焦炉荒煤气导出系统堵塞原因分析和处理_王卫军
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１．焦炉荒煤气导出系统堵塞现象
焦炉荒煤 气 导 出 系 统 堵 管 现 象 主 要 表 现 在 ： 煤 尘 堵 塞 桥 管 、阀 体 及 π型管、吸气管道， 焦油及软沥青堵塞焦油盒、吸 气 管 道 ， 造 成 荒 煤 气、氨水、焦油无法正常导出， 被迫停炉清理荒煤气导出管线。
２．焦炉荒煤气导出系统堵塞原因分析
【关键词】焦炉荒煤气； 导出系统； 堵塞
０．前言 八 钢 炼 铁 分 公 司 焦 化 分 厂 现 有 ４９ 孔 ４．３ｍ 捣 固 式 焦 炉 １ 座 ， 自 ２００５ 年 ９ 月 ２５ 日投产以来生产运行正常。２００７ 年 １２ 月 ２６ 日分厂组
织一次停炉定修， 停煤气风机煤气进行放散， 定修更换循环氨水泵出 口阀门。在停循环氨水期间采用工业水冷却煤气， １ 小时后焦油盒堵 塞翻水， 集气管高温至 ３００℃， 出现上升管整体起火现象。氨水系统恢 复后， 通过对堵塞焦油盒的处理， 通过放散控制集气槽压力， 上升管整 体灭火后， 风机系统逐渐正常运行， 焦炉系统恢复正常。１２ 月 ２７ 日发 现焦炉集气槽压力偏大且不稳定， 无法正常连续出炉， 荒煤气无法顺 利导出， 判断为荒煤气系统堵塞， 被迫停炉对荒煤气导出系统进行清 理。现就荒煤气导出系统管道堵塞原因进行分析， 并就清理方法进行 相关的谈讨。
３．２ 焦炉推空炉后要及时控制炉温， 一方面控制一定的炉温， 保持 硅砖在晶形转化点以上， 防止空气窜入炉体内部降低炉温和使局部砌 体破坏。在保温阶段仍需供给煤气加热， 以便保持一定炉温。但是炉温 可以低于延长结焦时间的温度， 其要求是煤气进入立火道内立即燃 烧。一般边火道温度不低于 ８５０℃为宜。
科技信息
○科教前沿○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００８ 年 第 ２５ 期
焦炉荒煤气导出系统堵塞因分析和处理
王卫军 （ 新疆八一钢铁有限公司炼铁分公司焦化分厂 乌鲁木齐 ８３００２２）
【摘 要】通过八钢焦化厂在实际运行中的焦炉荒煤气导出系统堵塞现象的分析、探讨， 并制定相应的处理方案及预防措施， 提高焦炉荒煤 气系统运行的安全性。
● 【参 考 文 献 】
［ １］ 向英温， 李静安， 炼焦炉的特殊操作： 烘炉、开工、闷炉和冷炉．北京； 冶金工业 出版社， ２００１． ［ ２］ 王光义， 现代炼焦新技术与炼焦炉操作使用手册． 北京； 冶金工业出版社， ２００４．
作者简介： 王卫军（ １９７２—） ， 男， 本科学历， 助理工程师， 现从事焦化专业工 艺技术管理工作。
３．１ 安排正常出炉推焦进行空炉保温。在保证煤气的正常导出前 提下， 逐渐降低化工系统风机的吸力。随着煤气量的减少， 通过吸气管 道 的 阀 门 、风 机 大 循 环 管 等 维 持 集 气 管 的 正 常 压 力 。 当 集 气 管 的 压 力 逐渐降低调节困难时， 可采用蒸汽或惰性气体充压。炭化室高 ４．３ｍ 的 大型焦炉集气管压力可维持在 ３０—５０Ｐａ， 维持 炭 化 室 底 部 不 太 大 的 负压。全部焦炉出完焦之前， 焦炉煤气将降低至很少， 切断吸气管至气 液分离器阀门， 阀门不严密时添加盲板， 煤气系统与其他焦炉及风机 进行隔离。与此同时可逐渐关闭循环氨水及桥管翻板， 考虑水封有失 效的情况， 可一直要进行集气管充压， 以保持一事实上的炭化压力， 防 止因炭化室底部负压较大吸入空气使焦炭燃烧造成炉体损坏。
焦炉在停循环氨水过程中， 焦炉集气槽使用工业水冷却煤气， 由 于工业水的温度较低， 煤气降温而冷凝下来的重质焦油被低温冷却水 直接冷却后， 会使焦油的粘度加大， 沉积在集气管管道， 造成焦油盒、 吸气管道堵塞。同时由于工业水需要汽化的温度较高， 无法大量汽化 吸收高温荒煤气的热量， 造成荒煤气冷却效果较差， 集气槽整体高温 ２００－ ３００℃， 大量高温煤气从桥管进入集气管， 造成冷却在桥管、阀体、 集气槽内的焦油高温碳化， 流动性进一步降低， 是造成荒煤气导出系 统 堵 塞 的 主 要 原 因 。局 部 严 重 炭 化 焦 油 的 软 化 点 接 近 沥 青 。高 温 煤 气 延吸气管道随温度 的 降 低 逐 渐 有 焦 油 析 出 ， 焦 油 由 于 温 度 较 低 、黏 度 较 大 、流 动 性 较 差 而 沿 延 管 道 逐 渐 沉 积 。
其次由于焦炉装炉的细度较高， 停氨水过程中在桥管处氨水或工 业水喷洒效果较差， 大量的煤粉随荒煤气吸入集气槽与焦油混合而形 成难以流动的焦油， 焦油含渣量较高。沉积在焦油盒前后堵塞氨水焦 油的导出， 沉积高度达到一定时影响焦炉煤气的正常导出。荒煤气中 未能沉降的粉尘也会在 π型管水平处沉积下来 ， 沉 积 速 度 较 快 ， 堵 塞 程度可达到 ３／４， 严重影响集气槽压力的自动调节。
［ 责任编辑： 张艳芳］
２７
３．３ 做好焦炉炉体密封工作。在停产保温阶段， 焦炉的温度比正常 生产时低很多。由于炉温降低而使炉体收缩， 在炉体表面和内部产生 裂缝， 破坏炉体的严密性。这些裂缝在恢复生产后易造成严重窜漏甚 至造成局部高温而烧坏炉体。因此， 在停和保温期间， 应对炉体表面裂 缝经常进行密封工作， 防止冷空气进入炉体内部。
３．４ 护炉铁件管理 由于保温使炉顶温度增高（ 如某厂带焦保温时， 炉顶空间温度曾 达 １２００℃） ， 所以要将装煤孔和上升管部的拉条沟扒开， 使拉条散热防 止上部大弹簧负荷降低。另外， 上部大弹簧负荷应比正常生产约大 ５—１０ｋＮ， 每周对负荷进行监测一次， 保持负荷均匀。 ３．５ 加快荒煤气管道中焦油沥青的清理速度。拆除焦油盒、π型管 顶部弯管清理焦油粉尘堵塞物， 同时在吸气管线临时开口， 清理堵塞 物， 后在焦油盒及连接焦油盒的吸气管线加装高压氨水喷头， 用高压 氨 水 冲 刷 淤 积 的 焦 油 堵 塞 物 。利 用 清 扫 孔 全 面 清 理 集 气 槽 、桥 管 、阀 体 的焦油粉尘堵塞物， 保证荒煤气导出系统管线畅通。 ３．６ 再次装煤前应保持循环氨水的正常喷洒， 尽可能提高循环氨 水的温度， 将荒煤气导出系统的管道冲洗干净， 同时提高吸气管线的 温度， 杜绝再次出炉过程中焦油大量析出堵塞管线。 ４．焦炉荒煤气导出系统堵塞事故的预防措施 ４．１ 提高设备保证能力， 减少循环氨水系统的设备故障停机、检修 停机。氨水泵系统应备有应急电源及备泵， 在氨水泵故障状态下能迅 速启动备用泵， 保证焦炉冷却用氨水的正常供应。 ４．２ 焦炉检修时 （ 停 风 机 、氨 水 泵 ） ， 提 前 安 排 闷 炉 ６－ ８ 小 时 ， 减 少 煤气的发生量， 保证集气槽煤气的冷却效果， 减少冷却过程形成过的 焦油量， 检修完毕后应尽快恢复循环氨水的喷洒冷却， 使用高压氨水 将集气槽、吸气管道内的焦油及时进行清扫， 确保荒煤气管线的畅通。 焦炉的定修安排在春秋季节为宜， 杜绝冬季停产检修的发生。 ４．３ 在吸气管线上加装高压氨水清扫装置， 定期用高压氨水清扫 集气槽、吸气管和焦油盒， 防止焦油渣的淤积堵塞。 ４．４ 加强桥管处氨水的喷洒状况检查， 严格控制集气槽温度， 减少 荒煤气中煤尘含量， 在 π型管水平处安装高压 氨 水 清 扫 装 置 ， 定 期 进 行清扫， 杜绝煤沉沉积。 ５．结束语 焦炉荒煤气导出系统管道堵塞事故不仅影响正常的焦炉生产， 处 理过程中也存在重 大 危 险 因 素 ， 同 时 也 会 造 成 焦 炉 炉 体 窜 漏 、膨 胀 等 损坏。通过提高焦炉荒煤气冷却系统的保证能力， 严格控制各项参数， 加强荒煤气导出系统的检查维护， 杜绝焦炉荒煤气导出系统堵塞事故 的 发 生 。科
开工初期循环氨水温度低于 ６５℃， 且冬季煤气管线温度偏低， 也 易使从荒煤气中冷凝的焦油黏度大且难以流动， 沿吸气管线焦油沉积 量依次减少。停炉打开吸气管线发现大量焦油沉积， Π型管进出口处 沉积较多 ， 这也是焦油堵塞翻水的原因。
３．焦炉荒煤气导出系统堵塞处理
当大量氨水从焦炉集气槽焦油盒溢出， 集气管温度整体偏高， 集 气槽压力无法稳定随焦炉煤气量波动而剧烈波动， 甚至集气槽压力满 值而冲开上升管盖， 焦炉整体冒烟着火， 可以确认焦炉荒煤气导出系 统管道堵塞。在焦油盒通过常规方法无法疏通， Π型管通过氨水清扫 装置无法清理畅通， 集气槽压力调节装置无调节范围时， 可以确认焦 炉荒煤气导出系统管道堵塞较为严重， 必须采取停炉清理的措施：
焦炉荒煤 气 导 出 系 统 堵 管 现 象 主 要 表 现 在 ： 煤 尘 堵 塞 桥 管 、阀 体 及 π型管、吸气管道， 焦油及软沥青堵塞焦油盒、吸 气 管 道 ， 造 成 荒 煤 气、氨水、焦油无法正常导出， 被迫停炉清理荒煤气导出管线。
２．焦炉荒煤气导出系统堵塞原因分析
【关键词】焦炉荒煤气； 导出系统； 堵塞
０．前言 八 钢 炼 铁 分 公 司 焦 化 分 厂 现 有 ４９ 孔 ４．３ｍ 捣 固 式 焦 炉 １ 座 ， 自 ２００５ 年 ９ 月 ２５ 日投产以来生产运行正常。２００７ 年 １２ 月 ２６ 日分厂组
织一次停炉定修， 停煤气风机煤气进行放散， 定修更换循环氨水泵出 口阀门。在停循环氨水期间采用工业水冷却煤气， １ 小时后焦油盒堵 塞翻水， 集气管高温至 ３００℃， 出现上升管整体起火现象。氨水系统恢 复后， 通过对堵塞焦油盒的处理， 通过放散控制集气槽压力， 上升管整 体灭火后， 风机系统逐渐正常运行， 焦炉系统恢复正常。１２ 月 ２７ 日发 现焦炉集气槽压力偏大且不稳定， 无法正常连续出炉， 荒煤气无法顺 利导出， 判断为荒煤气系统堵塞， 被迫停炉对荒煤气导出系统进行清 理。现就荒煤气导出系统管道堵塞原因进行分析， 并就清理方法进行 相关的谈讨。
３．２ 焦炉推空炉后要及时控制炉温， 一方面控制一定的炉温， 保持 硅砖在晶形转化点以上， 防止空气窜入炉体内部降低炉温和使局部砌 体破坏。在保温阶段仍需供给煤气加热， 以便保持一定炉温。但是炉温 可以低于延长结焦时间的温度， 其要求是煤气进入立火道内立即燃 烧。一般边火道温度不低于 ８５０℃为宜。
科技信息
○科教前沿○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００８ 年 第 ２５ 期
焦炉荒煤气导出系统堵塞因分析和处理
王卫军 （ 新疆八一钢铁有限公司炼铁分公司焦化分厂 乌鲁木齐 ８３００２２）
【摘 要】通过八钢焦化厂在实际运行中的焦炉荒煤气导出系统堵塞现象的分析、探讨， 并制定相应的处理方案及预防措施， 提高焦炉荒煤 气系统运行的安全性。
● 【参 考 文 献 】
［ １］ 向英温， 李静安， 炼焦炉的特殊操作： 烘炉、开工、闷炉和冷炉．北京； 冶金工业 出版社， ２００１． ［ ２］ 王光义， 现代炼焦新技术与炼焦炉操作使用手册． 北京； 冶金工业出版社， ２００４．
作者简介： 王卫军（ １９７２—） ， 男， 本科学历， 助理工程师， 现从事焦化专业工 艺技术管理工作。
３．１ 安排正常出炉推焦进行空炉保温。在保证煤气的正常导出前 提下， 逐渐降低化工系统风机的吸力。随着煤气量的减少， 通过吸气管 道 的 阀 门 、风 机 大 循 环 管 等 维 持 集 气 管 的 正 常 压 力 。 当 集 气 管 的 压 力 逐渐降低调节困难时， 可采用蒸汽或惰性气体充压。炭化室高 ４．３ｍ 的 大型焦炉集气管压力可维持在 ３０—５０Ｐａ， 维持 炭 化 室 底 部 不 太 大 的 负压。全部焦炉出完焦之前， 焦炉煤气将降低至很少， 切断吸气管至气 液分离器阀门， 阀门不严密时添加盲板， 煤气系统与其他焦炉及风机 进行隔离。与此同时可逐渐关闭循环氨水及桥管翻板， 考虑水封有失 效的情况， 可一直要进行集气管充压， 以保持一事实上的炭化压力， 防 止因炭化室底部负压较大吸入空气使焦炭燃烧造成炉体损坏。
焦炉在停循环氨水过程中， 焦炉集气槽使用工业水冷却煤气， 由 于工业水的温度较低， 煤气降温而冷凝下来的重质焦油被低温冷却水 直接冷却后， 会使焦油的粘度加大， 沉积在集气管管道， 造成焦油盒、 吸气管道堵塞。同时由于工业水需要汽化的温度较高， 无法大量汽化 吸收高温荒煤气的热量， 造成荒煤气冷却效果较差， 集气槽整体高温 ２００－ ３００℃， 大量高温煤气从桥管进入集气管， 造成冷却在桥管、阀体、 集气槽内的焦油高温碳化， 流动性进一步降低， 是造成荒煤气导出系 统 堵 塞 的 主 要 原 因 。局 部 严 重 炭 化 焦 油 的 软 化 点 接 近 沥 青 。高 温 煤 气 延吸气管道随温度 的 降 低 逐 渐 有 焦 油 析 出 ， 焦 油 由 于 温 度 较 低 、黏 度 较 大 、流 动 性 较 差 而 沿 延 管 道 逐 渐 沉 积 。
其次由于焦炉装炉的细度较高， 停氨水过程中在桥管处氨水或工 业水喷洒效果较差， 大量的煤粉随荒煤气吸入集气槽与焦油混合而形 成难以流动的焦油， 焦油含渣量较高。沉积在焦油盒前后堵塞氨水焦 油的导出， 沉积高度达到一定时影响焦炉煤气的正常导出。荒煤气中 未能沉降的粉尘也会在 π型管水平处沉积下来 ， 沉 积 速 度 较 快 ， 堵 塞 程度可达到 ３／４， 严重影响集气槽压力的自动调节。
［ 责任编辑： 张艳芳］
２７
３．３ 做好焦炉炉体密封工作。在停产保温阶段， 焦炉的温度比正常 生产时低很多。由于炉温降低而使炉体收缩， 在炉体表面和内部产生 裂缝， 破坏炉体的严密性。这些裂缝在恢复生产后易造成严重窜漏甚 至造成局部高温而烧坏炉体。因此， 在停和保温期间， 应对炉体表面裂 缝经常进行密封工作， 防止冷空气进入炉体内部。
３．４ 护炉铁件管理 由于保温使炉顶温度增高（ 如某厂带焦保温时， 炉顶空间温度曾 达 １２００℃） ， 所以要将装煤孔和上升管部的拉条沟扒开， 使拉条散热防 止上部大弹簧负荷降低。另外， 上部大弹簧负荷应比正常生产约大 ５—１０ｋＮ， 每周对负荷进行监测一次， 保持负荷均匀。 ３．５ 加快荒煤气管道中焦油沥青的清理速度。拆除焦油盒、π型管 顶部弯管清理焦油粉尘堵塞物， 同时在吸气管线临时开口， 清理堵塞 物， 后在焦油盒及连接焦油盒的吸气管线加装高压氨水喷头， 用高压 氨 水 冲 刷 淤 积 的 焦 油 堵 塞 物 。利 用 清 扫 孔 全 面 清 理 集 气 槽 、桥 管 、阀 体 的焦油粉尘堵塞物， 保证荒煤气导出系统管线畅通。 ３．６ 再次装煤前应保持循环氨水的正常喷洒， 尽可能提高循环氨 水的温度， 将荒煤气导出系统的管道冲洗干净， 同时提高吸气管线的 温度， 杜绝再次出炉过程中焦油大量析出堵塞管线。 ４．焦炉荒煤气导出系统堵塞事故的预防措施 ４．１ 提高设备保证能力， 减少循环氨水系统的设备故障停机、检修 停机。氨水泵系统应备有应急电源及备泵， 在氨水泵故障状态下能迅 速启动备用泵， 保证焦炉冷却用氨水的正常供应。 ４．２ 焦炉检修时 （ 停 风 机 、氨 水 泵 ） ， 提 前 安 排 闷 炉 ６－ ８ 小 时 ， 减 少 煤气的发生量， 保证集气槽煤气的冷却效果， 减少冷却过程形成过的 焦油量， 检修完毕后应尽快恢复循环氨水的喷洒冷却， 使用高压氨水 将集气槽、吸气管道内的焦油及时进行清扫， 确保荒煤气管线的畅通。 焦炉的定修安排在春秋季节为宜， 杜绝冬季停产检修的发生。 ４．３ 在吸气管线上加装高压氨水清扫装置， 定期用高压氨水清扫 集气槽、吸气管和焦油盒， 防止焦油渣的淤积堵塞。 ４．４ 加强桥管处氨水的喷洒状况检查， 严格控制集气槽温度， 减少 荒煤气中煤尘含量， 在 π型管水平处安装高压 氨 水 清 扫 装 置 ， 定 期 进 行清扫， 杜绝煤沉沉积。 ５．结束语 焦炉荒煤气导出系统管道堵塞事故不仅影响正常的焦炉生产， 处 理过程中也存在重 大 危 险 因 素 ， 同 时 也 会 造 成 焦 炉 炉 体 窜 漏 、膨 胀 等 损坏。通过提高焦炉荒煤气冷却系统的保证能力， 严格控制各项参数， 加强荒煤气导出系统的检查维护， 杜绝焦炉荒煤气导出系统堵塞事故 的 发 生 。科
开工初期循环氨水温度低于 ６５℃， 且冬季煤气管线温度偏低， 也 易使从荒煤气中冷凝的焦油黏度大且难以流动， 沿吸气管线焦油沉积 量依次减少。停炉打开吸气管线发现大量焦油沉积， Π型管进出口处 沉积较多 ， 这也是焦油堵塞翻水的原因。
３．焦炉荒煤气导出系统堵塞处理
当大量氨水从焦炉集气槽焦油盒溢出， 集气管温度整体偏高， 集 气槽压力无法稳定随焦炉煤气量波动而剧烈波动， 甚至集气槽压力满 值而冲开上升管盖， 焦炉整体冒烟着火， 可以确认焦炉荒煤气导出系 统管道堵塞。在焦油盒通过常规方法无法疏通， Π型管通过氨水清扫 装置无法清理畅通， 集气槽压力调节装置无调节范围时， 可以确认焦 炉荒煤气导出系统管道堵塞较为严重， 必须采取停炉清理的措施：