李国善
邯钢集团东区焦化厂 河北邯郸 056003
摘要：干熄焦余热锅炉利用红焦显热产生的高压蒸汽，通过汽轮发电机将蒸汽的部分热能转化为电能。干熄炉中的红热焦炭在冷却过程中形成的高温烟气量和稳定性，对蒸汽温度和压力都产生一定的影响。本文主要分析了影响干熄焦锅炉蒸发量的主要因素，以供参考。
关键词：干熄焦锅炉；蒸发量；影响因素
一、干熄焦锅炉概述
干熄焦锅炉是干熄焦工艺系统的一个重要组成部分。
1、焦炭工艺流程为：装满红焦的焦罐车由电机车牵引至提升井架底部，提升机将焦罐提升并送至干熄炉顶部，通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内，在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热交换，焦炭被冷却至 200℃以下，经排焦装置卸到带式输送机上，然后送往焦处理系统。
2、干熄焦锅炉本体汽水系统工艺流程
经过除氧的 104℃的锅炉给水，首先进入省煤器，经省煤器换热使水温升至 240℃进入锅炉汽包，汽包压力约为 4.4Mpa，汽包内的水的饱和温度约为 265℃，炉水一部分由下降管经强制循环泵打入蒸发器内吸热汽化，汽水混合物在热压和循环水泵压力作用下进入汽包，此循环为强制循环；炉水另一部分由下降管进入模式水冷壁，吸热后在热压作用下进入汽包，此为自然循环，因此干熄焦锅炉的汽水循环为联合循环方式。汽水混合物在汽包内经汽水分离装置分离，产生的饱和蒸汽通过汇流管进入一次过热器，在一次过热器内吸热使蒸汽温度上升到约 395℃，再经过喷水减温器将温度调整至 345℃，然后进入二次过热器，经换热升温，最终使蒸汽达到需要的温度，在二次过热器出口至主蒸汽切断阀之间的主蒸汽管道上设有过热蒸汽压力自动调节装置，确保干熄焦锅炉供出的蒸汽压力满足要求。蒸汽管道采用单母管制系统，将蒸汽送至汽轮发电站和其它生产用户使用。
二、影响干熄焦锅炉蒸发量的主要原因
1、排焦温度不均造成热量的损失
红焦在干熄炉的均匀冷却取决于，焦炉生产操作的稳定性，在焦罐车内的均匀分布和装入装置布料器的良好状态。但由于焦炉需要围绕 2200m 3 高炉的需求，多次改变结焦时间，并且受到配煤成分的波动，个别情况下会存在焦炭颗粒不均，炉头焦炭偏生的问题。焦罐车受到焦炉高度和焦方空间的影响，只能使用方形焦罐。而方形焦罐的容积效率低，焦罐重量大，而且接焦时由于红焦在方形焦罐中的分布偏析、温度不均匀而导致热应力集中和裂纹增加，由于布料不均，区域颗粒较大的部分无法充分冷却，进而造成排焦温度偏高，是造成热量损失的一个重要因素。
2、气料比的大小对蒸发量的影响
干熄焦锅炉蒸发量在一定条件下与气料比是正比关系，随着循环风量的提高而增加。但气料比的增加，不仅循环风机的能耗增加，锅炉入口温度的降低和波动，也将影响锅炉主蒸汽温度，降低蒸汽热焓和热效率。尤其是运焦检修时间，需要停止排焦，循环风量如果不尽快调整降低，锅炉入口温度将会快速下降，对锅炉蒸发量和蒸汽温度带来很大的影响。对循环风量与锅炉蒸发量的关系进行了数据统计。气料比增加超过一定数值后，蒸汽蒸发量并不能显著升高，蒸汽压力却有显著下降。
3、控制系统冲氮时量
如果想锅炉系统当中冲入氮气，不仅可以补充系统内的新气体，同时也可以降低锅炉系统中循环气体的含量。不过这样也会造成一定的危害，主要是因为氮气的冲入会增加锅炉系统的不稳定性，从而影响到锅炉系统内部的气压，进而会导致压力调节阀失灵。除此之外，冲入氮气也有可能的使得锅炉系统温度降低，进而使得干熄焦锅炉系统的蒸汽量降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，如果干熄焦处在正常状态时，需要适当的调节空气导入的速度，同时微小的放散气体，这样就可以控制可燃气体，不用再充入氮气，进而保障锅炉的蒸汽量。
4、锅炉入口温度的影响因素
锅炉入口温度受焦炭换热量和导入空气燃烧的影响。为了控制安全的可燃成分浓度，空气导入量使系统氧含量增加，焦炭氧化反应加剧，造成焦炭烧损和排焦温度的升高。锅炉入口温度要求保持一定的稳定性，循环风量的稳定增加会提高一定的蒸发量，但相应锅炉入口温度的下降波动将更大地影响到锅炉的蒸发量的提高。
三、控制干熄焦锅炉蒸汽量的措施
1、排焦量的控制
排焦温度是干熄焦控制的主要工艺参数。干熄焦焦炭一般规定冷却到 200℃以下，要冷却到更低的温度，会使循环气体的用量增加，锅炉加热面积增大，蒸汽加热的温度降低。不仅造成气料比大幅增加，也使冷却段容积增加熄焦时间延长，影响正常的焦炉生产操作。根据排焦温度，锅炉入口温度及气料比的对应关系，当排焦温度连续低于 120℃时，锅炉蒸发量会波动较大，蒸汽压力下降。检修前保持高料位，在停装焦期间以正常振幅 30% ～50%的排焦，可以保持持续稳定地向锅炉供热，提高锅炉蒸发量。
2、确定合适的气料比
以排焦温度和锅炉入口压力为基准确定干熄焦的循环风量和熄焦模式。为了保证锅炉入口温度的稳定，考虑到皮带检修或装排焦设备因素的影响，在目前干熄炉冷却段仍存在温差的情况下，循环风量最大可以提高到 64000Nm 3 /h，如果按照理论设计气料比 1280 m 3 /h 计算，在目前循环风机最大风量下焦炭处理量为 50t/h，换算为焦炉的周转时间为 23．5h，排焦温度可控制在 150℃以下，但每天只能处理干熄炉数为 85 炉，无法满足焦炉生产需要，并且锅炉入口温度也下降较多，影响蒸汽产率。按照实际的焦炭处理量平均为 61．1t/h，换算为焦炉的周转时间为 20h。排焦温度控制在 200℃以下，干熄焦实际气料比为 1100 m 3 /h。
3、提高炉管热效率
提高一次除尘除尘效率，完善排灰制度，杜绝灰料堆积现象。对锅炉炉管建立规范的定期清扫制度，利用年修时间使用高压水枪对炉管鳍片间焦粉进行清扫，保证炉管受热面清洁，提高换热效率。对锅炉给水、炉水检测加强控制，避免水质变化对炉管造成影响。
4、其他相关措施
（1）控制焦炭烧损率的主要措施是通过控制干熄焦锅炉系统内部气体成分、压力以及密封状态的方式进行控制。
（2）控制焦炭烧损率也可以通过计算出的焦粉产率控制，即当焦粉产率为百分之二时，其烧损率一般为百分之0.8，这种情况下，蒸汽量较高。
（3）对锅炉入口温度有直接影响的包括上游焦炉的产量、风料以及冲氮量，因此，要对这些因素进行严格控制。
（4）如果锅炉入口温度每上升了十五摄氏度，其每小时循环气体量为1.6×105m3时，余热锅炉增产 0.95t/ h 的蒸汽量，烧损率多增 0.11%，锅炉的入口温度便要上升15℃，余热锅炉便会增加1.34t/ h 的蒸汽量。
（5）加强循环气体压力和温度管理
第一，斜道口浮焦事故的预防
第二，加强一次除尘其料位管理和三重冷却套管的运行
第三，严格控制锅炉入口循环气体温度
结语
通过统计分析，锅炉蒸发量在生产负荷均衡的条件下，与干熄焦排焦量、锅炉入口温度、循环风量的大小等有一定关系。本文通过对影响干熄焦锅炉蒸发量的主要因素分析，解决了困扰锅炉蒸发量稳定的几个方面的问题，满足了生产工艺的需要，取得了较好的效果。确保了干熄焦生产高效稳定地运行，提高了经济效益。
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[3]沈亚东.优化蒸汽调度，提高蒸汽利用率[J].冶金动力，2014，02：42-44.
论文作者:李国善
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/4/6
标签：锅炉论文; 蒸汽论文; 温度论文; 蒸发量论文; 焦炭论文; 焦炉论文; 入口论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;