浅谈空气剩余系数对焦炉热工的影响

康洁(河北旭阳焦化有限公司)

焦炉碳化室内的煤料是由煤气和空气分别进入燃烧室混合燃烧后产生的热量进行加热的。为了提高加热效率，使燃烧时可燃物能够充分利用，要求与氧完全作用，当燃烧产物中只有CO、HO、N和O等，不再含有可燃成分，这样的燃烧叫完全燃烧，否则是不完全燃烧。引起不完全燃烧的根本原因是空气供给不足、燃料和空气混合不好或高温下燃烧产物中的CO和HO分解产生CO和H等。

空气和煤气的混合靠燃烧室的结构来保证。因此，为了保证燃料完全燃烧，实际供给的空气量必须大于燃烧所需的理论空气量，两者的比值叫空气过剩系数，以α来表示。根据在立火道顶部或废气盘处取出废气样进行废气分析，测出废气中CO、CO、O的体积百分含量（%），按下式便可以计算出α值：

如果废气中的CO含量为零的话，

式中的k为系数，它随加热煤气的成分而变化。通常，焦炉煤气的k值为0.43左右

α值在1.2左右，可以使煤气完全燃烧，并可以防止高温事故。如果α值不大的话，即使遇到立火道煤气失去控制（例如烧嘴破裂、灯头砖歪倒等）而又未及时发现的话，立火道温度不会急剧升温而发生高温事故，因为煤气量虽然大量增加，但由于空气量相对不足，所以燃烧后不完全。如果α值在1.4～1.5的话，过量的空气则会使炉温迅速升高，超过危险温度而产生高温事故，损害炉体。因此，α值不宜太大，实践证明，α值控制在1.2～1.25左右比较好。

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煤气在立火道内燃烧时，必须供入适当的空气，如果空气量过少，则燃烧不完全，煤气的燃烧热不能完全利用，结果会浪费煤气或降低立火道的温度，特别是燃烧不完全的煤气跑到蓄热室后，遇到漏入的空气便会燃烧，使蓄热室产生高温，这是很危险的；如果空气量太大，则燃烧火焰短，这样不利于高向加热均匀性，而且会降低立火道的温度。为了提供燃料燃烧所需的空气量，旭阳集团JND6.25-10F型焦炉，炉头燃烧室对应的小烟道区域增加了空气调节砖内结构，通过调节调节砖的位置调节空气进气量，从而调节α值达到提高燃烧效率，提高高向加热均匀性的目的。

由于旭阳集团现行的废气分析用的是奥式气体分析仪，靠人工取样和分析，所以在取样做废气分析时应注意以下事项：

1、避免在刚装煤的炉号取样，因为刚装煤的碳化室压力很大，荒煤气易往燃烧室串漏，影响废气组成。

2、每次取样前都要记录加热制度，如煤气流量（压力）、烟道吸力、进风门开度、废气盘翻板开度等数据。

3、每次都在同一时间内取样。由于燃烧室数目多，应安排好计划轮流分析。

4、记录取样时的环境温度。

随着旭阳的发展，α值将成为一个更加重要的热工调节因素。为了提高热工效率，更加高效合理的燃料，使之发挥最大的能量，α值的研究将日益精进。

1、王晓琴主编 炼焦工艺

2、李哲号编 炼焦生产知识问答