干熄炉斜道区焦炭层压力损失及工程解决方案

何小锴，王巍杰

(河北联合大学化学工程学院，河北唐山 063009)

干熄炉内焦炭层压降是干熄炉运行的重要评定指标之一，特别是斜道区压力损失是直接影响干熄炉内各部工况及炉内焦炭状态的重要因素。斜道区压力损失过大，在区域内将产生焦炭的漂浮，严重的会有焦炭流向干熄炉后部的除尘器及锅炉，同时全系统各部压力将发生紊乱，影响总的鼓风动能的提高、空气导入量及旁通控制流量的重要的工艺操作，最终导致装置生产能力的下降。如何有效的降低干熄炉内焦炭层压降特别是斜道区压力损失，是目前干熄焦技术领域内的核心课题之一。

本研究通过对干熄炉斜道区局部区域内的动力学计算及工程实践研究，探讨了斜道区压力损失的研究、计算方法，并总结了几种可行的工程解决方案和建议。

1 气流与焦炭床层作用原理的描述

本研究所讨论的对象干熄炉斜道区内的焦炭层可近似看作是由惰性气体通过多孔介质组成的两相多孔床系统。通常多孔固定床层压力损失计算方法借鉴管内阻力计算的方法，将多孔床层看作管束，采用实验方法确定压力损失系数，从而得到经验方程。一般的，随床层厚度的压力损失的基本方程包含两个部分:与流速成正比的摩擦损失和与流速平方成正比的动能损失:

其中ΔP是床层压力损失;L是床层厚度;U为空床流速;a和b为经验常数。在工程中最常用的适用于较宽的操作范围的是 Ergun 方程［1］［2］: