焦炉冒烟原因及其治理措施

张超 胡知春

摘 要 为消除焦炉及烟囱冒烟，通过查找根本原因，针对性地采取有效措施，修补串漏部位，调节热工操作参数，使焦炉运行状态合理可控，消除冒烟。

关键词  焦炉冒烟;串漏 ;炉头补控加热;分烟道吸力

1  前言

焦炉炉役中后期，生产过程中经常出现焦炉烟囱冒烟现象，不符合当前严峻的环保形势，影响正常的生产节奏，消除焦炉烟囱冒烟现象，通过研究炼焦工艺过程的参数，找出焦炉烟囱冒烟的原因，采取合理的调节控制措施，使焦炉冒烟现象得到解决。

2  焦炉烟囱冒烟的原因分析

2.1  焦炉炉体串漏是导致焦炉烟囱冒黑烟的主要原因

为有效判断造成焦炉烟囱冒烟原因及标定焦炉炉体串漏率，采取了先后三次停止焦炉煤气加热的措施。并在炉顶看火孔及焦炉废气开闭器之两叉部，分烟道部位取燃烧后的废气样，测定废气组分。通过计算可以看出四座焦炉中串漏率较高的达到 8.6%左右。按照检查焦炉炉体的诊断情况分析，炉体串漏分两部分，一部分是焦炉炭化室墙面串漏，另一部分是地下室焦炉煤气管砖煤气道串漏。经数据分析判断，这样的串漏区域集中在焦炉煤气管砖煤气道内。

2.2  看火孔压力异常

看火孔压力过高是造成炉顶区域不正常膨胀的直接原因。这样导致焦炉炉顶区域串漏，装煤生产后荒煤气串漏进入燃烧室，由于煤气不能够在立火道内完全充分燃烧（或为了达到标准温度而加大燃烧强度）进而出现焦炉烟囱冒黑烟现象。与此同时荒煤气中所含硫化物经高温燃烧后生成SO2，这样造成焦炉煤气燃烧后的废气中夹带硫化氢H2S及二氧化硫SO2.导致焦炉烟囱冒兰烟及白烟，过高的看火孔压力导致焦炉炉顶区域串漏。

3  工艺优化措施

3.1  修补串漏部位

对特定的炭化室墙面及立火道内部串漏区域，焦炉炉顶区域串漏点以及焦炉煤气管砖煤气道进行处理。首先对两座焦炉近炭化室墙面焦炉炉顶过顶砖部位分别进行硅砖干粉及喷浆处理，泥料抹补处理。对两座焦炉地下室炉头部位对应的焦炉煤气管砖煤气道进行灌浆处理。不仅有效消除了焦炉炉体串漏，同时消除串漏后煤气所带来的对正常加热煤气燃烧及吸力系统的影响。

3.2  采用炉头补控加热措施

在正常生产时，焦炉的炉头温度比内部立火道温度约低250-300℃，过低的焦炉炉头温度造成焦炉炭化室墙面硅砖容易出现裂隙，炭化室墙面发生裂纹，造成荒煤气的串漏。为此往往采取提高标准立火道温度的办法来保证边炉立火道温度。投入焦炉炉头温度补控加热系统后，就为降低标准中心温度进而有效降低焦炉煤气消耗创造了良好的条件。经过测量焦饼中心温度数据，在参考焦炭挥发分的基础上适时降低标准温度10℃左右，从而为降低焦炉煤气消耗及炼焦炉炼焦耗热量创造前提条件。当降低立火道温度后，在立火道内部火焰燃烧后生成的废气中氮氧化物含量会显著降低，也可以有效减轻焦炉烟囱冒烟的现象。

3.3  调节废气开闭器上的调节翻板开度

调整前废气开闭器上的翻板基本处于全开位置，造成热工调节没有调节手段的尴尬境地。经重新标定现翻版基本处于中间位置，为焦炉热工人员进行热工调节时创造了更多的手段。经风门加装档分铁板后，立火道内的气流流量会发生，那么随之系统的阻力则发生改变，这样可有效调控看火孔压力。保证立火道内煤气的正常燃烧。焦炉炉顶区域膨胀正常，不会再次出现串漏现象。

3.4  重新调节两蓄热室温度。

下降气流时原两蓄热室温度相差平均约100℃.相差数值最高的达到150℃.经调整后的两蓄热室温差平均不大于35℃。因此上升气流时两蓄热室空气预热温度更均匀，可减少废气中氮氧化物的生成。研究表明在相同空气过剩系数条件下随空气预热温度的升高燃烧废气中氮氧化物生成量同步上升。共计调节368处。另一方面，同一气体流向相邻两蓄热室如果产生较大的温度差，可造成蓄热室单主墙产生裂隙从而造成加热用焦炉煤气在管砖煤气道内串漏进而引起焦炉下部炉体出现损坏。关于这一点在已出现的蓄热室封墙倒塌后，观察蓄热室内的单.主墙面上出现的裂隙及通长裂纹得到证实。

3.5  调整分烟道吸力。

现吸力基本满足废气调节翻版处于中间位置状态下的焦炉热工操作系统需要。机焦侧分烟道吸力调整后控制在280 Pa.左右。清理兩座焦炉废气盘与小烟道连接处456处的常年积灰及落下的焦粉及焦炭块，有效减少了废气系统阻力。为有效调节分烟道吸力创造了先决条件。

4  实施效果

采取上述措施后，焦炉各部位串漏冒烟得到极大改善，烟道气内氮氧化物含量降低，缓解了脱硫脱硝系统的运行负荷，彻底消除了焦炉烟囱冒烟现象。

参考文献：

[1]仇振东，张建，车成明.焦炉烟囱二氧化硫超标排放的分析与治理[J].包钢科技，2016（05）

[2]黄永阔. 焦炉烟囱冒烟的原因及处理方法[J].中国石油和化工，2016（S1）