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焦炉安全停炉的研究与实践

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-02-19  作者:韩矿,曹纪刚,郑红军,王新会,向海飞,宋全建  浏览次数:906
 
核心提示:摘要:结合4.3 m 焦炉的实际情况,通过工艺分析,制定了安全停炉的方案,并进行了实施。因该炉组与2#和3#风机系统相连,停炉过程关联性因素较多,总结了在保证生产、安全、环保的前提条件下,停运荒煤气导出系统与推空炉作业的实施过程。 关键词:停炉方案;荒煤气;导出系统;推空炉作业
 焦炉安全停炉的研究与实践

韩矿,曹纪刚,郑红军,王新会,向海飞,宋全建

( 安阳钢铁股份有限公司)

摘要结合4.3 m 焦炉的实际情况,通过工艺分析,制定了安全停炉的方案,并进行了实施。因该炉组与2#和3#风机系统相连,停炉过程关联性因素较多,总结了在保证生产、安全、环保的前提条件下,停运荒煤气导出系统与推空炉作业的实施过程。

关键词停炉方案;荒煤气;导出系统;推空炉作业

0 前言

安钢焦化厂3#、4#焦炉型号为JN43-80 型,分别于1994 年、1990 年投产使用,其生产特点为双联火道、废气循环、高炉煤气加热、高压氨水消烟装煤、炉顶装煤除尘车导烟、单集气管输送荒煤气等,两座焦炉组成一个生产炉组。2009 年以来,因钢铁市场不景气,该炉组焦炉一直处于低负荷生产状态; 2017年,随着环保部对“26+2”城市行政区内环保限排政策的强制实施,炉龄已达27 年、处于晚期焦炉生产状态的该炉组被迫停产。该厂2#风机主要为6 m焦炉提供足够吸力,3#风机主要为7 m 焦炉和5#、6#焦炉提供足够吸力,以保证煤气的顺利抽出。该炉组荒煤气分别与2#、3#风机负压系统通过连通阀相连,在该炉组进行停止加热和煤气系统切断的过程中,要做到环保影响最小、安全风险最低,并保证荒煤气、氨水等污染物不外溢、不外排,是一项需要攻关而又复杂的系统工程。

1 荒煤气导出系统停运方案的确认

该炉组荒煤气与两个风机系统相连,在停炉方案制定过程中,考虑到周转时间不变、产量不减、风机停机、荒煤气逸散、氨水外溢、炉体密封不严爆鸣等方面问题,此处方案制定应兼顾生产、安全、环保,措施要科学、合理、可靠。

( 1) 该炉组荒煤气与2#、3#风机系统相连,而当前钢铁行情较好,焦炭需求量大,风机不会降低负荷或停机,其他焦炉维持正常生产。因此在该炉组焦炉停炉过程中,随着荒煤气产生量不断减少,在半焦期后势必引起集气管压力的急剧下降,两个系统要避免因系统煤气发生量不均衡而引起煤气风机跳机事故,造成系统内其他焦炉的荒煤气逸散,污染大气[1]

( 2) 该炉组与2#、3#风机系统相连,在停炉操作过程中采取必要措施,稳定好集气管压力,必要时通入蒸汽和氮气最大限度地降低负压段管路运行的安全风险。

( 3) 停炉过程中应加强对集气管压力的关注,当关闭吸气管闸阀和负压系统连通阀时,及时关闭低压氨水阀门,防止循环氨水无法回流,在机侧焦油盒处溢出,造成环境污染事故。

( 4) 与该炉组荒煤气导出系统相连的闸阀、蝶阀因使用年份较长,存在关不严的情况,当荒煤气发生量大幅降低后,会使集气管产生负压,因此要求负压系统堵盲板作业要在集气管压力降低至一定值时进行。

通过分析、讨论、论证,确认停运荒煤气导出系统方案为: 2#、3#风机系统正常运行; 在停炉过程中,控制好集气管压力,并根据集气管压力变化情况逐步关小2#、3#风机系统与该炉组连接的交通阀和3#、4#焦炉吸气管闸阀; 当集气管压力低于一定值,交通阀和吸气管闸阀已关至最小时,向集气管内通蒸汽、氮气保压;在吸气管闸阀、旁通阀、循环氨水阀焦炉侧进行堵盲板作业,在此期间焦炉停止出炉; 盲板加装完成后,继续停炉后续作业,并向集气管内通蒸汽、氮气降温,打开放散管进行放散。此方案中,及时切断负压系统、氨水系统与焦炉的联系,最大限度地降低整个煤气导出系统运行的安全风险,并保证循环氨水的快速回流,杜绝氨水的外溢造成的环境污染。

2 焦炉停炉方案的确认及实施

2.1 停炉前准备工作

( 1) 确定停炉过程中及停炉后,加热煤气系统、荒煤气系统,循环氨水系统等需要关小或关闭的阀门的位置、堵盲板的位置。

( 2) 根据管道位置和直径,确定盲板的数量和大小,准备好相关工具,材料要齐全,并提前进行加油、润滑、换丝等工作。

( 3) 根据要求安排,确认最后一个小循环结焦时间为24 h,制定推焦计划,并按照此时标准温度,做好加热制度控制和调节预案。

( 4) 根据生产需要,加强与配煤车间沟通,提前做好煤塔上煤工作,根据煤塔存量,计算上煤量,上满后不再上煤。

( 5) 制定停炉方案,建立组织机构和联络机制,配备好工作人员,明确各时间节点的具体工作及步骤。

( 6) 推空炉前一个小循环检查水、电、风、蒸汽、氮气等动力介质,并保持正常可用,相应仪表、检测设施确保安全正常。

( 7) 推空炉前对3#、4#焦炉需堵盲板的荒煤气阀门、循环氨水阀门下方、焦油盒下方及周边做防护措施,防止堵盲板作业时管道内残余焦油、氨水等四处流动,无组织排放。

2.2 停炉步骤

2.2.1 推空炉作业

( 1) 煤塔下空后,并放空单斗余煤,装完最后一炉煤后,不再进行装煤作业。并根据方案要求,按照9-2 串序进行推空炉作业。

( 2) 停止装煤除尘风机和高压氨水泵运行,关闭氨水泵房上方高压氨水进口阀门,放空管道内残余的氨水并堵上盲板。

( 3) 每推完一炉焦后,对上机、焦侧炉门、用泥浆对炉盖、小炉门等处进行密封。

( 4) 推完焦后的炭化室,压下翻板切断上升管与集气管的连接,并固定。同时将低压氨水旋塞关至1 /2,保持氨水在水封阀处的密封作用,并按照规程要求控制好循环氨水压力,低于0.22 MPa 时关小阀门。

( 5) 炭化室推完焦后,与该炭化室两侧燃烧室相连的煤气考克关至1/2 控制炉温。当燃烧室两侧的炭化室都推空后,关闭与该燃烧室相连的煤气考克,并挡上风门盖板,适当降低机、焦侧分烟道吸力,每推空一炉降低3 Pa ~5 Pa。在整个推空炉过程中,应时刻关注高炉煤气主管压力变化,必要时关小入炉高炉煤气闸阀及焦炉二层中间平台高炉煤气翻板阀,保持地下室机、焦侧压力在500 Pa~1 500 Pa 之间。

( 6) 集气管压力<150 Pa 时,关小相应吸气管闸阀,并与回收车间联系,逐步关小二系、三系煤气连通阀,维持压力不低于100 Pa。

2.2.2 荒煤气导出系统堵盲板作业

( 1) 因集气管压力小,逐步关闭相应吸煤气管道上煤气连通阀、闸阀和旁通阀,此时氨水无法回流,通知节点控制人员及时关闭循环氨水阀门,并向集气管内通蒸汽和氮气保压降温。

( 2) 集气管压力<50 Pa,停机前电捕焦油器,并在3#、4#焦炉吸气管闸阀、旁通阀、循环氨水阀焦炉侧进行堵盲板作业。

( 3) 焦炉停止推空炉操作。

( 4) 全部炭化室已推出2 /3,根据实际炉温调整煤气流量和分烟道吸力,保证看火孔压力为正压,控制在10 Pa~20 Pa。

( 5) 断开负压系统,打开放散管进行放散,维持通蒸汽、氮气进行保温,控制集气管温度≤200 ℃和压力≤200 Pa。

2.2.3 后续作业

( 1) 荒煤气导出系统完全断开,继续进行推空炉作业,并根据方案节点继续做好炉体密封、温度调控、煤气压力流量、分烟道吸力和风门盖板的操作,全部炭化室推空,停止出焦除尘风机运行。

( 2) 全炉推空,停止加热,关闭加热煤气闸阀,同时将废气砣、煤气砣全部落下,废气瓣翻板全部关严,并关闭分烟道及总烟道翻板,交换机停止交换并切断电源。

( 3) 采用自然冷却的方法进行降温冷炉。

( 4) 按照方案进行加热煤气堵盲板作业,并将堵盲板后的加热煤气、荒煤气导出管道、循环氨水管道等进行气体置换,吹扫合格。

( 5) 停止供应地表水、地面除尘站风机制冷循环水、生活水、蒸汽、氮气和压缩空气等能源介质,并切断连接,堵上盲板。

3 结语

( 1) 该炉组停炉的经验表明: 在周转时间不变的情况下,只要认真研究工艺特点和性质,制定详尽的停炉方案,建立联络机制,并根据方案中控制节点的要求,组织好人员实施,就可以实现安全停炉。

( 2) 在该炉组停炉过程中,由于没有采用降温焖炉、半停产停炉的操作方法,而采用周转时间不变进行停炉的方法,可以增加焦炭产量,产生一定的经济效益。

( 3) 该炉组的停炉方法适应性较强,具有良好的借鉴意义和推广价值。

4 参考文献

[1] 魏婷婷.4.3 m 捣固焦炉停炉方案及实践[J].新疆钢铁,2016,24( 1) : 27-28.

 

 
 
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