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超大型焦炉大幅限产的工艺调整策略应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-11-25  作者:梁 杰  浏览次数:3601
 
核心提示:摘 要:为保证 7.63 m 超大型焦炉炉体安全和长寿化运行,总结焦炉在大幅度限产工艺条件下的调整策略和相关原则,并针对调整过程中发现的问题进行分析,归纳关键技术要点和特殊操作管控方法,形成超大型焦炉限产的生产组织和工艺调整模式,最终明确后续改进的方向。 关键词:大幅度限产;工艺调整;结焦时间;参数调节
 超大型焦炉大幅限产的工艺调整策略应用

梁 杰

(山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂, 山西 太原 030003)

摘 要:为保证 7.63 m 超大型焦炉炉体安全和长寿化运行,总结焦炉在大幅度限产工艺条件下的调整策略和相关原则,并针对调整过程中发现的问题进行分析,归纳关键技术要点和特殊操作管控方法,形成超大型焦炉限产的生产组织和工艺调整模式,最终明确后续改进的方向。

关键词:大幅度限产;工艺调整;结焦时间;参数调节

太钢焦化厂地处山西省太原市,属于“2+26”城市管控范围,正常工况下已执行并实现了超低排放限值标准的达标排放。为进一步改善污染物管控水平,为2022 年全国两会及北京冬残奥会期间创造良好的外部环境,太钢焦化厂从 2022 年 3 月 4 日开始将结焦时间延长至 45 h,并持续至 3 月 13 日。这是太钢7.63 m 焦炉自投产以来首次面临大幅度、长时间在长结焦时间状态下(负荷约 55%)组织生产,焦炉及其配套煤气净化工序在生产操作、工艺调整及设备维护方面均做了对应调整,及时解决过程中发现的问题,并总结了关键技术要点和特殊操作管控方法。

1 存在的问题

太钢焦化厂 7.63 m 焦炉的结焦时间在大幅度延长前,按 25.5 h 组织生产,设计结焦时间为 25.2 h,基本接近满负荷。3 月 3 日开始逐步延长结焦时间,至 3月 4 日计划延长至 45 h,但时间过于紧迫,缺乏工艺技术条件支撑。

焦炉在长结焦时间工艺条件下,标准温度降低,焦炉炉头温度预计会降至 850 ℃以下,由于焦炉大部分是由硅砖组成,炉体温度由硅砖等耐火材料的残余膨胀系数特性决定,若炉体温度低于一定程度(850℃),再加热时硅砖将不会膨胀,最终导致焦炉炉体的砖缝越来越大,造成焦炉炉体损坏。

在此之前的限产或减产组织和工艺调整中,均采用短时间或结焦时间在 32 h 以内的生产组织模式,未经历过长时间限产实践,因此对相关工艺参数的调整和策略没有相关经验。

2 生产组织调整的关键点

2.1 研讨形成生产组织方案

对可能遇到的情况进行辨识,制定应对措施;同时利用限产时机,验证气煤配比的可行性。长结焦时间下,仍采用 10~11 min 单炉操作时间组织生产,通过安排循环检修时间,以便于车辆设备的检修。同时,保持循环时间内车辆处于低负荷待机状态,有利于减少电耗。

2.2 科学合理调整结焦时间,最大限度保护焦炉炉体

根据焦化生产组织特点和规律,重新规划结焦时间,调整生产节奏,在 3 月 3 日—3 月 6 日期间,逐步降低焦炉加热标温、逐步延长结焦时间,至 3 月 7 日8 点,将结焦时间延长到 45 h。同时,在长结焦时间下的生产操作过程中,因煤气发生量减少,更容易造成荒煤气系统 O2 含量超标。针对这一变化,安排停止晾炉操作,规范炉口清理作业。在长结焦时间末期进行开炉盖操作时,暂停实施提前负压的操作。

2.3 调整煤气系统参数,确保煤气净化系统稳定

2.3.1 降低鼓风机吸力

先采取逐步降低鼓风机吸力的措施,再根据煤气量调整鼓风机的开机台数,并通过煤气回流阀门进行稳步操作;在结焦时间为 45 h 时,化产回收南区系统鼓风机运行台数由 2 台减至 1 台,且鼓风机运行吸力从 -1 290 Pa 调整至 -660 Pa,降低了 630 Pa,降幅49%,与此同时,开大煤气回流管道的阀门,避免煤气在低负荷条件下发生鼓风机设备喘振问题。

2.3.2 调整荒煤气导出系统参数

为保证荒煤气导出系统稳定,对三段集气管吸力值进行优化调整,出炉段由 -350 Pa 降至 -300 Pa,非出炉段由 -300 Pa 降至 -250 Pa。将结焦期间 PROven压力设定值调整在 30%~100%区间段,整体增加 20Pa,目的是使炭化室有较高压力控制,适当降低荒煤气导出的速率。

2.4 制定鼓风机开机节点及初冷器切出 / 投用节点

制定鼓风机开机节点(煤气量、前导向开度、吸力等)及初冷器切出 / 投用节点,为限产条件下的操作提供依据和作业标准。结焦时间延长后,停用了 2 套