熱調(diào)工段培訓(xùn)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1熱調(diào)工段培訓(xùn)熱調(diào)工段培訓(xùn)第1頁/共52頁第2頁/共52頁第一節(jié)、煙煤的主要特征和用途第二節(jié)、煤的熱解和粘結(jié)成焦第三節(jié)、推焦計劃第四節(jié)、爐型特性爐型特性第3頁/共52頁第4頁/共52頁第5頁/共52頁第6頁/共52頁第7頁/共52頁也可用來作動力煤、氣化煤。第8頁/共52頁第一節(jié)、煙煤的主要特征和用途第9頁/共52頁第一節(jié)、煙煤的主要特征和用途第10頁/共52頁第一節(jié)、煙煤的主要特征和用途第11頁/共52頁第12頁/共52頁第13頁/共52頁第14頁/共52頁第15頁/共52頁第16頁/共52頁第17頁/共52頁 具有黏結(jié)性的煤，在高溫?zé)峤鈺r，從粉煤分解開始，經(jīng)過膠質(zhì)狀態(tài)到生成半焦的過程

2、稱為煤的黏結(jié)過程。而從粉煤開始分解到最后形成焦塊的整個過程稱為結(jié)焦過程，如圖所示。 黏結(jié)與成焦過程階段示意圖第18頁/共52頁第19頁/共52頁（中間相）存在。膠質(zhì)體的數(shù)量和質(zhì)量決定了煤的黏結(jié)性和結(jié)焦性。第20頁/共52頁階段，用于生產(chǎn)石墨炭素制品。第21頁/共52頁第22頁/共52頁第23頁/共52頁第24頁/共52頁第25頁/共52頁 為使焦爐均衡生產(chǎn)，保證各炭化室結(jié)焦時間一致，整個爐組實現(xiàn)準時出焦，定時進行機械設(shè)備的預(yù)防性維修，焦爐應(yīng)按一定計劃組織推焦、裝煤和設(shè)備檢修。 為了制定推焦檢修計劃，應(yīng)首先掌握焦爐操作中的幾個時間概念。 1. 1.幾個時間的概念幾個時間的概念 (1)結(jié)焦時間 指

3、煤料在炭化室內(nèi)的停留時間。一般規(guī)定為，從托煤底板進入炭化室(即裝煤時間)到推焦桿開始推焦(即推焦時間)的一段時間間隔。 (2)操作時間 指某一炭化室從推焦開始到裝完煤，關(guān)上爐門，車輛移至下一爐號開始推焦為止所需的時間，也即相鄰兩個炭化室(按推焦串序的排列)推焦或裝煤的時間間隔。 第26頁/共52頁 (3)炭化室處理時間 指炭化室從推焦開始(推焦時間)到裝煤后托煤底板進入炭化室(裝煤時間)的一段時間間隔，應(yīng)與操作時間區(qū)別開。 (4)周轉(zhuǎn)時間(也叫小循環(huán)時間) 指結(jié)焦時間和炭化室處理時間之和，即某一炭化室兩次推焦(或裝煤)的時間間隔。在一個周轉(zhuǎn)時間內(nèi)除將一組焦爐所有炭化室的焦炭全部推出、裝煤一次外

4、，多余時間用于設(shè)備檢修，因此，周轉(zhuǎn)時間包括全爐操作時間和設(shè)備檢修時間。而全爐操作時間則為每孔操作時間和車輛所操作的炭化室孔數(shù)的乘積。 第27頁/共52頁 (5)大循環(huán)時間為不同日期在相同的時間推同號炭化室焦炭的時間間隔，也即小循環(huán)時間開始重復(fù)的時間間隔。 因此，對于每個炭化室而言: 周轉(zhuǎn)時間周轉(zhuǎn)時間= =結(jié)焦時間結(jié)焦時間+ +炭化室處理時間炭化室處理時間 對于整個爐組而言: 周轉(zhuǎn)時間周轉(zhuǎn)時間= =全爐操作時間全爐操作時間+ +檢修時間檢修時間 一般情況下，檢修時間不應(yīng)低于2h，以利于設(shè)備檢修保養(yǎng)，但也不宜過長，以利于生產(chǎn)平衡和減輕對爐體損害。第28頁/共52頁 (6)火落時間 是指炭化室裝煤至

5、焦炭成熟的時間間隔，焦炭是否成熟可以通過打開待出爐室上專設(shè)的觀察孔，觀察冒出火焰是否呈藍白色來判定。焦炭成熟后再經(jīng)一段悶爐時間，才能推焦。因此結(jié)焦時間=火落時間+燜爐時間。通過燜爐可提高焦餅均勻成熟程度和焦炭質(zhì)量。第29頁/共52頁 2.2.循環(huán)檢修計劃循環(huán)檢修計劃 為保證焦爐生產(chǎn)的正常進行，焦爐的機械設(shè)備應(yīng)定期檢修，焦化廠通常采用循環(huán)檢修(推焦)計劃組織出爐操作。 一個大循環(huán)時間=大循環(huán)需要的天數(shù)24h=大循環(huán)包括的小循環(huán)數(shù)周轉(zhuǎn)時間。第30頁/共52頁 因此，為找出大循環(huán)所需時間，可由24h與周轉(zhuǎn)時間的最小公倍數(shù)求得。如周轉(zhuǎn)時間為32h和36h，其大循環(huán)時間分別為96h和72h。 在編排循環(huán)

6、檢修計劃時，還應(yīng)考慮周轉(zhuǎn)時間的長短，為均衡出爐并有利于爐溫穩(wěn)定，可將一個周轉(zhuǎn)時間內(nèi)的檢修分為數(shù)次安排?，F(xiàn)以單爐63孔為例，討論循環(huán)檢修計劃的編排。如周轉(zhuǎn)時間為36h，單孔爐的操作時間為l6min，則總的檢修時間為: 3660-6316=1152min?？砂才艦?次檢修，每次128min。第31頁/共52頁36h36h循環(huán)計劃循環(huán)計劃第32頁/共52頁推焦計劃推焦計劃第33頁/共52頁 3.3.推焦計劃的制定與評定推焦計劃的制定與評定 推焦計劃根據(jù)循環(huán)檢修計劃及上一周轉(zhuǎn)時間內(nèi)各炭化室實際推焦、裝煤時間制定。 編制時應(yīng)保證每孔炭化室的結(jié)焦時間與規(guī)定的結(jié)焦時間相差不超過5min。并保證必要的機械操作

7、時間。同時應(yīng)考慮爐溫及煤料的情況，遇有亂箋號應(yīng)盡力加以調(diào)正。調(diào)正方法為：一是向前提，即每次出爐時將亂箋號向前提12爐，這種方法不損失出爐數(shù)，但調(diào)正較慢；二是向后調(diào)，即延長該爐號的結(jié)焦時間，使其逐漸調(diào)至原來位置，此法調(diào)正快，但損失出爐數(shù)。一般如錯10爐以上時可采取向后調(diào)正的方法，但延長結(jié)焦時間不應(yīng)超過規(guī)定結(jié)焦時間的1/4，并注意防止高溫事故。第34頁/共52頁 現(xiàn)代焦爐已定型，但因裝煤方式、加熱煤氣種類、空氣及加熱用煤氣的供入方式和氣流調(diào)節(jié)方式、燃燒式火道結(jié)構(gòu)及實現(xiàn)高向加熱均勻性的方法等分成許多型式。每一種焦爐型式均由以上分類的合理組合而成。 一、一、 火道型式火道型式 燃燒室是焦爐加熱系統(tǒng)的主

8、要部分，其加熱是否均勻?qū)範t生產(chǎn)影響很大。焦爐的發(fā)展和爐型的改進很大程度上是改進加熱系統(tǒng)，因此燃燒室有多種型式，根據(jù)上升氣流與下降氣流連接方式不同，燃燒室可分為水平火道式焦水平火道式焦爐和直立火道式焦爐爐和直立火道式焦爐，水平火道式焦爐由于氣流流程長、阻力大，故現(xiàn)已不再采用。直立火道式焦爐根據(jù)火道的組合方式，又可分為兩分式、四分式、過頂式、雙聯(lián)火道雙聯(lián)火道和四聯(lián)火道式5種，如圖所示。第35頁/共52頁燃燒室火道型式示意圖a a雙聯(lián)式火道雙聯(lián)式火道；b四聯(lián)式火道；c過頂式火道；d兩分式火道；e四分式火道第36頁/共52頁 兩分式火道燃燒室是將燃燒室內(nèi)火道分成兩半，彼此以水平集合煙道相聯(lián)。在一個換

9、向周期內(nèi)，一半立火道走上升氣流，另一半立火道走下降廢氣。換向后，則氣流向反方向流動。它的最大優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，異向氣流接觸面??；主要缺點是由于在直立火道頂部有水平集合煙道，所以燃燒室沿長度方向的氣流壓力差太大，氣流分配不均勻，從而使炭化室內(nèi)煤料受熱不均勻，尤其當(dāng)焦爐的長度加長或采用低熱值煤氣加熱時更為嚴重，同時削弱了砌體的強度，因此斷面形狀和尺寸的確定應(yīng)合適。 第37頁/共52頁 為減少氣流通過水平集合煙道的阻力，常增大其斷面，但將削弱砌體的強度。炭化室容積增大時，燃燒室廢氣量增多，兩分式焦爐的缺點更為突出，相反中小型焦爐炭化室較短，且一般均用焦爐煤氣加熱，廢氣量小，上述缺點就不突出，故我國中小

10、型焦爐多采用兩分式結(jié)構(gòu)，而大型焦爐則不采用。但國外有的大型焦爐，為充分利用兩分式焦爐同側(cè)氣流同向的優(yōu)點，將水平集合煙道設(shè)計成由爐頭向中部逐漸擴大，以減少其阻力及對砌體強度的影響，故仍有不少大型焦爐采用兩分式火道結(jié)構(gòu)，如德國的斯蒂爾焦爐。 第38頁/共52頁 對兩分式焦爐，當(dāng)進入焦側(cè)的煤氣量和空氣量多于機側(cè)時，上升與下降的供熱不易平衡，機、焦側(cè)溫度調(diào)節(jié)比較困難，因此機側(cè)火道數(shù)應(yīng)比焦側(cè)火道數(shù)稍多。如70型焦爐機側(cè)火道比焦側(cè)多一個，機、焦側(cè)溫差較66型焦爐好控制。但焦側(cè)火道數(shù)過少時，供熱仍會失去平衡。 雙聯(lián)式火道燃燒室中，將燃燒室設(shè)計成偶數(shù)個立火道雙聯(lián)式火道燃燒室中，將燃燒室設(shè)計成偶數(shù)個立火道，每兩

11、個火道分為一組，一個火道走上升氣流，另一個火，每兩個火道分為一組，一個火道走上升氣流，另一個火道走下降廢氣。換向后，氣流呈反向流動。這種燃燒室由道走下降廢氣。換向后，氣流呈反向流動。這種燃燒室由于沒有水平集合焰道，因此具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和砌體于沒有水平集合焰道，因此具有較高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和砌體嚴密性，而且沿整個燃燒室長度方向氣流阻力小，分配比嚴密性，而且沿整個燃燒室長度方向氣流阻力小，分配比較均勻，因此炭化室內(nèi)煤料受熱較均勻。但異向氣流接觸較均勻，因此炭化室內(nèi)煤料受熱較均勻。但異向氣流接觸面多，焦爐老齡時易串漏，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，磚型多。雙聯(lián)式面多，焦爐老齡時易串漏，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，磚型多。雙聯(lián)式火道目

12、前被我國大型焦爐廣泛采用?；鸬滥壳氨晃覈笮徒範t廣泛采用。第39頁/共52頁 四聯(lián)式火道燃燒室中，立火道被分成四個火道或兩個為一組，邊火道一般兩個為一組，中間立火道每四個為一組。這種布置的特點是一組四個立火道中相鄰的一對立火道加熱，而另一對走廢氣。在相鄰的兩個燃燒室中，一個燃燒室中一對立火道與另一燃燒室走廢氣的一對立火道相對應(yīng)，或者相反。這樣可保證整個炭化室爐墻長向加熱均勻。 過頂式燃燒室中，兩個燃燒室為一組，彼此借跨越炭化室頂部且與水平集合煙道相連的68個過頂焰道相連接，形成一個燃燒室全部火道走上升氣流，另一個燃燒室全部火道走下降廢氣。換向后，氣流呈反向流動。這種燃燒室中的火道，沿長度方向分

13、68組，每組45個火道。每組火道共用一個短的水平集合煙道與過頂煙道相連，因此氣流分配較均勻，但爐頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且爐頂溫度高。第40頁/共52頁 沿燃燒室長度和高度方向的加熱均勻性，是獲得質(zhì)量均勻的焦炭、縮短結(jié)焦時間及降低焦爐耗熱量的重要手段。為此，應(yīng)通過控制給每個火道的煤氣量及空氣量來保證燃燒室沿長度方向的加熱均勻性。 二、解決高向加熱均勻性的方法二、解決高向加熱均勻性的方法 在煤料結(jié)焦過程中最重要、也是最困難的是沿炭化室高度方向加熱均勻性問題。高度越高，加熱均勻性越難達到。當(dāng)火道中煤氣在正常過剩空氣系數(shù)條件下燃燒時，由于火焰短而造成沿高度方向的溫差很大，一般在50200之間，所以沿高度方向加熱

14、是否均勻，主要取決于火焰長度。加熱不均勻?qū)⒁鸾Y(jié)焦時間延長和產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量降低等不良后果。 第41頁/共52頁 由于燃燒室下部溫度高，所以炭化室內(nèi)下部煤料先結(jié)成焦塊，為了使上部煤料完全成焦，則必須延長加熱時間，結(jié)果使下部焦炭過火。而且結(jié)焦時間的延長，使熱損失增加，甚至使下部耐火材料熔化或爐墻變形。 近年來，為了實現(xiàn)燃燒室高向加熱均勻性，在不同結(jié)構(gòu)的焦爐中，采取了不同措施。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，主要有以下四種方法，如圖。第42頁/共52頁 各種解決高向加熱均勻的方法a高低燈頭；b爐墻不同厚度；c分段加熱；d d廢氣循環(huán)廢氣循環(huán)第43頁/共52頁 （1）高低燈頭 高低燈頭系雙聯(lián)火道中單數(shù)火道為低燈頭、雙數(shù)

15、火道為高燈頭（燈頭即為焦爐煤氣噴嘴），火焰在不同的高度燃燒，使爐墻加熱有高有低，以改善高向加熱均勻性。奧托式焦爐即采用高低燈頭法。但此種方法僅適用于焦爐煤氣加熱，并且效果也不顯著。而且由于高燈頭高出火道底面一段距離才送出煤氣，故自斜道出來的空氣，易將火道底部磚縫中的石墨燒盡，造成串漏。奧托式、JN6082、JNX6087型焦爐即用此法。第44頁/共52頁 （2）分段燃燒 分段燃燒是將空氣和貧煤氣（當(dāng)用焦爐煤氣加熱時，煤氣則從垂直磚煤氣道進入火道底部）沿火道墻上的通道，在不同的高度上通入火道中燃燒，一般分為上、中、下三點，使燃燒分段。這種措施可以使高向加熱均勻，但爐墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需強制通風(fēng)，空氣量

16、調(diào)節(jié)困難，加熱系統(tǒng)阻力大。上海寶鋼引進的新日鐵M型焦爐即采用此法。 （3）按炭化室高度采用不同厚度的爐墻 即靠近炭化室下部的爐墻加厚，向上逐漸減薄，以保證加熱均勻。但是，爐墻加厚，傳熱阻力增大，結(jié)焦時間延長，故現(xiàn)在已不采用。第45頁/共52頁 （4 4）廢氣循環(huán)）廢氣循環(huán) 這是使燃燒室高向加熱均勻最簡單而這是使燃燒室高向加熱均勻最簡單而有效的方法，故現(xiàn)在被廣泛采用。由于廢氣是惰性氣體，有效的方法，故現(xiàn)在被廣泛采用。由于廢氣是惰性氣體，將它加入煤氣中，可以降低煤氣中可燃組分濃度，從而使將它加入煤氣中，可以降低煤氣中可燃組分濃度，從而使燃燒反應(yīng)速度降低，火焰拉長，因而保證高向均勻加熱。燃燒反應(yīng)速度

17、降低，火焰拉長，因而保證高向均勻加熱。雙聯(lián)火道焦爐可在火道隔墻底部開循環(huán)孔，依靠空氣及煤雙聯(lián)火道焦爐可在火道隔墻底部開循環(huán)孔，依靠空氣及煤氣上升時的噴射力，以及上升氣流與下降氣流因溫差造成氣上升時的噴射力，以及上升氣流與下降氣流因溫差造成的熱浮力作用，將下降氣流的部分廢氣通過循環(huán)孔抽入上的熱浮力作用，將下降氣流的部分廢氣通過循環(huán)孔抽入上升氣流。根據(jù)國內(nèi)有關(guān)操作數(shù)據(jù)表明，燃燒室上下溫差可升氣流。根據(jù)國內(nèi)有關(guān)操作數(shù)據(jù)表明，燃燒室上下溫差可降低至降低至4040。目前我國的大型焦爐均采用此法。目前我國的大型焦爐均采用此法。 為確保高向加熱均勻，應(yīng)使煤氣流與空氣流以平行方向進入火道，且平穩(wěn)地流動，使煤氣

18、與空氣緩慢混合，則火焰拉長，上下加熱均勻。第46頁/共52頁 廢氣循環(huán)因燃燒室火道型式不同可有多種方式，其中蛇形循環(huán)可以調(diào)整燃燒室長向的氣流量；雙側(cè)式常在爐頭四個火道中采用，為防止爐頭第一個火道因爐溫較低、熱浮力小而易產(chǎn)生的短路現(xiàn)象，一般在爐頭一對火道間不設(shè)廢氣循環(huán)孔，雙側(cè)式結(jié)構(gòu)，可以保證爐頭第二火道上升時，由第三火道的下降氣流提供循環(huán)廢氣，隔墻孔道式可在過頂式或兩分式焦爐上實現(xiàn)廢氣循環(huán)，下噴式可在過頂式焦爐上通過直立磚煤氣道和下噴管實現(xiàn)廢氣循環(huán)。 現(xiàn)代大容積焦爐常同時采用幾種實現(xiàn)高向加熱均勻的方法。第47頁/共52頁 各種廢氣循環(huán)方式第48頁/共52頁 三、煤氣入爐方式三、煤氣入爐方式 煤氣入爐可分為側(cè)入式、下噴式兩種方式。 1 1側(cè)入式側(cè)入式 側(cè)入式焦爐加熱用的富煤氣由焦爐機、焦兩側(cè)的水平磚煤氣道引入爐內(nèi)，空氣和貧煤氣則從廢氣開閉器和小煙道從焦