7.63米大型焦爐技術(shù)文檔_四章節(jié)

1、第四章 7.63米超大型焦爐新技術(shù)介紹14.1 焦爐爐體結(jié)構(gòu)簡介14.2 焦爐加熱系統(tǒng)24.2.1蓄熱室44.2.2燃燒室內(nèi)的可調(diào)節(jié)跨越孔54.2.3加熱壁64.2.4加熱系統(tǒng)74.2.5焦爐煤氣加熱84.2.6混合氣體加熱104.2.7 廢氣交換開閉器114.2.8轉(zhuǎn)換設(shè)備124.2.9廢氣系統(tǒng)134.3 荒煤氣導出系統(tǒng)134.3.1荒煤氣導出系統(tǒng)構(gòu)成134.3.2 壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)構(gòu)成144.4 7.63米超大型焦爐成套技術(shù)分析164.4.1烘爐164.4.2護爐鐵件214.4.3交換機系統(tǒng)244.4.4 壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)274.4.5 BLEEDER放散系統(tǒng)324.46爐體密封344.4

2、.7穩(wěn)定熄焦（CSQ）36第四章 7.63米超大型焦爐新技術(shù)介紹4.1焦爐爐體結(jié)構(gòu)簡介焦爐由蓄熱室、斜道、燃燒室、炭化室和爐頂組成，蓄熱室下面是煙道和基礎(chǔ)。7.63米焦爐橫斷面如下圖所示 圖1焦爐爐體結(jié)構(gòu)焦爐的地下結(jié)構(gòu)也是堅固基礎(chǔ)底板的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，焦爐及其基礎(chǔ)的重量全部由焦爐基礎(chǔ)底板支承。在機側(cè)均設(shè)有以基礎(chǔ)底板為基礎(chǔ)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的擋水墻和操作走臺。各其他焦爐不同的是：由于操作走臺的高度設(shè)置在蓄熱室上部，與炭化室底部有一定距離，而且焦側(cè)攔焦車的軌道不再設(shè)計在焦側(cè)走臺上，因此機焦側(cè)操作走臺邊緣均設(shè)計有安全欄桿，該欄桿不會影響推焦車、推焦桿和攔焦車的正常運行。而且焦側(cè)走臺沒有攔焦車行走時的振

3、動，使焦側(cè)走臺更加嚴密。整座焦爐為單側(cè)煙道設(shè)計。燃燒產(chǎn)生的廢氣，由下降火道、斜道、蓄熱室，經(jīng)金屬噴嘴板分配后，進入小煙道，全部廢氣經(jīng)過位于焦側(cè)的廢氣盤，由位于焦爐地下室焦側(cè)的廢氣集中煙道收集，經(jīng)總煙道進入煙囪排入大氣。為了防止外部混凝土鋼筋建造。為了防止烘爐時產(chǎn)生膨脹造成煙道砌體損壞，廢氣集中煙道和總煙道內(nèi)部紅磚通過膨脹接點分成若干部分。4.2 焦爐加熱系統(tǒng)a）7.63m焦爐爐體為雙聯(lián)火道、分段供空氣加熱及廢氣循環(huán)，焦爐煤氣下噴、低熱值混合煤氣及空氣均側(cè)入，蓄熱室分格及單側(cè)煙道的復熱式超大型焦爐。此焦爐具有結(jié)構(gòu)先進、嚴密、功能性強、加熱均勻、熱工效率高、環(huán)保優(yōu)秀等特點。 圖2焦爐加熱系統(tǒng)b）焦

4、爐蓄熱室為煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室，上升氣流時，分別只走煤氣和空氣，均為分格蓄熱室。在分格蓄熱室中，每個立火道單獨對應2格蓄熱室構(gòu)成1個加熱單元。用焦爐煤氣加熱時，在地下室用設(shè)有孔板的噴嘴調(diào)節(jié)煤氣，孔板調(diào)節(jié)方便，準確；空氣是通過小煙道頂部的金屬調(diào)節(jié)板調(diào)節(jié)。用低熱值混合煤氣加熱時，煤氣和空氣均用小煙道頂部的金屬調(diào)節(jié)板調(diào)節(jié)，使得加熱煤氣和空氣在蓄熱室長向上分布合理，均勻。c）蓄熱室主墻，單墻和隔墻結(jié)構(gòu)嚴密，用異型磚錯縫砌筑，保證了各部分砌體之間不互相串漏。主墻和單墻下部采用半硅磚，上部采用硅磚砌筑，半硅磚砌體和硅磚砌體之間設(shè)有滑動縫。由于蓄熱室高向溫度不同，蓄熱室上、下部分別采用不同的耐火材料砌筑，

5、從而保證了主墻和各分墻之間的緊密接合。d）蓄熱室的小煙道采用單側(cè)煙道。單側(cè)煙道可節(jié)省煤氣和廢氣的管道及設(shè)備，還能優(yōu)化環(huán)境。e）分段加熱使斜道結(jié)構(gòu)復雜，磚型多。但斜道的通道內(nèi)設(shè)計為無膨脹縫使斜道嚴密，防止了斜道區(qū)上部高溫事故的產(chǎn)生。f）燃燒室由36個共18對雙聯(lián)火道組成。分3段供給空氣進行分段燃燒；并在每對火道隔墻間下部設(shè)循環(huán)孔，將下降火道的廢氣吸入上升火道的可燃氣體中，用此兩種方式拉長火焰，達到高向加熱均勻的目地。當用高爐煤氣和焦爐煤氣的低熱值混合煤氣加熱時，空氣通過燃燒室底部斜道出口，,距燃燒室底部1/3處的立火道隔墻出口，2/3處的立火道隔墻出口分別噴出，與燃燒室底部斜道另一個出口噴出的低

6、熱值混合煤氣形成3點燃燒加熱；當焦爐單用焦爐煤氣加熱時，混合煤氣通道也和空氣通道一樣走空氣，空氣通過燃燒室底部兩個斜道出口，距燃燒室底部1/3處的立火道隔墻出口，2/3處的立火道隔墻出口分別噴出。焦爐煤氣由燃燒室底部煤氣噴嘴噴出，形成3點燃燒加熱。由于3段燃燒加熱和廢氣循環(huán)，爐體高向加熱均勻，廢氣中的氮氧化物含量低，可以達到先進國家的環(huán)保標準。焦爐煤氣雙聯(lián)火道下噴式加熱圖為了在焦爐里分布熱以適應于裝煤的需要，準確的調(diào)整每一個燃燒介質(zhì)的流量是不可缺少的，即：分別調(diào)整焦爐煤氣、混合氣體、燃燒空氣、廢氣的流量以適應工藝的要求。氣體流量的測定僅僅能由產(chǎn)生的壓力損失來實現(xiàn)。這被稱為具有精確的調(diào)節(jié)和控制裝

7、置的分布系統(tǒng)。到焦爐的氣體流量被傳入到焦爐長度方向，炭化室長度和高度方向，每個地方都需要適合的介質(zhì)分布?；谖榈鹿窘範t復合技術(shù)，它具有可調(diào)裝置，對于所有燃燒介質(zhì)提供確切的壓力損失。第一個裝置是用于加熱壁的氣體流量的測定，第二個裝置用于雙通道每一個系統(tǒng)的氣體流量，第三個裝置允許用于加熱整個高度上的分布，這些應用適合于燃燒介質(zhì)的進口流量和出口流量兩種情況。為了滿足這些需要，焦爐的加熱系統(tǒng)由單個的、獨立的加熱單元組成。每個加熱單元由2個加熱通道組成（雙煙道），煙道與用于混合氣體，燃燒空氣和廢氣的恰當?shù)男顭崾覇卧噙B，這些單個的加熱單元被設(shè)計成在相鄰加熱單元中能夠獨立工作，并因此獨立地被調(diào)節(jié)。具有復

8、合焦爐技術(shù)的蓄熱室和加熱壁結(jié)構(gòu)的特性進一步詳細的說明。4.2.1蓄熱室蓄熱室被安置在炭化室和加熱室的下面，作為連續(xù)的單個蓄熱室。它們從機側(cè)連續(xù)延伸到焦側(cè)，并且再分布成為單個的蓄熱室。這個劃分由蓄熱室分隔墻的磚來實現(xiàn)的，用這種方式，在底部煙道上的單個的蓄熱室到蓄熱室上部的蓋板都能夠完全的互相分開。由于在蓄熱室中的這種嚴格的分隔，確保了單個的燃燒介質(zhì)的體積流量能夠測量以及相關(guān)的蓄熱室的調(diào)節(jié)保持不變直到它們達到相關(guān)的加熱煙道。每一套雙煙道都配置一個蓄熱室，那么蓄熱室的數(shù)量由加熱煙道的數(shù)量來決定，即：蓄熱室的數(shù)量是加熱煙道的一半。每一個蓄熱室有一個篦子板，單個的篦子板用簡單的方式互相鉤住，以至于在一個

9、蓄熱室下面的所有篦子板能從臺階通道方向的合理的截面中抽出和/或再次推進到下部煙道。這些篦子板上所有的開孔尺寸能夠由可調(diào)蓋板改變。因此相關(guān)的介質(zhì)流量（空氣和混合氣體）被確定，這個流體進入到底部煙道，由在蓄熱室上測量用篦子板來分布，用這個篦子板在每個加熱壁的長度方向上的溫度是可調(diào)的。在調(diào)試期間，篦子板被適當?shù)卣{(diào)節(jié)并達到要求。通常在以后操作進程中、沒有其他變化或?qū)嵤┬薷某遣僮鳁l件非常嚴重。然而，如果以后焦爐存在進程中出現(xiàn)嚴重的變化，篦子板有利于允許在冷側(cè)進行調(diào)節(jié)。在焦爐加熱模式里，燃燒空氣在兩個鄰接的蓄熱室分隔區(qū)里被預熱，這時兩個其它的分隔區(qū)儲存排放煙道的熱量。在混合氣體加熱模式里，燃燒空氣和混合

10、氣體在一個蓄熱室分隔區(qū)里預熱?？諝忸A熱器的分隔也在長度方向上劃分，盡管在底部煙道和廢氣閥之中的連接件上的開口是可調(diào)的，但是，在底部空氣段之間的空氣分布能夠從外部調(diào)節(jié)，用這種方法，在焦爐高度上的熱分布可被調(diào)節(jié)。蓄熱室由雙層的砌磚被互相分離，這個磚墻的垂直和水平膠泥縫確保了蓄熱室隔板和支撐壁有一個最適宜的氣密。這對于下噴式的焦爐具有特殊的重要性。在焦爐煤氣加熱模式里，氣體經(jīng)過蓄熱室支撐壁進入到加熱煙道?；跓崃渴占团欧胚@種功能，蓄熱室在蓄熱循環(huán)中要受溫度波動的影響，在蓄熱室里用的耐火材料要考慮這個物性。在底部炭化室、底部煙道和蓄熱室（大約蓄熱室高度的65%）的底部區(qū)域里，工作溫度是在1000到8

11、00之間的范圍內(nèi)。因此，這個部分用耐火磚建造，在這個溫度范圍內(nèi)其線膨脹是硅磚線膨脹的一半。由于這個原因，耐火磚比硅磚有較好的抵抗溫度變化的特性。但硅磚有利于支撐和隔板壁的氣密。在蓄熱室的上部的溫度是800，因此，在上部蓄熱室區(qū)、炭化室的堅固的炭化室中心結(jié)構(gòu)都用硅磚材料建造。這是因為硅材料的熱膨脹和機械性能的特殊性質(zhì)。4.2.2燃燒室內(nèi)的可調(diào)節(jié)跨越孔為了適應不同收縮特性的煤和結(jié)焦時間變化，減少爐頂空間過多生成石墨并消除因此造成的推焦阻力，同時保證炭化室上部焦餅能完全成熟，該焦爐采用可調(diào)節(jié)的跨越孔，可升高或降低爐頂空間溫度?？烧{(diào)節(jié)的跨越孔如下圖所示，跨越孔分上下設(shè)計，上孔有兩塊可滑動的磚，可以根據(jù)

12、需要調(diào)節(jié)控制孔的開度。當上孔全開時，從上面的通道可以分流部分廢氣，提高上部的溫度，火焰拉長；當上孔部分打開時，從上面的通道分流廢氣量減少，相當于跨越下移；當上孔全關(guān)時，廢氣僅從下孔通過，相當于跨越孔下移到最低點，火焰縮短。因此，通過調(diào)節(jié)上孔的開度大小，相當于調(diào)節(jié)跨越孔的高度和阻力，調(diào)節(jié)火焰的長短。因此，可根據(jù)現(xiàn)場的實際工藝需要，對跨越孔的高度進行調(diào)節(jié)，以保證不同配比的煤上部能夠成熟，并降低爐頂空間溫度，減少石墨生成量。圖34.2.3加熱壁每個加熱壁被再分為一對加熱煙道，這些雙煙道中的每一個都包括在上部燃燒加熱煙道和下部燃燒加熱通道。在加熱煙道底部介質(zhì)的進口（煤氣和第一空氣段）以及結(jié)合通道（第二

13、、第三空氣段）。每一段都能滿足單獨加熱煙道的需要。這種對進口氣體所做的調(diào)節(jié)能夠?qū)訜釤煹喇a(chǎn)生影響，但不影響鄰接的加熱煙道。這種調(diào)節(jié)可用于進氣口和氣體排放側(cè)。在焦爐的加熱煙道裝備有底部空氣段和側(cè)壁空氣段以及內(nèi)部廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。它意味著燃燒空氣被送到3個階段（第一段是加熱煙道底部，第二段和第三段分別是壁高度的1/3和2/3）進入到加熱煙道。僅這一特點就能導致減少NO2的形成，這是由于在加熱煙道底部的燃燒是經(jīng)過化學計量的計算。此外，在隔墻底部的廢氣再循環(huán)能夠使廢氣從下部燃燒再循環(huán)進入到上部燃燒的加熱煙道。因此，在底部的燃燒變成貧氣?；鹧孀罡唿c的溫度下降，而且NOX的形成進一步的降低。除此之外，在加熱

14、煙道里可達到非常一致的溫度分布。兩種辦法的結(jié)合使得用于焦爐加熱的加熱系統(tǒng)是極好的，它能確保NOX的生成量最小，而且優(yōu)化溫度的分布。燃氣-焦爐煤氣或混合氣僅被送到加熱煙道的底部，在加熱煙道的最高區(qū)域里，在轉(zhuǎn)化點或被稱為“突轉(zhuǎn)點（急變點）”。焦爐裝有不同的加熱系統(tǒng)，如下所述：當熱焦碳被推出時，加熱壁表面的溫度為1000到1250之間。確切的溫度取決于相關(guān)的操作時間。硅材料的膨脹在這個溫度范圍內(nèi)幾乎是不變的，在這出現(xiàn)的溫度變化對于加熱壁的磚的影響實際上可以忽略不計。加熱壁端頭（焦爐外角）采用硅線石磚建造，這種材料與硅磚相比，能夠適應較高的溫度和突然的溫度變化。因而對于在加熱壁外角出現(xiàn)的溫度變化，例如

15、：在開、關(guān)爐門時，這種材料都能夠有較好的適應性。以這種設(shè)計和結(jié)構(gòu)方式，即：由硅線石磚砌筑的加熱壁外角與硅磚用互相嵌入的方式進行連接，這樣能夠確保在硅線石與硅磚之間沒有磚縫。4.2.4加熱系統(tǒng)7.63米焦爐的加熱系統(tǒng)分為獨立的加熱單元，每個加熱單元包括兩個加熱火道（雙聯(lián)火道），由煤氣（混合煤氣或焦爐煤氣）、燃燒空氣和廢氣相關(guān)的蓄熱室單元組合而成，在調(diào)節(jié)分配到每個燃燒室的氣流量，調(diào)節(jié)分配到單個燃燒室每一組雙聯(lián)火道流量和調(diào)節(jié)分配到燃燒室高向的氣流量等方面均比較容易。加熱系統(tǒng)如下圖所示。圖4裝入焦爐的煤的性質(zhì)和結(jié)焦的時間長度是以煤的收縮性為確定因素，結(jié)合溫度的“急變點”，在上部燃燒和下流體加熱煙道之間

16、都將影響到熱輻射進入到焦碳上部空間煤氣收集區(qū)的程度。為了防止過度的炭積聚在焦爐的上部空間，并且消除操作的麻煩，設(shè)計考慮了積炭產(chǎn)生的原因，從而確保煤在爐內(nèi)一直到爐頂都能完全碳化。炭化室都配有不同的加熱系統(tǒng)，這個系統(tǒng)允許在煤氣收集空間的溫度上升和下降，而且能夠應對各種可能用到的不同收縮性的煤。特別是對于用混煤時有形成石墨的傾向時，這個特點具有明顯的優(yōu)點。因此這種加熱系統(tǒng)能夠很容易和順利的實現(xiàn)快速適合于不同的操作條件和其它種類的煤。4.2.5焦爐煤氣加熱圖5 焦爐煤氣加熱單元圖煤的碳化所需的能量是在焦爐煤氣作為燃料的情況下所提供的。用于這個目的所需的煤氣量要考慮能夠通過供氣主管上的壓力控制擋板和克服

17、往下的通道的總阻力一直到單個的加熱壁。這個煤氣壓力是由設(shè)計值來確定的而且煤氣量是能適當?shù)恼{(diào)整，它是通過在加熱壁上的連接管線上的流量孔板來設(shè)定的。這個壓力通過現(xiàn)場的壓力表顯示，并且在控制室中有記錄?？刂茡醢宓奈恢迷诳刂剖依镎麄€控制區(qū)域里被顯示。在控制失敗時，擋板能夠在現(xiàn)場經(jīng)過一個附帶的手動操作的泵被重新調(diào)整。加熱煤氣的量通過測量孔板用絕壓和正常狀態(tài)下的溫度轉(zhuǎn)換，其加熱量有熱值的測量共同決定。這個連續(xù)計算的結(jié)果是隨著整個操作時間進行的。當達到預先計算的值時，反向旋塞閥關(guān)閉，當前的燃燒狀態(tài)被終止。終止時間是變化的，取決于煤氣的質(zhì)量。終止的時間由正常的換向階段（通常20分鐘）和燃燒段的持續(xù)時間的差值產(chǎn)

18、生，并且要考慮檔板變化和吹掃階段需要時間。在換向期間，煤氣壓力控制檔板被留在燃燒段終止前的最后一次的位置上。這個煤氣量、煤氣溫度和煤氣壓力在控制室被測量并記錄（1）解決煤氣故障程序如果由于任何故障，焦爐煤氣的壓力低到固定的極限值下，煤氣量不足的報警裝置啟動。為了防止煤氣管道中的壓力進一步下降，換向單元收到一個信號，通過壓力開關(guān)關(guān)閉往上的加熱煙道的煤氣旋塞閥。此外，如果這個極限值低到無法達到另一個壓力開關(guān)時，壓力控制檔板（作為嚴格密封的快速動作閥設(shè)計和使用）被自動關(guān)閉。同時，啟動惰性氣體（氮氣）以防止這個區(qū)域里的壓力進一步下降，把煤氣與焦爐和所在的焦爐煤氣系統(tǒng)中分離。在恢復階段，有足夠的加熱煤氣

19、加入，氣量不足的報警停止。隨著換向單元的啟動，正常的操作開始。（2）用于焦爐煤氣加熱的加熱設(shè)備焦爐煤氣的分布管位于機側(cè)地下室篦子板下，分布管的連接通過關(guān)閉分離器（shut-off開閉器）和換向旋塞與單獨的加熱壁相連接。換向旋塞是三向旋塞（零、空氣和煤氣）。旋塞的特殊設(shè)計確保氣密的嚴密性。對于每一個加熱壁兩個接管分配煤氣到單個加熱煙道中。煤氣流量是利用在進氣管道上的金屬流量孔板被送到每個加熱煙道。燃燒空氣通過焦側(cè)完整的開口被吸進，這個開口由連接件連接到底部煙道和廢氣閥，而且通過修正蓄熱室分隔間篦子板，蓄熱室底部煙道進行分布。在換向周期前蓄熱室里的格子磚存儲的熱量傳給空氣?？諝馔ㄟ^連接的通道進入到

20、加熱煙道，其中一部分在加熱煙道底部，一部分通過雙煙道的連接墻的空氣通道進入。在雙煙道的上燃燒分支管中，焦爐煤氣和燃燒空氣向上流動并燃燒，廢氣流越過反向點（急變點）往下進入到鄰近的加熱煙道。部分廢氣通過“差動加熱”向下流動，在雙煙道的最高點往下進入到正在起作用的分支煙道。隨后，煙道氣經(jīng)過連接的管道進入到蓄熱室的分隔間里。經(jīng)過修正的篦子板，廢氣被抽出并收集進入底部煙道而且從那通過廢氣閥排放進入到廢氣收集煙道，然后由總煙道被排到焦爐的煙囪。廢氣閥位于焦側(cè)。每隔兩個廢氣閥，在這個階段時閥盤是開的?？諝獾纳w全開，焦爐煤氣換向旋塞是關(guān)閉的。在加熱換向的循環(huán)中，脫碳的空氣被送到每一個沒有火焰的焦爐煤氣燒嘴里

21、。為了除去可能出現(xiàn)的碳氫化合物裂化的殘余物，從焦爐地下室經(jīng)焦爐煤氣反向旋塞的脫碳空氣經(jīng)連接管線到接管束和上升管到燒嘴。4.2.6混合氣體加熱圖6 混合煤氣加熱單元圖裝入的煤的碳化所需的能量被送入到焦爐是混合燃燒氣（焦爐煤氣和高爐煤氣的混合氣）。用于這個目的所需的煤氣量要考慮能夠通過供氣主管上的壓力控制擋板和克服往下管線系統(tǒng)的總阻力一直到單個的加熱壁。這個煤氣壓力是由設(shè)計值來確定的，這個煤氣管線上的壓力通過現(xiàn)場的壓力表顯示，并且在控制室中有記錄?？刂拼髶醢宓奈恢迷诳刂剖依镎麄€控制區(qū)域里被顯示。在電動液壓的失敗的情況下，擋板被堵塞而能夠就地用手動泵重新調(diào)節(jié)?；旌厦簹獾牧客ㄟ^測量孔板用絕壓和正常狀態(tài)

22、下的溫度轉(zhuǎn)換，其加熱量由混合煤氣的修正值共同決定。這個連續(xù)計算的結(jié)果是隨著整個操作時間進行的。當達到預先計算的值時，反向旋塞閥關(guān)閉，當前的燃燒階段被中斷。中斷的時間是變化的，取決于煤氣的參數(shù)。中斷持續(xù)的時間由換向階段持續(xù)時間（20分鐘）和燃燒階段的持續(xù)時間計算的總和的差值產(chǎn)生，并且要考慮檔板變化和吹掃階段需要時間。在換向期間，煤氣壓力控制檔板被留在燃燒段終止前的最后一次的位置上（記憶位置）。這個煤氣量、煤氣溫度和煤氣壓力在控制室被測量并記錄。（1）解決煤氣故障程序解決混合煤氣的故障的程序原則上與焦爐煤氣的方法是一樣的。即：如果第一個極限值被達到，信號被傳送；當?shù)诙€極限值被達到時，煤氣旋塞閥關(guān)

23、閉；當?shù)谌齻€極限值被達到時，煤氣主管里使用氮氣以保持所需要的壓力，（2）用于混合煤氣加熱的加熱設(shè)備混合煤氣的分布管位于焦側(cè)地下室，分布管的連接通過關(guān)閉分離器（shut-off開閉器）和換向旋塞，廢氣閥的連接管線和連接附件，混合氣被給到底部煙道。旋塞的特殊設(shè)計確保氣密的嚴密性。被修正的篦子板分布煤氣到蓄熱室的分隔間里。燃燒空氣通過焦側(cè)完整的開口被吸進，這個開口由底部煙道和廢氣閥之間的連接件、經(jīng)修正過的篦子板分配到相關(guān)的蓄熱室的分離間里。然后空氣通過連接的通道一部分進入到底部加熱煙道，一部分通過雙煙道的連接墻的空氣通道進入?；旌厦簹夂腿紵諝庀蛏狭鲃硬⑷紵?，廢氣流越過反向點（急變點）經(jīng)過“差動加熱

24、”煙道往下進入到向下的雙煙道的分支。由這里，廢氣流經(jīng)過連接的管道進入到蓄熱室的分隔間里并且經(jīng)過修正的篦子板進入蓄熱室底部煙道然后到廢氣系統(tǒng)。4.2.7 廢氣交換開閉器廢氣交換開閉器是控制焦爐加熱用空氣量、導入貧煤氣和排出廢氣并實現(xiàn)這些氣流方向轉(zhuǎn)換的焦爐工藝設(shè)備。它通過小煙道連接管與焦爐小煙道連接，通過煙道彎管與分煙道連接，并有連接管與高爐煤氣連接彎管相連接。7.63米焦爐采用上下盤式廢氣交換開閉器，其廢氣拉條通過鏈條和提桿直接提起廢氣盤。安主要由筒體、砣盤、兩叉部和煙道連接管（含調(diào)節(jié)翻板）構(gòu)成。兩叉部分別與空氣蓄熱室小煙道和煤氣蓄熱室小煙道相連，兩叉部上部有2個風門，分別與空氣蓄熱室小煙道和煤

25、氣蓄熱室小煙道相通。風門啟閉由廢氣拉條的小鏈帶動。當風門落下，筒體內(nèi)上砣盤和下砣盤全部提起時，蓄熱室內(nèi)的廢氣導入分煙道。廢氣量由調(diào)節(jié)翻板進行調(diào)節(jié)。當焦爐用焦爐煤氣加熱時，2個風門均與廢氣拉條的小鏈相連，并按交換程序動作一起啟閉2個風門。當對應蓄熱室為上升管氣流時，2個坨盤全部落下，兩叉部2個風門都打開，由此進入加熱用空氣?？諝饬靠梢酝ㄟ^改變風門入口斷面積來調(diào)節(jié)。當用混膈煤氣加熱時，只打開兩叉部中一個叉上的風門進空氣，將有貧煤氣連接管的一個叉上的風門鎖緊。貧煤氣通過貧煤氣連接管、兩叉部進入煤氣蓄熱室小煙道。當采用這種廢氣交換開閉器時，其混合煤氣的交換必須通過混合煤氣交換拉條帶動混合煤氣交換旋塞來

26、實現(xiàn)。圖7 廢氣交換開閉器 1：筒體.2:煙道連接管 3：兩叉部 4:風門 5：砣桿 6：上砣盤 7:下砣盤 8調(diào)節(jié)翻板4.2.8轉(zhuǎn)換設(shè)備轉(zhuǎn)換設(shè)備的操作由電動和液壓實現(xiàn)。在故障的情況下，它總是能夠處在安全的位置。在焦爐煤氣和混合煤氣加熱模式里，能夠使可調(diào)的加熱站暫時中斷，允許即刻修正給焦爐的供熱（不需要調(diào)整工作）。從焦爐煤氣轉(zhuǎn)換到混合煤氣能夠由控制室的信號實現(xiàn)，反過來從混合煤氣轉(zhuǎn)換到焦爐煤氣也一樣。轉(zhuǎn)換設(shè)備主要由兩個液壓泵機組組成（它的一套機組作為備用），這個機組裝備有電動驅(qū)動，一套機組裝備有氣動電動裝置。一個用于液壓流體的儲罐，一個用于3個另外轉(zhuǎn)換的蓄電站（在電力驅(qū)動故障時），一個液壓控制設(shè)

27、施和液壓缸能夠驅(qū)動加熱閥和電樞的拉條和連桿。焦爐煤氣和混合煤氣加熱的轉(zhuǎn)換階段、與這個順序有關(guān)的時間以及它們的吹掃和間歇加熱都在控制室里預先定好。通過電磁閥和液壓控制閥，液壓流體的流量被預先明確以適合這些要求。在液壓控制單元里。各種功能的順序是互相連鎖的。因此，與安全有關(guān)的一系列單獨的動作被作為液壓的順序永久的固定。液壓缸被安置在抵抗墻處。在這，拉桿在機側(cè)和焦側(cè)的臺式通道經(jīng)過焦爐地下室并且繞到對面的抵抗墻上。極限開關(guān)監(jiān)測這個液壓缸的運動和最終的位置。每個拉條和沿著焦爐與轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)連接的拉桿也是由遠距離控制的。在故障情況下，能夠達到安全的位置。即煤氣的旋塞是關(guān)閉的，利用蓄電站，即使在液壓機組供電出現(xiàn)

28、故障的情況下，仍然能夠達到安全位置上。轉(zhuǎn)換站應由DCS控制，現(xiàn)場操作和控制元件，例如：按鈕、開關(guān)、信號燈和電壓表應被安置在絞盤的房間里。電池充電器和電池應提供24V直流電。操作發(fā)生問題時可利用紅燈和可聽見的警報打出信號。每座焦爐均有一個集中潤滑系統(tǒng)用來自動潤滑焦爐煤氣和混合煤氣的交換閥。事先設(shè)定的自動潤滑間隔可以確?？伎瞬宦獠⒉僮髯匀纭Ｓ捎趦煞N閥門對油脂的要求不同，這個系統(tǒng)設(shè)計成雙線系統(tǒng)，一個用于焦爐煤氣，一個用于混合煤氣。4.2.9廢氣系統(tǒng)從焦爐來的廢氣經(jīng)焦側(cè)的廢氣閥被抽出。廢氣通過廢氣閥從底部煙道傳進入位于焦爐地下室的廢氣收集煙道。經(jīng)主煙道和焦爐的煙囪廢氣被排入大氣。在廢氣閥的每一個支管

29、上都有自己的調(diào)節(jié)翻板，以便于煙道的抽力能夠被精確的調(diào)整。這些支管連接到蓄熱室底部煙道（帶有廢氣閥）。焦爐煙囪的直徑和高度的設(shè)計考慮到能夠處理用混合煤氣在規(guī)定的最小的炭化時間里加熱焦爐的廢氣。煙囪所產(chǎn)生的不同的吸力的條件取決于大氣的狀況和煙氣的溫度和密度。然而，作為焦爐加熱系統(tǒng)所需的恒定吸力，這個恒定的吸力是通過設(shè)計確定吸力控制翻板來保持的。用于煙囪吸力的壓力控制是與氧氣的測量值有關(guān)，用這種方法煙囪吸力的測量值被保持恒定，根據(jù)廢氣中預先設(shè)定的氧含量可以預防NOX放散超標。被控制的煙囪吸力測量被記錄在控制室里，同時也能在現(xiàn)場看到。在電動液壓裝置故障時，翻板被阻滯和停止，它能夠在現(xiàn)場用手動泵的方法重

30、新調(diào)節(jié)。如果煙囪的吸力低到低于設(shè)定點，即煙囪的吸力不夠，有一個信號傳送到轉(zhuǎn)換單元干擾正在運行的加熱階段。為了從煙囪排出的氣體系統(tǒng)中分離出廢氣，有一個調(diào)節(jié)風門被安裝，廢氣立刻向上流動進入到煙囪。這個調(diào)節(jié)風門將用電動繩索絞盤進行重新調(diào)節(jié)。4.3 荒煤氣導出系統(tǒng)4.3.1荒煤氣導出系統(tǒng)構(gòu)成7.63米焦爐荒煤氣導出系統(tǒng)包括上升管、橋管及閥體、集氣管、吸氣管、低壓氨水噴灑裝置、荒煤氣放散點火裝置、壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)以及相應的操作臺等。焦爐炭化室內(nèi)產(chǎn)生的荒煤氣經(jīng)上升管進入橋管,在橋管處受低壓氨水噴灑冷卻后進入集氣管。上升管為內(nèi)襯耐火材料的鋼結(jié)構(gòu)，設(shè)計有隔熱裝置和防止煤氣逸出裝置。上升管蓋高有水封由氣缸啟動。

31、橋管與集氣管連接處通過在石油瀝青的密封與大氣隔絕，在橫向、縱向的任何偏移均由此吸收。集氣管設(shè)在焦爐機側(cè)，它包括3段，每段連接一個吸氣管，三個吸氣管匯集到吸氣總管最后到鼓風機。三段集氣管之間設(shè)有連接閥，平時正常生產(chǎn)時該閥按照工藝要求保證相應的開度，使三段集氣管的煤氣相通，便于整條集氣管兩端的壓力平衡。當某段集氣管需要檢修時，可以將該段集氣管兩端的閥門關(guān)閉，不影響其他兩段的正常。每段集氣管均安裝兩套放散點火裝置，可以在緊急情況下直接放散荒煤氣。正常生產(chǎn)時，放散管也采用水封密封。集氣管的工作壓力為-300-350Pa，集氣管壓力由每個支管的自動調(diào)節(jié)翻板控制，互不干擾。上升管有由碳鋼制造，在炭化室里產(chǎn)

32、生的煤氣經(jīng)上升管進入到集氣管，這些上升管內(nèi)部襯有耐火材料，設(shè)計和結(jié)構(gòu)要能夠適應熱膨脹和防止泄漏污染。在上升管水封蓋的水封確保完全與大氣密封，上升管水封蓋是由氣動缸動作的，上升管水封蓋密封所用的水是連續(xù)提供的。溢出的水通過水槽被排走。所有炭化室均裝有壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)。在橋管和集氣管之間用瀝青質(zhì)在大氣這側(cè)進行密封，在這可直接吸收垂直和水平方向上的脹縮量?；拿簹饫锏牟糠掷淠菏艿桨彼挠绊?，氨水在上升管橋管處通過噴嘴以細的彌散的霧狀噴灑。還要注意這些噴嘴把液體噴到橋管的壁上，保持噴灑沒有顆粒和盡可能的沒有冷凝液的沉積。集氣管安裝在焦爐的機側(cè)，它由3個部分組成，每個集氣部件都裝有放氣管，為了在緊急情況

33、下能夠直接排放荒煤氣到焦爐里，水封閥在集氣管和大氣之間形成環(huán)向密封。放氣閥是由氣動驅(qū)動，在集氣管里預先設(shè)定的最大壓力下自動打開?；拿簹獾狞c火受到電弧系統(tǒng)的影響，在打開放氣閥前，電弧系統(tǒng)立即開始點火。沿著集氣管的整個長度上安裝有檢修平臺和保護用的欄桿，可通過梯子從焦爐頂部進入，同樣的，也可進入到每一個吸煤氣管。在上升管之間的平臺還設(shè)有一個路徑到上升管水封蓋處。在整個集氣管長度上裝有清掃口，清掃口是由鑄鐵蓋封閉的。切斷閘板閥包括控制設(shè)施并且裝有電動驅(qū)動裝置的切斷閘板，允許附加的干涉用于連接到吸煤氣主管的?；拿簹饫鋮s是通過橋管上的噴頭噴淋霧狀氨水將煤氣冷卻并將焦油冷凝。在炭化室與集氣管隔絕的情況下，

34、噴灑繼續(xù)保持水封高度，上升管、橋管內(nèi)的煤氣不能進入集氣管。噴灑由圓錐體噴頭實現(xiàn)，噴頭布置在橋管上，通過噴灑濕潤橋管管壁，最大程序地防止管壁存有硬化物。4.3.2 壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)構(gòu)成炭化室的壓力是由可變的壓力抵抗所產(chǎn)生的荒煤氣，“凸面管”被安裝在集氣管下游橋管的端部。在這個“凸面管”開的溝槽的多少是利用不同的水位，這里被稱為“固定杯”。水位被溢出調(diào)節(jié)裝置所影響，它在固定杯里保持著一定的水位，這取決于炭化室的設(shè)定壓力。在固定杯里的水位直接關(guān)系到溢流調(diào)節(jié)裝置的活塞通道的位置。溢流調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動是氣動缸，它靠桿與溢流裝置連接。氣動氣缸被兩側(cè)的遠程位置調(diào)節(jié)器所控制，從控制系統(tǒng)收到它的信息，這個控制系統(tǒng)

35、處理炭化室壓力測量值。炭化室的壓力測量點在橋管處，從那把信號傳到控制系統(tǒng)。單炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于對單個炭化室的壓力進行精確調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)在集氣管內(nèi)，對應每孔炭化室的橋管末端安裝一個形狀像皇冠的管，上面開有多條溝槽，皇冠管下端設(shè)有一個“固定杯”，固定杯由三點懸掛，保持水平。杯內(nèi)設(shè)有執(zhí)行機構(gòu)控制的活塞桿及其相連的杯口塞，同時在橋管設(shè)有壓力檢測與控制裝置。炭化室壓力調(diào)節(jié)是由調(diào)節(jié)杯內(nèi)的水位也就是荒煤氣流經(jīng)該裝置的阻力變化實現(xiàn)的。在橋管上部有兩個噴嘴噴灑的氨水流入杯內(nèi)，測壓壓力傳感器將檢測到上升管部位的壓力信號及時傳到執(zhí)行機構(gòu)的控制器,控制器發(fā)出指令使執(zhí)行機構(gòu)控制活塞桿帶動杯口塞升降,調(diào)節(jié)固定杯出口大小

36、來調(diào)節(jié)杯內(nèi)的水位,使炭化室壓力保持在微正壓力狀態(tài).水位越高,溝槽出口越小,荒煤氣導出所受阻越大;水位越低,溝槽出口越大,荒煤氣導出所受阻力越小。下圖為系統(tǒng)示意圖。圖8 而未使用壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)的焦爐，集氣管壓力一般控制在120Pa左右，爐門底部的壓力在結(jié)焦周期內(nèi)變化幅度很大。剛開始裝煤時，爐門底部壓力可以達到300Pa以上，很容易造成從爐體的不嚴密處逸出荒煤氣；而在推焦前，爐門底部壓力已經(jīng)降到0Pa附近，考慮到壓力的波動，焦爐在結(jié)焦末期經(jīng)常出現(xiàn)負壓，會抽入空氣。使用PROVEN系統(tǒng)后，焦爐集氣管壓力保持在-300Pa左右,爐門底部的壓力始終可控制在4060Pa范圍內(nèi)變化。因此焦爐逸出的荒煤氣大

37、大減少，改善了作業(yè)環(huán)境。實驗顯示，使用壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)后焦爐荒煤氣的逸出量和未使用前相比可降低近70%，數(shù)據(jù)對比圖如下。圖94.4 7.63米超大型焦爐成套技術(shù)分析4.4.1烘爐 為了排除焦爐砌體大量水分，使炭化室爐墻的溫度提高到合乎裝煤的溫度(一般要求到900)，使焦爐砌體達到適合裝煤的溫度，必須有計劃的加熱升溫，進行烘爐。烘爐進行得合理與否,直接影響著焦爐壽命。烘爐的氣體流動途徑: 烘爐要求載熱氣體盡量均布爐體各個部位,而不產(chǎn)生局部過熱和出現(xiàn)冷凝露珠,烘爐的載熱氣體流動途徑為: 噴吹式煤氣燃燒器產(chǎn)生的熱廢氣與空氣一起混和進入炭化室烘爐孔燃燒室斜道蓄熱室小煙道廢氣盤煙道煙囪。圖10 熱電偶埋

38、設(shè)圖圖11區(qū)域的烘爐用熱電偶埋設(shè)圖圖12 蓄熱室區(qū)域的烘爐用熱電偶埋設(shè)圖圖13烘爐采用的設(shè)備為噴吹式燃燒爐器其外觀噴吹式煤氣燃燒器：焦化部A 座焦爐烘爐燃料為天然氣，用噴吹式煤氣燃燒器，有如下優(yōu)點：-安全性高，穩(wěn)定性好。-產(chǎn)生大量熱廢氣，能夠帶走爐體大量水分。-炭化室內(nèi)部壓力高于外界壓力，避免冷空氣進入爐體。-火焰在燃燒管中燃燒，不會產(chǎn)生高溫點，不致使爐墻局過熱。-溫度分布更加均勻。-熱廢氣產(chǎn)生的冷凝水非常少。烘爐時每個炭化室機、焦側(cè)各裝有一個燃燒器，燃燒器燒管經(jīng)爐門進入炭化室，燃燒器設(shè)有粗、細兩個煤氣管道，剛開始烘爐時，要注意控制升溫速度，先開細管翻板控制煤氣流量，使爐體溫度緩慢上升，待細管

39、翻版全開后，再開粗管翻版，調(diào)節(jié)煤氣流量，保持升溫速度。 圖14 粗細煤氣管道各設(shè)安全閥，如有故障能同時關(guān)閉煤氣，防止爆炸事故?？諝夤艿乐杏惺謩雍妥詣诱{(diào)節(jié)閥，在緊急情況下，自動調(diào)節(jié)閥回自動關(guān)閉，防止回流。控制面板如下圖： 圖15啟動時，按下Burner 按扭，風機開始運轉(zhuǎn)，待5秒10秒后，自動打開細管煤氣調(diào)節(jié)翻版點火。故障模擬演示：-關(guān)閉空氣調(diào)節(jié)翻版，flame failure 燈亮（紅色）-關(guān)火焰探測棒，flame failure 燈亮（紅色）-微調(diào)煤氣流量運轉(zhuǎn)時，關(guān)煤氣 low gas pressure failure 燈亮（紅色） 系統(tǒng)出現(xiàn)故障，相應報警指示燈亮，待綠燈亮時，方能進行二次點

40、火，但不應超過56次。4.4.2護爐鐵件 護爐鐵件包括爐柱、縱橫拉條、彈簧、保護板、爐門及爐門框等。 伍德公司開發(fā)的“ControlPressR”支撐系統(tǒng)采用的控制方式，即：這是因為整個焦爐區(qū)域都在控制的壓力下運行，這個壓力值取決于它們的功能并且確定相關(guān)的操作狀態(tài)。焦爐支撐系統(tǒng)最重要的部分是機側(cè)和焦側(cè)的爐柱，它們通過兩個下部和兩個上部橫向拉條互相連接。橫向拉條被放置在焦爐頂板里的接管中。由鑄鐵制作的爐門框和保護板安裝在加熱墻端頭的前面，利用彈簧載荷推力螺栓，所需要的力被傳到保護板，最終作用到爐門框和具有襯層的壁上。彈簧載荷的分布是以爐柱到爐墻保護板后最終進入到加熱壁的耐熱磚襯里，再經(jīng)過加熱壁高

41、度上調(diào)節(jié)以適合于需要的狀態(tài)。為了密封加熱壁和保護板，所有連接都由耐高溫材料密封。 在蓄熱室下部的耐火磚在加熱期間由特殊的蓄熱室支撐系統(tǒng)夾持。它允許硅磚順利的膨脹，對低膨脹的耐火材料沒有任何損害。為了防止爐墻縫隙過大，造成荒煤氣竄漏進入燃燒室，必須使焦爐砌體保持合理的均勻的保護性壓力，防止爐墻局部高溫和煙囪冒黑煙。必須每年檢查彈簧負荷情況，使焦爐在正常情況下，每年的膨脹率為5mm范圍之內(nèi)。焦爐生產(chǎn)過程中要嚴格控制彈簧的有效負荷。圖16燃燒室墻上的載荷示意圖圖17炭化室墻上的載荷分布分析圖圖18焦爐烘爐過程橫向受力圖示上圖中黃色為硅體材料，烘爐期間，其滑動較明顯，褐色為粘土材料，其膨脹小應盡量使粘

42、土材料不要滑動。爐體橫向受力，主要靠調(diào)節(jié)爐拄上下大小彈簧負荷。下圖為爐墻及爐門側(cè)柱的保護鐵件示意圖。圖19彈簧調(diào)節(jié)分四個階段：-600之前-6001000之間-1000以上-正常階段烘爐過程中，爐柱隨保護板一起滑動，烘爐前要檢查冷態(tài)數(shù)據(jù)，烘爐時要經(jīng)常測量其數(shù)值。不斷調(diào)節(jié)彈簧負荷，使爐柱曲度符合要求。正常生產(chǎn)階段，操作人員也要跟據(jù)實際測量數(shù)值對各彈簧進行微調(diào)節(jié)，以保證焦爐爐體的受力均勻。4.4.3交換機系統(tǒng)4.4.3.1交換機系統(tǒng)概述圖20 交換機系統(tǒng)是焦爐的心臟，她負責整個焦爐的供熱。7.63米焦爐為復熱式超大型焦爐，她既可以用焦爐煤氣加熱，又可以用混合煤氣加熱。整套設(shè)備都由德國UHDE公司供

43、貨，并提供技術(shù)支持。這套系統(tǒng)由液壓缸、液壓泵、蓄能器、油箱、油路控制臺、限位開關(guān)、電磁閥、壓力表、液位計、電液執(zhí)行器等設(shè)備構(gòu)成，主要動力源是液壓油。提供動力的設(shè)備是液壓泵，由三臺油泵組成，兩臺電動泵和一臺氣動泵。兩臺電動泵的作用每工作12個小時輪換一次，負責整個液壓系統(tǒng)的加壓，氣動泵的作用是在兩臺電動泵均不能工作的時候，利用壓縮空氣作為動力源給整個液壓系統(tǒng)加壓。在蓄能器上的油壓開關(guān)負責檢測油壓，當油壓小時，程序控制油泵給蓄能器的氮氣罐注油，當蓄能器的油壓充足時，油泵停機。蓄能器的作用是儲備能量，提供油壓推動液壓缸運行。油路控制臺主要是由程序控制現(xiàn)場的電磁閥的得電或失電從而控制油路的走向。交換機

44、系統(tǒng)由8個液壓缸組成，每個液壓缸的作用不同，其液壓缸名稱及控制部位如下表，其液壓缸現(xiàn)場關(guān)系如下圖。圖21液壓缸控制部位C1液壓缸焦爐煤氣紅向旋塞C5液壓缸焦爐煤氣綠向旋塞C2液壓缸焦爐煤氣紅向空氣蓋C3液壓缸焦爐煤氣綠向空氣蓋C6液壓缸混合煤氣紅向旋塞C7液壓缸混合煤氣綠向旋塞C4液壓缸紅向/綠向廢氣坨C8液壓缸混氣/焦氣類型轉(zhuǎn)換4.4.3.2交換機動作流程簡介交換機系統(tǒng)不管是用焦爐煤氣加熱還是用混合煤氣加熱,都是每20分鐘紅管/綠管換向一次。、焦爐煤氣加熱紅向換綠向加熱時液壓缸動作順序：C1紅向液壓缸關(guān)閉除碳空氣吹掃30sC2紅向空氣小蓋關(guān)閉C3綠向空氣小蓋打開C4由紅向換到綠向加熱暫停時間

45、C5綠向液壓缸打開、焦爐煤氣加熱綠向換紅向時液壓缸動作順序：C5綠向液壓缸關(guān)閉除碳空氣吹掃30sC3綠向空氣小蓋關(guān)閉C2紅向空氣小蓋打開C4由綠向換到紅向加熱暫停時間C1紅向液壓缸打開、混合煤氣加熱紅向換綠向加熱時液壓缸動作順序：C6紅向液壓缸關(guān)閉除碳空氣吹掃30sC4由紅向換到綠向加熱暫停時間C7綠向液壓缸打開。、混合煤氣加熱綠向換紅向加熱時液壓缸動作順序：C7綠向液壓缸關(guān)閉除碳空氣吹掃30sC4由綠向換到紅向加熱暫停時間C6紅向液壓缸打開。圖22 焦爐煤氣紅向/綠向交換時序圖4.4.4壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)圖234.4.4.1 壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)概述炭化室作為煉焦最主要的設(shè)備，其壓力調(diào)節(jié)擔負著十分

46、重要的作用。在煉焦過程中，使炭化室壓力維持在一定范圍內(nèi)，可以有效抑制由煉焦過程中生成的荒煤氣而引起的爐壓變化對爐體的損害；在煉焦結(jié)束進行推焦過程時，為避免空氣進入集氣管產(chǎn)生爆炸危險，必須將炭化室與集氣管隔離；在裝煤時，為防止煙塵外溢對環(huán)境造成污染，要實現(xiàn)負壓裝煤，即使炭化室壓力小于大氣壓力。鋼鐵公司焦化作業(yè)部的焦爐采用的德國公司的爐壓調(diào)節(jié)技術(shù)，正是針對焦爐各階段對炭化室壓力的不同要求提出的一套完整的解決方案。圖24 壓力調(diào)節(jié)焦爐與焦爐集氣管的關(guān)系圖在焦爐的每個炭化室頂部都有上升管，上升管通過鵝型管與集氣管相連，集氣管則最終連接到鼓風機，由鼓風機產(chǎn)生吸力將煉焦時產(chǎn)生的荒煤氣吸到煤氣凈化區(qū)域進行相

47、應處理。活塞集氣管固定杯上升管圖25在鵝型管根部裝有固定杯，在固定杯中插有一個活塞，該活塞由連接桿與氣壓缸相連，可以通過該氣壓缸調(diào)整其位置并由此控制固定杯的液位，從而間接控制了從上升管放散到集氣管的荒煤氣的流量，并最終實現(xiàn)對炭化室壓力的控制。氣壓缸通過ECKARDT公司的智能定位器控制如下圖，該定位器可以檢測活塞的位置，同時還能通過控制系統(tǒng)給出的信號與反饋位置的差值，控制氣壓缸進行相應動作，以使氣壓缸準確定位到設(shè)定位置。圖26另外，有供水管道向鵝型管里噴灑氨水，以配合活塞調(diào)整液位。在鵝型管上裝有VAGA微差壓壓力表，實時檢測爐內(nèi)壓力，并將信號傳給控制系統(tǒng)以作為壓力控制的反饋值。4.4.4.2爐

48、壓調(diào)節(jié)的工藝原理（1）煉焦過程在煉焦時，炭化室壓力根據(jù)工藝，需要隨著結(jié)焦不斷進行，由20Pa開始逐級增加到170Pa，因此需要根據(jù)實際測量壓力與當前設(shè)定壓力的差異，自動調(diào)節(jié)活塞，控制荒煤氣流量，以滿足工藝要求。壓力表定位器圖27 煉焦控制(2)推焦過程在煉焦即將結(jié)束時，由煉焦控制系統(tǒng)給出信號，壓力調(diào)節(jié)焦爐進入推焦過程，為使炭化室與集氣管斷開，需用活塞將固定杯完全關(guān)閉，自動模式活塞的位置在64%左右，手動模式活塞的位置在0%，同時打開快速填充閥，快速噴灑氨水以填滿固定杯，使荒煤氣無法進入集氣管，此時炭化室完全封閉，同時由于荒煤氣還在不斷產(chǎn)生，故壓力會逐漸增高，在壓力達到一定值后，打開上升管蓋，使

49、荒煤氣點燃后排出大氣。此時，由壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)給推焦車允許推焦信號，推焦車開始推焦作業(yè)。快速填充閥上升管蓋打開圖28 推焦控制(3)裝煤過程在推焦過程結(jié)束后，推焦車給出推焦完畢信號，壓力調(diào)節(jié)焦爐系統(tǒng)關(guān)上上升管蓋，進入裝煤階段，為了不產(chǎn)生煙塵放散，要將炭化室和集氣管完全連通，這需要將活塞打到全開模式,活塞的位置在100%，并借助鼓風機產(chǎn)生的吸力，使炭化室產(chǎn)生負壓，從而實現(xiàn)無煙裝煤。圖29 裝煤控制在完成上述過程后，將自動對固定杯進行沖洗，以避免由于荒煤氣中焦油的附著，引起設(shè)備動作失靈。之后，重新開始又一次控制的循環(huán)。4.4.5 BLEEDER放散系統(tǒng)4.4.5.1荒煤氣點火放散系統(tǒng)的工藝原理鋼鐵

50、公司焦化作業(yè)部的7.63米大型焦爐的上升管通過鵝型管與集氣管相連，集氣管則通過三段吸氣管連接到鼓風機，由鼓風機產(chǎn)生吸力將煉焦時產(chǎn)生的荒煤氣吸到煤氣凈化區(qū)域進行相應處理。每段吸氣管上裝有一個電液執(zhí)行器，其對應的集氣管上的裝有三塊壓力表，每段集氣管上配有兩套Bleeder放散系統(tǒng)，每套系統(tǒng)包括現(xiàn)場控制面板、聲光報警器、點火電極、氣缸、熱電偶、氣動閥、電磁閥等設(shè)備構(gòu)成，如圖圖30 設(shè)備圖4.4.5.2工藝流程吸氣管上的電液執(zhí)行器，與其對應的集氣管上的三塊壓力表（量程-600Pa600 Pa）進行PID調(diào)節(jié)，用來控制該段集氣的總壓力。該段集氣管的最終壓力算法為：三塊壓力表示數(shù)兩兩作差，取差值最小的兩個

51、示數(shù)，于其中示數(shù)最小的作為最后集氣管的壓力。這樣取壓力值的好處是避免由于單個壓力表故障或波動過大而造成信號不準確。當焦爐壓力保持在-300 Pa-200 Pa之間時（推焦時整段集氣管保持-300 Pa左右，整段集氣管裝煤完畢后結(jié)焦壓力保持-200 Pa左右），焦爐集氣管壓力在正常生產(chǎn)的范圍之內(nèi)，此時放散塔和集氣管聯(lián)接的翻板受氣缸趨動處于關(guān)閉狀態(tài)，氨水管道由氣動閥控制打開形成水封液面，防止荒煤氣逸出，蒸氣管道關(guān)閉。當整段集氣管壓力不在正常調(diào)節(jié)壓力范圍內(nèi)時，Bleeder放散系統(tǒng)就會根據(jù)現(xiàn)場壓力值的變化而依次進行的放散動作：當集氣管壓力達到放散報警值時，現(xiàn)場的聲光報警器開始報警，當壓力達到放散警戒

52、值時，氨水管道由氣動閥控制執(zhí)行關(guān)閉命令，放散塔和集氣管聯(lián)接的翻板受氣缸趨動執(zhí)行打開動作，此時高壓電弧點火裝置啟動，在放散塔頂部形成高壓電弧，引燃荒煤氣，8秒后氣動切斷閥控制蒸汽通入塔內(nèi)，此為一個放散塔放散過程，如果該段集氣管打開一個放散塔進行荒煤氣放散，仍不恢復正常的集氣管壓力值，就要啟動第二個放散塔一同執(zhí)行放散動作，直到達到正常生產(chǎn)的壓力值為止。圖31 壓力范圍對應的Bleeder放散系統(tǒng)動作圖4.4.6爐體密封4.4.6.1爐門密封為了解決超大容積焦爐的爐門密封問題，德國UHDE在全面分析影響爐門密封性能的各種因素基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種帶有Z形刀邊的彈性自封爐門，如下圖所示圖32爐門本體由耐熱

53、耐熱的鑄熱鐵制成，這種耐熱鑄鐵有足夠的彈性，特別不受熱應力影響。爐門與側(cè)柱之間用Z形刀邊密封，刀邊用彈簧調(diào)節(jié)定位防止荒煤氣泄漏。上下門閂施加給密封刀邊適當?shù)膲毫?，并且在門閂外沿刀邊長向到爐門末端，其壓力均勻增加。爐門垂直方向的支撐是依靠水平安裝的一個橫鐵，將爐門本體擱在爐門框上的凸輪鑄件上。由于結(jié)焦初期，荒煤氣發(fā)生量最大，爐門密封線需要承受的煤氣壓力也最大。試驗表明：結(jié)焦初期，爐門密封線后煤氣壓力最大值可達450Pa。為減小結(jié)焦初期荒煤氣壓力峰值，該爐門在爐門框內(nèi)斜表面和爐門襯磚側(cè)表面之間設(shè)計有兩個豎向的氣流通道，使在爐門區(qū)產(chǎn)生的荒煤氣可沿該氣道不受阻礙地流向炭化室上部的集氣空間，這樣可減少裝

54、煤時爐門密封線后的荒煤氣壓力。爐門襯磚與爐墻的間距只用15mm左右，這么小的距離可以防止煤進入到氣流通道，清掃爐門時，這兩個氣流通道可以被機車上的爐門刮刀清理干凈。由于熱負荷引起的爐門變形不僅與溫度絕對值有關(guān)，而且與溫度梯度和爐門高度有關(guān)。爐門的熱變形量與溫度梯度成正比并與爐門高度的平方成正比。因此雖然采用彈性爐門本體，但由于門閂數(shù)量有限，爐門本體的變形不可能與爐門框的變形完全吻合。因此，該爐門采用帶刀邊的彈性膜板來補償爐門體與爐門框之間的變形差，這種通過彈簧加載的彈性膜板較薄，具有很好的彈性，不僅能補償爐門體與爐門框變形的變化與差異，而且能在很大變形量情況下保證良好的密封效果。因此這個系統(tǒng)即使在炭化室內(nèi)荒煤氣壓力高時也可保證爐門良好的密封效果。小爐門也