鞍鋼干熄焦焦炭燒損率標定與控制課件

鞍鋼干熄焦焦炭燒損率標定與控制鞍鋼股份煉焦總廠侯士彬鞍鋼干熄焦焦炭燒損率標定與控制鞍鋼股份煉焦總廠1標定并降低焦炭燒損率的緊迫性關于干熄焦焦炭燒損率各種文獻資料只有一個大致的比例約為1%，自從1#干熄焦投產(chǎn)后我廠干熄焦產(chǎn)量完成困難，以我廠現(xiàn)有的配煤結構，焦炭燒損率到底為多少？全國各大鋼廠設計能力為140t/h的干熄焦裝置空氣導入量都大于10000m3/h以上，為什么我廠1#、2#干熄焦空氣導入量只有4000-5000m3/h？定出我廠實際焦炭燒損率，也就可以找出我廠6m焦爐干熄焦單爐產(chǎn)量完成困難的原因，進而使干熄焦作業(yè)區(qū)焦炭產(chǎn)量完成情況回歸理性；降低焦炭燒損率重點是控制空氣導入量，因此將氣體循環(huán)系統(tǒng)中CO、H2含量控制在一個合理的范圍內(nèi)可以減少焦炭的燒損，從而達到增加焦炭產(chǎn)量的目的。

1標定并降低焦炭燒損率的緊迫性關于干熄焦2焦炭燒損率標定的實施過程

2.1由我廠3#、4#干熄焦空氣導入量顯示值，推算我廠3#、4#干熄焦焦炭燒損率。干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)中CO、CO2的產(chǎn)生源于以下反應：C+O2=C02（反應一）；2C+O2=2CO，2CO+O2=2CO2（反應二）；CO2+C=CO（反應三）根據(jù)蓋斯定律：一個反應分作幾步進行和一步到底的熱效應是一樣的，因此反應一和反應二的效果是一樣的，因此根據(jù)C元素守恒可以得出以下方程式：C+O2CO+CO2通過標定干熄焦正常生產(chǎn)操作中循環(huán)氣體可燃成分含量CO：CO2體積比（摩爾數(shù)）約為2：5（在線氣體分析儀顯示數(shù)據(jù)）配平上述化學方程式可得：7C+6O2=2CO+5CO2（反應四）2焦炭燒損率標定的實施過程

2.1由我廠3#、4#干熄2.1.13#干熄焦焦炭燒損率標定3#干熄焦空氣導入量平均15207m3/h（2010年平均），含氧量為15207×21%=3193m3/h設循環(huán)氣體中各組分不變，O2與C反應生成CO、CO2體積比為2：5,設完成（反應四）所需要C為Xmol則由7C+6O2=2CO+5CO2可得

76X3193/0.0224可得X（C）=166302mol/h，M(C)=166302mol/h×12g/mol×10-6t/g=1.996t/h焦爐周轉(zhuǎn)時間按照19小時，單爐產(chǎn)量21.5噸計算，平均排焦量124.4t/h,燒損率為1.996t/h/124.4t/h=1.60%。2.1.13#干熄焦焦炭燒損率標定2.1.24#干熄焦焦炭燒損率標定4#干熄焦空氣導入量平均12844m3/h（2010年平均），含氧量為12844×21%=2703m3/h。設循環(huán)氣體中各組分不變，O2與C反應生成CO、CO2體積比為2：5,設完成反應（四）所需要C為Xmol則由7C+6O2=2CO+5CO2可得

76X2703/0.0224可得X（C）=140781mol/h，M(C)=29241mol/h×12g/mol×10-6t/g=1.689t/h焦爐周轉(zhuǎn)時間按照19小時，單爐產(chǎn)量21.5噸計算，平均排焦量113t/h,燒損率為1.604t/h/124t/h=1.50%2.1.24#干熄焦焦炭燒損率標定2.2采用調(diào)整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭燒損率方法的可行性論證

干熄焦生產(chǎn)進行，干熄爐內(nèi)循環(huán)氣體中可燃成分會逐漸升高，其中可燃成分來源一是在干熄爐裝焦過程中，空氣隨著焦炭進入干熄爐，與焦炭發(fā)生不完全反應，部分生成CO；二是裝入的紅焦中殘留一些揮發(fā)份。隨著時間的累計，循環(huán)氣體中可燃成分CO和H2含量逐漸增多、濃度隨之升高，當H2、CO的爆炸極限分別為4%-74.2%、12.5%-74%，遇明火有爆炸危險。爆炸性混合氣體的“爆炸危險度”，是用爆炸性混合氣體的濃度爆炸極限的上限與下限之差再除以下限的值來表示的，爆炸的危險度越大，表示該種氣體越容易發(fā)生支鏈爆炸，即危險性越高。爆炸壓力峰值是可燃性氣體爆炸過程中爆炸強度的反映，峰值越大，說明爆炸強度越大。在干熄爐混合性氣體的爆炸中，起關鍵作用的是H2（4%-74.2%，那么爆炸烈度為70.2%/4%=17.55），CO(12.5%-74%，那么其爆炸烈度為61.5%/12.5=4.92），由此可見H2爆炸烈度遠遠大于CO，起決定作用的是H2。

2.2采用調(diào)整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭2.2采用調(diào)整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭燒損率方法的可行性論證

正常生產(chǎn)操作中當CO含量控制在4%左右時，H2含量一般在0.4-0.7%之間，當CO含量控制在6%-7%時，H2含量控制在1.3-1.5%，遠遠小于H2爆炸極限，因此適當提高CO含量干熄焦系統(tǒng)運行是安全的。2.2采用調(diào)整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭2.34#干熄焦降低空氣導入量降低焦炭燒損率后效果標定

由反應7C+6O2=2CO+5CO2（反應四），我們可以看出如果適當降低CO2含量，提高CO含量可以降低C的消耗（生成CO2需氧量是生產(chǎn)CO需氧量的2倍），因此可達到降低焦炭燒損率的目的。于是我們將4#干熄焦CO控制線調(diào)整為6%-7%，通過標定CO：CO2的比例變?yōu)?：3，于是方程四寫為：5C+4O2=2CO+3CO2（反應五）標定1-11月份二煉焦空氣導入量為11044m3/h，含氧量為11044×21%=2319m3/h。設循環(huán)氣體中各組分不變，O2與C反應生成CO、CO2體積比為2：3,設完成反應（四）所需要C為Xmol2.34#干熄焦降低空氣導入量降低焦炭燒損率后效果標定

2.34#干熄焦降低空氣導入量降低焦炭燒損率后效果標定

則由5C+4O2=2CO+3CO2可得

54X2319/0.0224可得X（C）=129421mol/h，M(C)=129421mol/h×12g/mol×10-6t/g=1.553t/h焦爐周轉(zhuǎn)時間按照19小時，單爐產(chǎn)量21.5噸計算，平均排焦量113t/h,燒損率為1.553t/h/124t/h=1.37%，由此調(diào)整CO控制為6%-7%上限后二煉焦焦炭燒損率由原來的1.5%降低到1.37%，效果比較明顯。由此可以推算如果將二煉焦CO含量控制在8%-9%，空氣導入量可控制在10000m3/以下，CO：CO2可降低到1：1以下，理論推算焦炭燒損率可以控制在1.2%-1.25%。2.34#干熄焦降低空氣導入量降低焦炭燒損率后效果標定

2.4調(diào)整CO控制限后4#干熄焦系統(tǒng)工況變化情況：參數(shù)循環(huán)風機轉(zhuǎn)速空氣導入量鍋爐入口負壓鍋爐入口溫度H2含量CO含量末期排焦溫度調(diào)整前110012844-11689520.54.3185調(diào)整后110011044-11439361.461802.4調(diào)整CO控制限后4#干熄焦系統(tǒng)工況變化情況：參數(shù)3降低焦炭燒損率后達到的技術水平

3.14#干熄焦空氣導入量略有下降，焦炭實際燒損率由原來的1.5%降到1.37%。3.2調(diào)整CO含量由原來的4%調(diào)整到6%—7%時優(yōu)化了干熄焦系統(tǒng)運行參數(shù)，鍋爐入口溫度明顯下降。3降低焦炭燒損率后達到的技術水平

3.14#干熄焦空4降低焦炭燒損率的經(jīng)濟效益分析

4.1通過標定2010年3#、4#干熄焦空氣導入量，推算出我廠干熄焦焦炭燒損率在1.5%-1.6%之間，大于規(guī)程規(guī)定的1%，這也找出了制約我廠干熄焦作業(yè)區(qū)焦炭產(chǎn)量完成困難的原因之一。4.2通過推算3#、4#干熄焦焦炭燒損率可以看出我廠1#、2#干熄焦空氣導入量顯示值是不準確的，實際空氣導入量遠遠大于顯示值4200-4700m3/h。4.3調(diào)整4#干熄焦CO控制線到6-7%時，焦炭燒損率由原來的1.5%降低到1.37%，單爐產(chǎn)量增加0.03噸，全年增加產(chǎn)量：24/19×100×365×0.03=1380噸，每噸焦炭按照1800元計算，一套干熄焦年創(chuàng)效益1380t×1800t/元=248萬元。4降低焦炭燒損率的經(jīng)濟效益分析

4.1通過標定2015此次攻關的特點分析干熄焦燒損率的標定總結主要是解決了所困擾大家的焦炭燒損率到底是多少的難題，主要是從準確標定空氣導入量進行推算，找出了影響焦炭燒損率的關鍵是減少空氣導入量，并在4#干熄焦進行試驗，取得了較好的效果。標定焦炭燒損率還可以通過：焦炭燒損率=（干熄爐焦炭裝入量-排焦量-焦粉產(chǎn)量）/干熄爐焦炭裝入量×100%,但實際生產(chǎn)運行過程中皮帶秤、提升機稱重裝置等精度不夠，標定結果不準確，因此沒有采納。5此次攻關的特點分析6降低焦炭燒損率方法的推廣價值設想

此次標定總結找出了降低焦炭燒損率、提高干熄焦單爐產(chǎn)量的重要方法，可以在我廠四套干熄焦廣泛推廣，如果全廠將CO含量控制在6-7%，四套干熄焦可增加干熄焦產(chǎn)量近6000噸，創(chuàng)效益1100萬；如果在安全范圍內(nèi)調(diào)整控制限8%-9%時，CO、CO2比例可降為小于1，焦炭燒損率有望控制在1.2%左右，單爐產(chǎn)量可提高0.07噸，四套干熄焦每年增加干熄焦產(chǎn)量約14000噸，年創(chuàng)效益2500萬元，因此具有極大的推廣價值。6降低焦炭燒損率方法的推廣價值設想

謝謝！謝謝！鞍鋼干熄焦焦炭燒損率標定與控制鞍鋼股份煉焦總廠侯士彬鞍鋼干熄焦焦炭燒損率標定與控制鞍鋼股份煉焦總廠1標定并降低焦炭燒損率的緊迫性關于干熄焦焦炭燒損率各種文獻資料只有一個大致的比例約為1%，自從1#干熄焦投產(chǎn)后我廠干熄焦產(chǎn)量完成困難，以我廠現(xiàn)有的配煤結構，焦炭燒損率到底為多少？全國各大鋼廠設計能力為140t/h的干熄焦裝置空氣導入量都大于10000m3/h以上，為什么我廠1#、2#干熄焦空氣導入量只有4000-5000m3/h？定出我廠實際焦炭燒損率，也就可以找出我廠6m焦爐干熄焦單爐產(chǎn)量完成困難的原因，進而使干熄焦作業(yè)區(qū)焦炭產(chǎn)量完成情況回歸理性；降低焦炭燒損率重點是控制空氣導入量，因此將氣體循環(huán)系統(tǒng)中CO、H2含量控制在一個合理的范圍內(nèi)可以減少焦炭的燒損，從而達到增加焦炭產(chǎn)量的目的。

1標定并降低焦炭燒損率的緊迫性關于干熄焦2焦炭燒損率標定的實施過程

2.1由我廠3#、4#干熄焦空氣導入量顯示值，推算我廠3#、4#干熄焦焦炭燒損率。干熄焦氣體循環(huán)系統(tǒng)中CO、CO2的產(chǎn)生源于以下反應：C+O2=C02（反應一）；2C+O2=2CO，2CO+O2=2CO2（反應二）；CO2+C=CO（反應三）根據(jù)蓋斯定律：一個反應分作幾步進行和一步到底的熱效應是一樣的，因此反應一和反應二的效果是一樣的，因此根據(jù)C元素守恒可以得出以下方程式：C+O2CO+CO2通過標定干熄焦正常生產(chǎn)操作中循環(huán)氣體可燃成分含量CO：CO2體積比（摩爾數(shù)）約為2：5（在線氣體分析儀顯示數(shù)據(jù)）配平上述化學方程式可得：7C+6O2=2CO+5CO2（反應四）2焦炭燒損率標定的實施過程

2.1由我廠3#、4#干熄2.1.13#干熄焦焦炭燒損率標定3#干熄焦空氣導入量平均15207m3/h（2010年平均），含氧量為15207×21%=3193m3/h設循環(huán)氣體中各組分不變，O2與C反應生成CO、CO2體積比為2：5,設完成（反應四）所需要C為Xmol則由7C+6O2=2CO+5CO2可得

76X3193/0.0224可得X（C）=166302mol/h，M(C)=166302mol/h×12g/mol×10-6t/g=1.996t/h焦爐周轉(zhuǎn)時間按照19小時，單爐產(chǎn)量21.5噸計算，平均排焦量124.4t/h,燒損率為1.996t/h/124.4t/h=1.60%。2.1.13#干熄焦焦炭燒損率標定2.1.24#干熄焦焦炭燒損率標定4#干熄焦空氣導入量平均12844m3/h（2010年平均），含氧量為12844×21%=2703m3/h。設循環(huán)氣體中各組分不變，O2與C反應生成CO、CO2體積比為2：5,設完成反應（四）所需要C為Xmol則由7C+6O2=2CO+5CO2可得

76X2703/0.0224可得X（C）=140781mol/h，M(C)=29241mol/h×12g/mol×10-6t/g=1.689t/h焦爐周轉(zhuǎn)時間按照19小時，單爐產(chǎn)量21.5噸計算，平均排焦量113t/h,燒損率為1.604t/h/124t/h=1.50%2.1.24#干熄焦焦炭燒損率標定2.2采用調(diào)整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭燒損率方法的可行性論證

干熄焦生產(chǎn)進行，干熄爐內(nèi)循環(huán)氣體中可燃成分會逐漸升高，其中可燃成分來源一是在干熄爐裝焦過程中，空氣隨著焦炭進入干熄爐，與焦炭發(fā)生不完全反應，部分生成CO；二是裝入的紅焦中殘留一些揮發(fā)份。隨著時間的累計，循環(huán)氣體中可燃成分CO和H2含量逐漸增多、濃度隨之升高，當H2、CO的爆炸極限分別為4%-74.2%、12.5%-74%，遇明火有爆炸危險。爆炸性混合氣體的“爆炸危險度”，是用爆炸性混合氣體的濃度爆炸極限的上限與下限之差再除以下限的值來表示的，爆炸的危險度越大，表示該種氣體越容易發(fā)生支鏈爆炸，即危險性越高。爆炸壓力峰值是可燃性氣體爆炸過程中爆炸強度的反映，峰值越大，說明爆炸強度越大。在干熄爐混合性氣體的爆炸中，起關鍵作用的是H2（4%-74.2%，那么爆炸烈度為70.2%/4%=17.55），CO(12.5%-74%，那么其爆炸烈度為61.5%/12.5=4.92），由此可見H2爆炸烈度遠遠大于CO，起決定作用的是H2。

2.2采用調(diào)整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭2.2采用調(diào)整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭燒損率方法的可行性論證

正常生產(chǎn)操作中當CO含量控制在4%左右時，H2含量一般在0.4-0.7%之間，當CO含量控制在6%-7%時，H2含量控制在1.3-1.5%，遠遠小于H2爆炸極限，因此適當提高CO含量干熄焦系統(tǒng)運行是安全的。2.2采用調(diào)整CO、H2控制限（含量上限）的方法降低焦炭2.34#干熄焦降低空氣導入量降低焦炭燒損率后效果標定

由反應7C+6O2=2CO+5CO2（反應四），我們可以看出如果適當降低CO2含量，提高CO含量可以降低C的消耗（生成CO2需氧量是生產(chǎn)CO需氧量的2倍），因此可達到降低焦炭燒損率的目的。于是我們將4#干熄焦CO控制線調(diào)整為6%-7%，通過標定CO：CO2的比例變?yōu)?：3，于是方程四寫為：5C+4O2=2CO+3CO2（反應五）標定1-11月份二煉焦空氣導入量為11044m3/h，含氧量為11044×21%=2319m3/h。設循環(huán)氣體中各組分不變，O2與C反應生成CO、CO2體積比為2：3,設完成反應（四）所需要C為Xmol2.34#干熄焦降低空氣導入量降低焦炭燒損率后效果標定

2.34#干熄焦降低空氣導入量降低焦炭燒損率后效果標定

則由5C+4O2=2CO+3CO2可得

54X2319/0.0224可得X（C）=129421mol/h，M(C)=129421mol/h×12g/mol×10-6t/g=1.553t/h焦爐周轉(zhuǎn)時間按照19小時，單爐產(chǎn)量21.5噸計算，平均排焦量113t/h,燒損率為1.553t/h/124t/h=1.37%，由此調(diào)整CO控制為6%-7%上限后二煉焦焦炭燒損率由原來的1.5%降低到1.37%，效果比較明顯。由此可以推算如果將二煉焦CO含量控制在8%-9%，空氣導入量可控制在10000m3/以下，CO：CO2可降低到1：1以下，理論推算焦炭燒損率可以控制在1.2%-1.25%。2.34#干熄焦降低空氣導入量降低焦炭燒損率后效果標定

2.4調(diào)整CO控制限后4#干熄焦系統(tǒng)工況變化情況：參數(shù)循環(huán)風機轉(zhuǎn)速空氣導入量鍋爐入口負壓鍋爐入口溫度H2含量CO含量末期排焦溫度調(diào)整前110012844-11689520.54.3185調(diào)整后110011044-11439361.461802.4調(diào)整CO控制限后4#干熄焦系統(tǒng)工況變化情況：參數(shù)3降低焦炭燒損率后達到的技術水平

3.14#干熄焦空氣導入量略有下降，焦炭實際燒損率由原來的1.5%降到1.37%。3.2調(diào)整CO含量由原來的4%調(diào)整到6%—7%時優(yōu)化了干熄焦系統(tǒng)運行參數(shù)，鍋爐入口溫度明顯下降。3降低焦炭燒損率后達到的技術水平

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