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干熄焦炭烧损计算及降低烧损率措施探讨 孙兵 7000) (攀钢钒煤化工厂61 摘要：本文针对攀钢5．甜干熄焦投产后存在焦炭烧损率偏高的情况，分析了造成干熄焦炭烧损的机理， 提出用导入空气法计算干熄焦烧损率。同时提出降低干熄焦炭烧损的相应措施。 关健词：降低干熄焦焦炭烧损预防措施 1前言 攀钢5、6号焦炉干熄焦系统于2010年5月15日投产，在投产后发现空气导入量偏高，引起干熄炉 内焦炭烧损较高，影响焦炭产量收益。为此，对干熄焦焦炭烧损率进行研究探讨，以对生产进行指导。 2干熄焦炭烧损机理 目前建设投产的千熄焦装置，一般都采取向循环气体中连续导入空气降低循环气体可燃成份和补充循 环气体量损失。在装炉过程中，空气随焦炭进入干熄炉，与焦炭发生不完全反应生成一氧化碳(cO)，随着 时间的积累，循环气体中CO浓度随之升高，当部分循环气体随着焦炭的外排逸散到皮带通廊时，会导致 皮带通廊中CO偏高，易产生煤气中毒和爆炸事故，所以，必须对循环气体中CO浓度进行控制，目前的 主要措施就是进行空气导入和充氮两种方法，将CO烧掉或稀释，降低其含量。 目前国内干熄焦工艺设计中的焦炭烧损率为O．9％左右，对于焦炭烧损的现象，普遍有这样一种认识： 通入空气的位置选择在干熄炉内环形通道，燃烧主要发生在一次除尘入口、锅炉入口等设备内，同时烧掉 的绝大多数是焦粉和可燃气体，因此对焦炭的烧损影响不大；而且将焦粉烧掉，还能增加蒸汽产量、多发 电，因此效益更大。 上述认识的基础是认为CO易产生煤气中毒和爆炸事故，通入空气将CO烧掉变成c02，而C02是惰 性气体，不会发生爆炸，也不会对焦炭烧损造成影响。 然而这种认识忽略了一个问题：从C02反应的吉布斯自由能分析，当温度达到700℃以上时，C02 就会与炽热的C反应生成CO。因此，我们需要重新认识循环气体对焦炭烧损的影响。 表l不同温度下C02反应的吉布斯自由能 3循环气体对焦炭烧损的影响分析 在于熄焦的生产运行过程中，由于循环气体中不断导入空气，从而导致了焦炭烧损，甚至影响焦炭的 单炉产量。 3．1循环气体与焦炭发生反应的过程分析 循环气体经换热除尘后，从干熄炉底部进入，与自上而下的炽热焦炭进行逆流换热，气体中C02与焦 炭发生炭溶反应，生成CO，带有大量CO的循环气体进入循环风道，然后与空气导入孔进入的空气混合， CO与空气中的02反应生成C02，从而降低了循环气体中CO浓度，使其保持在一个安全范围，然后进行 下一循环。 ·58· 3．2空气导入量对焦炭烧损率影响的理论分析及其计算方法 在干熄焦操作过程中，不断导入空气，而导入空气中的氧气02与循环气体孛CO接触对，发生化学反 而导致焦炭的损耗，以上过程的循环发生，是造成焦炭烧损的主要原因。 其化学反应式如下： 1) 2CO+02=2C02 2) C02+C=2CO 综合(1)(2)：2C02+02+2C=4CO 了两个CO，也就是说，在消耗一个O分子的同时。最终需消耗两个C原子。 熄焦空气导入流量表显示，设计值为1000．1 且气体分析仪经过标定准确，空气导入量仪表已经过反复校验准确)。氧气在空气中占21％左右，也就是 2C-——02(即lmo／的02消耗2tool赞炭)那么则有： 2730x 103L-22．4L／molx2x 129／mol=2925kg=2．925t 5、6号焦炉每小时的焦炭产量约为21．5×6=129吨，因此而造成的焦炭烧损率为： 2．925+129×100％=2．26％。 算法二：焦炭烧损率=(总装焦炭量一排焦量一工艺除尘拉灰量)÷总装焦炭量×100％； 但是鉴于目前5．甜干熄焦皮带秤数据偏差较大。称量数据越来越小，且工艺除尘拉灰量不好标定，误 差较大，暂时不谈算法二。 3．3循环气体中CO浓度的控制范围 循环气体中导入空气的目的是降低cO浓度、提高安全系数，同时导致了焦炭烧损，因此，从控制焦 炭烧损角度来说，应该减少空气导入提高C0浓度，但是从系统安全运行角度分析，应保持Co浓度在一个 可控范围。 4降低干熄焦烧