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干熄焦焦炭烧损率与蒸汽产量的探讨 尹 勇 梁治学（武钢焦化公司，武汉430082 武钢焦化公司目前拥有两套与2×55孔6m焦炉配套的140t/h干熄焦装置，设计回收焦粉20900 t/a，焦炭烧损量10556t/a，而焦粉产率及焦炭烧损率的实际值均大于设计值。本文探讨了焦炭烧损率与蒸汽发生量的关系，及如何在保证干熄焦蒸汽产量的前提下有效控制焦炭烧损率。 1 焦炭烧损率的研究 1.1 焦炭烧损率的计算 1.1.1 干熄炉的热平衡计算 红焦装入量为2890t/d，红焦温度约为1050℃,在干熄炉系统充分吸收红焦显热, 且没有空气导入的情况下，根据能量守恒原理有下列关系。 1 红焦显热： Q1 4.1868×l 000×0.36908×1050×2890 4.69×109 kJ 2 装入红焦的挥发分1.31%，排出冷焦的挥发分0.85%，则挥发分显热： Q2 4.1868×1000× 1.31%－0.85% ×8000×2890 4.45×108 kJ 3 焦炭燃烧产生热量为33850 kJ/kg，设烧损率为x，则焦炭烧损产生的热量： Q3 33850×2890×1000x 9.7826×1010 x kJ 干熄炉系统传热效率为83%，则循环气体从干熄炉带入锅炉的总热量： Q4 Q1+Q2+Q3 ×83％ ＝ 4.69×l09+4.45×108+9.7826×1010x ×83% ＝ 4.262×109+8.1196×1010x kJ 1.1.2 锅炉的热平衡计算 1 已知450℃过热蒸汽的火含 3323kJ/kg, 105℃锅炉给水火含 436kJ/kg, 256℃炉水火含 1135kJ/kg，锅炉排污率2%，设定蒸汽产量为y t/d，则生产蒸汽消耗的热量： Q5 3323－436 ×l000xy+ 1135－436 ×1000×2%xy 2.901×106y 2 余热锅炉散热系数qe取1.2%，则余热锅炉散失于周围大气中的热量： Q6 Q5×qe 2.887×106y×1.2% 3.481×104y 3 根据能量守恒定理得出： Q4 Q5十Q6，即得 y 276.57x+451.71 （1） 由式 1 知, 干熄焦余热锅炉的蒸汽产量与焦炭烧损率成一次线性关系，140t/h处理能力的干熄焦装置的蒸发量一般在70t/h左右，则日蒸汽产量为1680t。代入式 1 得烧损率为0.825%，烧损率控制在0.825％时，既可保证蒸汽产量，又可避免因焦炭的过量烧损而引起焦炭产量的降低 1.2 实际运行情况 焦炭烧损率＝（干熄炉焦炭装入量－排焦量－焦粉产量）／干熄炉焦炭装入量×100%其中，干熄炉焦炭装入量和焦粉产量（包括干熄焦本体除尘及环境地面除尘焦粉产量）都可获得较为精确的数据。 干熄焦余热锅炉所产蒸汽与焦粉产量的统计结果表明，干熄焦系统焦粉产量与蒸汽产量呈线性关系。当干熄焦余热锅炉产蒸汽量为1680 t时，由式 1 得焦炭烧损率为0.825%，焦粉产率为2.06%。因此，可以通过焦粉产率来控制焦炭烧损率。如果焦粉产率异常升高，则系统焦炭烧损率必有异常，此时应该从可燃性气体成分及系统的密封性等方面查找原因。 1.3 焦炭烧损的原因和控制方法 1.3.1 可燃气体成分的控制 经由空气导入阀向干熄炉环形烟道内导入空气，首先被烧掉的是循环气体内的可燃气体，如CO、H2、CH4，其次是焦粉，最后为小块径焦炭。因此，可以通过控制可燃气体含量的手段来控制焦炭（焦粉）的烧损率。当导入空气量大时，可燃气体含量低，焦粉的烧损量就大，自然烧损率就高，反之亦然。因此，适当提高H2和CO含量的控制范围, 可以起到降低烧损率的作用。 1.3.2 气体循环系统的密封性 干熄焦气体循环系统正压段（即循环风机出口至干熄炉入口）泄漏，容易造成预存段压力较正常值低，同时循环气体损失造成N2的浪费。负压段（干熄炉出口至循环风机入口）泄漏，循环系统内因漏进了空气而造成预存段压力较正常值高，吸入大量空气使循环系统内的O2含量上升，造成焦炭的烧损。 1.3.3 预存段压力的控制 为防止装焦开启炉盖时,炉内气体冒出或外界空气大量吸入干熄炉内烧损焦炭，同时为保持循环系统压力的稳定性，干熄炉预存段压力的理想控制值为0 Pa。但在实际生产中,为便于调节和保证系统的安全运行，将压力值控制在±50Pa的范围内。 2 烧损率与锅炉入口温度及蒸汽发生量的关系 2.1 锅炉入口温度与蒸汽发生量的计算 已知锅炉入口温度为900℃时，循环气体各组分含量及各组分比热容见表1。900℃时循环气体的平均比热容： C′＝1.3786×78% +2.1677×15%＋1.3974×6%＋1.3221×1% 1.