焦化厂焦炉、烟囱冒烟原因分析与控制措施

焦化厂焦炉、烟囱冒烟原因分析与控制措施1、焦炉炭化室与燃烧室墙串漏。焦炉烟囱排出废气分别是；60万吨年生产能力，排出废气量约为150000m³/h，110万吨年生产能力，排出废气量约为275000m³/h，其中含有颗粒物量37—74mg/m³，能看到明显冒烟，说明排放的废气中含有未完全燃烧的煤气以及在高温下裂解形成的含炭微粒，引起烟囱冒烟原因很多，主要原因还是焦炉炉体的串漏和燃烧不合理造成。炼焦炉的炭化室和燃烧室之间，仅以炭化室墙相隔开，而炉墙存在很多条砖缝，在装煤初期，由于大量水汽的形成，煤气发生量较大，对炉墙表面的压力也较大，高时可达1000pa，此时大量的荒煤气很容易顺着不严实的砖缝涌入燃烧室内，破坏了燃烧系统的正常燃烧工况，造成净化加热煤气和荒煤气都无法充分燃烧，随燃烧废气经下降火道排到废气系统，通过烟道带着黑黄颜色的气体从烟囱排入大气。根据焦炉生产情况，造成炭化室墙体不严密的原因分析为以下几点。1）焦炉的烘炉孔是烘炉时加热气流的通道，烘炉结束后，在焦炉砖正常加热时将次孔用塞子砖粘泥浆后封堵严实，炉头上升管烘炉孔塞子砖与装煤孔处塞子砖直径不一样，易将塞子砖搞错给生产留下隐患，抹补泥浆造成漏气、塞不紧在生产过程中会松动，容易造成此处串漏，频繁喷补也会造成冷热不均产生1/5漏气。2）炉头部位串漏：在焦炉出焦操作过程中，焦炉炭化室墙面间歇性的暴漏在大气空间内，炉头部位易承受外界冷空气的侵蚀；正常操作室，炉门敞开时间不长，顶装操作时间为8—10分钟，侧装煤操作时间为13—15分钟，在规定时间内操作，炭化室砖缝的石墨不会被烧掉，但是由于清炉门、炉框、倒换炉门或不按规定时间进行操作，还有修设备影响等，炉门敞开时间较长，炭化室砖缝上的石墨就容易烧掉，形成炉头串漏，炉头串漏不及时抹补或喷补，就造成炉串漏严重，影响焦炭质量，还使烟囱冒烟，污染环境；3）负压操作影响：焦炉炭化室砖（硅砖）是靠硅火泥粘结在一起的，存在砖缝是不可避免的，砖缝的大小取决于砌筑炉的质量，在生产过程中，因管理不当易使炉墙出现损坏而导致炉墙裂缝是难免的。正常生产时，焦炉炭化室内压力始终应大于燃烧室压力，即炭化室压力要保持正压，结焦末期炭化室底部压力不准低于5pa。炭化室内的荒煤气在高温不会产生裂解，裂解形成的石墨填充在砖缝和裂缝之间，从而保持炭化室墙面严密，当集气管压力波动造成压力偏低或负压时，炭化室内部就呈负压状态，燃烧室中的废气（含过剩氧气）就会串入炭化室内，以及从炉门进入炭化室内的空气进行燃烧，燃烧就烧掉砖缝中的石墨，造成炭化室与燃烧室之间的炉墙出现串漏，这就是导致烟囱冒青烟或蓝烟的2/5主要原因，同时也造成炭化室内部串漏。2、空气系数不合理：焦炉空气系数偏大时，火焰拉不长，焦炉上下温度不均匀，温度相差大，影响焦炭质量；空气系数偏小时，导致进入立火道的煤气因缺氧燃烧不完全，此时焦炉烟囱易冒黑烟。3、地下室砖煤气道不严密：下喷式焦炉，砖煤气道位于蓄热室的主墙内，在烘炉时，因膨胀会有少量的移动错位产生裂缝，一般在热态时要对砖煤气道进行喷浆，防止砖煤气道串漏。在生产时如砖煤气道串漏，煤气将串漏到蓄热室内，与下降气流在蓄热室内发生不安全燃烧，焦炉烟囱冒黑烟。4、地下室加热煤气压力偏大：地下室煤气管道压力一般保持700—1500pa，压力偏大时增加煤气的漏失，还有煤气燃烧不充分，导致烟囱冒黑烟；压力偏小时，易造成煤气管道负压，发生回火爆炸的危险；5、加热系统设备因素：焦炉加热时，采用煤气、空气定时交换方式，一般为30分钟为一个换向周期，有的换向操作或设备问题，换向时或换向后烟囱冒烟，为此要从加热系统和设备来找原因。1）上升气流时，废气盘进风门空气盖板提起高度不够或个别没提起，使得上升气流的阻力增大，上升气流立火道内的空气量不足，造成燃烧不完全；3/5（2）下降气流时，废气盘风门盖没关严，使得与之相连的下降气流通道内的吸力减少，燃烧室内的废气无法排出，而煤气还在不断地进入火道内，煤气得不到充分燃烧，产生大量的黑烟从烟囱冒出。（3）废气砣发生故障无法提起或废气砣提起高度不够，使得对应的燃烧室火道内的废气排出困难，煤气得不到充分燃烧而造成烟囱冒烟；（4）地下室交换旋塞不正常，在下降气流时仍因旋塞关不到位而有煤气喷出，喷出的煤气被从斜道口直接吸入蓄热室，在蓄热室内发生不完全燃烧，产生大量的烟雾从烟囱冒出；(5）两叉部密封不好，漏空气，使空气进入蓄热室，还有蓄热室外墙面漏气，使空气进入蓄热室，都影响吸力和焦炉加热，从而造成焦炉烟囱冒烟；(6）换向后工人要及时巡查换向的设备，发现以上问题及时汇报并处理，减少焦炉烟囱冒烟，另外，换向时操作要快，30秒内操作完成，煤气、空气换向一定到位，不因人的操作而在成烟囱冒烟；(7)换向操作时间过长，也会造成煤气压力高，燃烧不完全，造成烟囱冒黑烟，一般要求换向操作在30秒内完成。6、加热煤气的影响：当加热用煤气净化不好，如H2S、CnHm，N2、O2、NH3等高时，在炭化室内与空气混合进行燃烧室，在高温条件下生成4/5SO2、NOx等，废气会造成废气变颜色，或黄或蓝等，从烟囱排出，这也是造成烟囱冒烟的原因；7、烟囱冒白烟（即蒸汽）形成：（1）煤气预热器内部串漏，使大量的蒸汽串入煤气中，造成煤气含水分大，在燃烧时产生的水蒸气经下降侧排入烟囱，使烟囱冒白烟；（2）分烟道、总烟道内有积水，没及时抽出，经过下降的废气温度的作用下，使烟道内水被气化带走，从烟囱冒出白烟。（3）煤气含水分大，回炉煤气冷凝液排放不及时，或冷凝液排放管堵塞，煤气预热器冷凝液排放管不畅通，或关闭阀门不排放，水封槽堵塞等，造成煤气内含水分大，造成烟囱冒白烟。8、焦炉砌筑质量影响：焦炉是上万吨耐火材料砌筑成的工业窑炉，