干熄焦问答题含解析-11.docx

1、干熄焦冷却焦炭的机理是什么？所谓干熄焦，是相对湿熄焦而言的，是采用了惰性气体将红焦降温冷却的一种熄焦方法。在干熄焦过程中，红焦从干熄炉顶部装入，低温惰性气体由循环风机鼓入干熄焦冷却室红焦层内，吸收红焦显热，冷却后的焦炭从干熄炉顶部排出，从干熄炉环形烟道出来的高温惰性气体流经干熄炉锅炉进行热交换，锅炉产生蒸汽，冷却后的惰性气体由循环风机重新鼓入干熄炉，惰性气体在封闭的系统内循环使用。
干熄焦冷却焦炭的机理是：在干熄焦冷却室，焦炭向下向下流动，惰性气体向上流动，焦炭用过与循环气体进行热交换而冷却。由于焦炭的块度大，在断面上形成较大的孔隙，因而有利于气体逆流。在同一层焦炭与循环气体温差不大，因而焦炭的冷却时间主要取决于气体与焦炭的对流传热和焦块内部的热传导，而冷却速度则主要取决于循环气体的温度与流速，以及焦块的温度和外表面积等。
2、为什么干熄焦能改善焦炭质量？ 
（1）干熄焦过程中焦炭缓慢冷却，降低了内部热应力，网状裂纹减少，气孔率低，转鼓强度提高，真密度也增大。
（2）干熄焦过程中焦炭在干熄炉内从上往下流动时，增加焦炭之间相互摩擦和碰撞次数，大块焦炭的裂纹提前开裂，强度较低的焦块提前脱落，焦块的棱角提前磨蚀，这改善了冶金焦的机械稳定性，并且块度在700mm以上焦块减少，而25~75mm的中央块焦相应增多，即焦炭块度均匀提高了，这对高炉也是有利的。
（3）干熄炉的预存室有保温作用，相当于焦炭在焦炉里闷炉。焦炭在预存室内进行温度的均匀化和残存挥发分的析出，从而其成熟度进一步提高，基本消除生焦。
（4）干熄焦时，焦炭在干熄炉内往下流动的过程中，焦炭经受机械力，其结构脆弱部分及生焦变为焦粉筛除掉，不影响冶金的反应性；干熄焦的焦块不沉积碱金属的盐基物质，反应性较低。
3、干熄炉的结构是怎样的？
干熄炉甴预存室，斜道区和冷却室组成。其中预存室甴上部锥顶区，中部直立段，下部环形风道三部分组成。
4、于熄焦主要工艺控制参数有哪些？
锅炉入囗温度，循环气体成分，预存室压力，排焦温度，风料比，汽包压力，蒸汽温度，锅炉入囗压力等。
5为什么要保持于熄焦循环系统的严密性？
（1）減少焦炭烧损，保持周围环境（2）防止可燃气体爆炸或回（3）在正压部位防止气体外冒造成气体中毒（4）防止高浓度可燃气体外逸着火（5）保持预存室压力稳定（6）防止风机停机时间过长，干熄炉底部焦炭燃烧。
6 影响预存室压力的因素有哪些？
（1）预存室压力调节阀动作不良。
（2）循环风量的增减。
（3）排焦闸门泄露。
（4）常用放散阀开度。
（5）装入炉盖的严密程度。
（6）排出装置与干熄炉接口及循环系统的严密程度。
（7）环境除尘吸力。
（8）导入空气量的增减。
（9）气体旁通流量的增减。
（10）装焦与排焦。
7 如何控制干熄炉入口温度 ？
设有给水预热器（副省煤器）的干熄焦系统，干熄炉入口气体温度一般控制在130℃左右。如果干熄炉入口气体温度过低，循环气体中的水分以及腐蚀性成分（如SOx）就会结霜，引起金属部件的腐蚀。一般情况下干熄炉入口温度应控制在115℃以上。如果干熄炉入口气体温度过高，就会造成排焦温度升高，从而导致循环冷却气体量的增加，影响熄焦效果。在干熄焦正常生产中，主要用给水预热器来调节干熄炉入口气体温度。给水预热器入口水温高，则干熄炉入口气体温度上升；给水预热器入口水温低，则干熄炉入口气体温度下降。但给水预热器入口水温一般控制在60-90℃。8影响排焦温度和锅炉入口温度的因素有哪些，如何进行调整？
影响排焦温度和锅炉入口温度的因素有：排焦量、循环风量、空气倒入量和旁通流量。
调整方法主要有4种，如表1-1所示。
表1-1 排焦温度和锅炉入口温度的调整
调整方法
排焦温度
锅炉入口温度
备注
排焦量不变，增减循环风量
循环风量增加
下降
下降

循环风量减少
上升
上升

循环风量不变，增减排焦量
排焦量增加
上升
上升

排焦量减少
下降
下降

增减空气导入量
空气导入量增加
不变
上升
循环气体成分中CO、H2浓度低时，效果下降
空气导入量减少
不变
下降
此时应注意将循环气体成分中CO、H2控制在基准值内
增减循环气体旁通量
旁通风量增加
上升
下降
因减少了冷却风量，要注意排焦温度的上升
旁通风量减少
下降
上升
因增加了冷却风量，调整时要避免造成环形风道部位的漂浮
9干熄焦系统各点压力、温度及流量如何标识？
压力：P1—干熄炉预存段压力，P2—锅炉出口压力，P3—循环风机入口压力，P4—循环风机出口压力，P5—干熄炉入口压力，P6—锅炉入口压力。
温度：T1—锅炉出口气体温度，T2—干熄炉入口气体温度，T3—干熄炉冷却段下部温度（圆周四点），T4—干熄炉冷却段上部温度（圆周四点），T5—冷却段温度，T6—锅炉入口气体温度，T7—1DC中间储仓焦粉温度，T8—循环风机入口温度，T9—循环风机出口温度，T10—电磁振动给料器线圈温度，T11—排出装置处温度，T12—排焦温度。
流量：F1—循环气体流量，F2—导入空气流量，F3—循环气体回流量。
10干熄焦生产过程中可燃气体如何产生？
在干熄焦生产过程中，惰性循环气体在干熄炉冷却室与焦炭逆流换热，升温至900-960℃后进入干熄焦锅炉。由于气体循环系统负压段会漏进少量空气，空气中有少量水蒸气，O2与H2O通过红焦层就会与焦炭反应，生成CO2，CO2在焦炭层高温区又会还原成CO，H2O和焦炭反应生成H2和CO，随着循环次数的增多，循环气体中CO和H2浓度越来越高。此外，焦炭残余挥发分始终在析出，焦炭热解生成的H2、CO、CH4等也都是易燃易爆成分，因此，在干熄焦运行中，要控制循环气体中可燃成分浓度在爆炸极限以下。
11控制循环气体中CO和H2的含量有什么重要性？
循环气体中H2、CO含量在合理范围内是安全的。一旦超出控制标准则会给干熄焦造成一定的困难，甚至灾害。H2、CO是易燃易爆的气体，当系统在正压段发生泄漏时，含有大量H2、CO的循环气体喷出，会使人中毒，同时会发生燃烧和爆炸。当泄漏发生在负压段时，吸入的空气与可燃气体相混合可能会发生爆炸，同时会烧损大量的焦炭，使成焦率下降，在实际生产中经常会碰到下列情况：
（1）H2、CO浓度上升而锅炉入口温度低于980℃，采用导入空气来降低可燃成分。
（2）H2、CO浓度上升而锅炉入口温度高于980℃，采用充氮暂停排焦、减少排焦量或增加循环风量的方法控制H2、CO的浓度。
（3）当循环气体中H2含量持续上升时，则应停炉检查锅炉各受热面的炉管是否有泄漏。
12 循环气体中可燃成分和氧气含量变化的原因有哪些？
循环气体中可燃成分变化的原因有：装入炉内焦炭所含挥发物质变化；导入空气量变化；循环气体系统严密性改变（改善或恶化）；循环风量变化；排焦量变化；焦炭在炉内与氧气反应的变化；锅炉渗漏造成氢气含量增加。
助燃气体氧气含量的浓度变化主要取决于以下几个方面：导入空气量；循环风量的大小；循环气体的大小；循环系统的严密程度；排焦时预存室压力波动的大小以及炉内焦炭氧化反应情况。
13可燃气体浓度超标的原因有哪些，如何处理？
可燃气体超标的原因:
(1)生产力的增加。
(2)循环系统泄露
(3)锅炉泄露氢气含量增加
(4)装入生焦，可燃气体急剧上升
处理：通常采取增加空气导入量和循环系统充入氮气两种方法来控制可燃气体浓度。
14导入空气和循环气体漏入空气有何差别？、
导入空气的目的是使可燃气体H2，CO在高温区燃烧，以控制其在允许范围之内，其效果是提高锅炉入口温度，增加粉焦燃烧量，锅炉的蒸发量也随之增加。
由循环气体负压部位吸入空气，则空气首先进入干熄炉内，增加炉内红焦燃烧，增加焦碳烧损量，同时CO含量上升，虽然CO含量上升会提高锅炉入口温度和增加锅炉蒸发量，但锅炉红焦内红焦的燃烧不仅影响焦碳质量，焦碳灰分增加，成焦率下降，还会使干熄炉内T3、T4温度上升，不利于生产操作。
15 干熄焦工艺常见的正压系统和负呀压系统泄露主要在那些部位，有和区别？
干熄焦循环系统正压区是指风机出口到干熄炉冷却室，泄露主要是在排焦处，风机出口挡板部位。正压区泄露使得大量焦粉，循环气体喷出，污染环境，同时也减少了焦碳的实际冷却风量，造成T3，T4温度上升等。
负压区去是指1DC入口至风机入口部位，泄露点主要是1DC，2DC膨胀节等。负压区泄露造成大量空气进入循环系统，发生燃烧后产生大量热量，使各点温度上升，同时烧损焦碳，是气化率过大，干熄焦处理焦碳能力下降，排焦温度升高。
16设置一次除尘的目的是什么？
循环气体中的粉尘是磨蚀性很强的物质，从干熄炉出来的循环气体含尘质量浓度为10~13g/m3.为了延长锅炉的使用寿命，确保锅炉在正常生产时安全稳定运行，在干熄炉的入口与锅炉之间设置了一次除尘器。一次除尘器是利用重力除尘原理将循环气体中的大颗粒焦粉进行分离，经过重力沉降式除尘后，循环气体含尘质量浓度降为7~10G/m3，进入锅炉，此时含尘气体对锅炉内部磨损不大。
17．1DC、2DC除尘效果不良对干熄焦有那些危害？
1DC除尘不良，大量的粗粒粉焦进入锅炉，磨损锅炉炉壁和炉管，影响锅炉的安全顺行并降低锅炉的使用寿命。
2DC除尘不良，大量的细粒粉焦进入循环风机，磨损风机叶片和壳体，造成泄露。大量气体的逸出，影响环境和现场人员的身体健康，还容易造成风机振动，影响设备的安全运行。
18、排焦过程中出现红焦是什么原因，应如何处理？
干熄焦出现排焦局部有红焦的现象是由于排焦温度不均匀。影响干熄焦圆周方向焦炭温度分布不均的因素主要有：
(1)干熄炉内焦炭颗粒大小的分布发生变化，产生变化的原 因主要有两个：
1)料钟极端磨损，分散红焦功能下降；
2)焦炉操作条件的改变会影响焦炭粒径的分布，如配煤比的改变、焦炉热工条件的改变及接焦时间的改变等。
(2)干熄炉内焦炭下降速度的分布发生变化，产生变化的原因是：
1）调节棒的调节不够或头部磨损；
2）中央风帽严重变形磨损。
(3)干熄炉内冷却气体流速的分布发生变化，产生变化的主要原因时焦炭颗粒分布及焦炭下降速度分布发生变化。
排焦温度的均匀性，主要根据干熄炉冷却室上部及下部圆周方向温度的分布情况进行判断，若圆周方向温度分布较为一致，则基本可以判断排焦温度较均匀。若温度分布相差较大，应查明原因处理。处理的方法主要是在干熄炉下部温度较高的方向及焦炭下降速度较快的方向设置调节棒进行调节，以使干熄焦内焦炭按圆周方向下降速度均匀。调节棒的安装点按圆周方向均匀分布，工16个。可根据需要选择调节棒的安装位置，安装时要确保密封。
19、如何判断干熄炉料位已排至下料位（斜道口处）？
（1）在未装焦时，排焦锅炉入口温度不升高。
（２）循环气体中氧气含量升高。
（３）在装焦且不排焦时，锅炉入口温度急剧上升。
（４）在排焦温度不高时连续出现排红焦现象．
（５）冷却段上部温度和冷却段下部温度在不装焦时下降，在装焦时上升。
（６）打开炉盖观察，料位在斜道口处。
20、红焦在干熄炉内不均匀下降，可造成什么后果，采取哪些措施进行处理？
红焦在干熄炉内不均匀下降造成的后果：造成焦炭偏析，使冷却室上部和下部温度T3、T4分布不均匀；有可能排出红焦，烧损鼓风装置、排焦装置或皮带等设备。
措施：使用旋转焦罐接红焦；装入装置部位设置十字料钟；干熄炉底部设置沿圆周方向均匀分布的调节棒；排焦装置部位设置振动给料器和旋转密封阀。为使冷却气体能够均匀冷却焦炭，在干熄炉底部的冷却气体分两路进入干熄炉，一路经十字风帽由中央进入，一路经上下锥斗的环缝由四周进入。另外，在斜道口设置金属调节转，以时冷却气体均匀地排出干熄炉。
21、造成锅炉入口温度高的主要原因有哪些？
造成锅炉入口温度高的主要原因有以下几方面：
（1）负压系统大量的泄漏。由于循环气体中夹带着大量的焦粉，虽然经一次除尘器和二次除尘器除尘，但不可避免地在循环气体中还带有一部分焦粉，这些焦粉与循环气体管道接触，造成循环气体管道外壁磨损泄漏，尤其表现在二次除尘器本体上。
（2）正压系统的泄漏。
（3）排出装置与干熄炉底部法兰接口处泄漏。
（4）排焦闸板处泄漏。
（5）循环风机出口与副省煤器连接处泄漏。
（6）干熄焦系统膨胀节的泄漏。为吸收干熄焦在热状态下的膨胀，在干熄焦装置上装有膨胀节，随着运行时间的增加，这些膨胀节产生不同程度的腐蚀和开裂，造成泄漏。
22、干熄焦停炉时为什么要充氮？
干熄焦停炉时，循环风机停转，此时在密闭回路中，即干熄炉—沉降槽—锅炉—二次除尘—风机及循环气体管路中残存有可燃性气体，循环回路中的气体温度是各不相同的。在锅炉和干熄炉上部是600—960℃；在干熄炉下部是150—180℃。由于循环风机停转，循环回路上部的压力不大，而下部被抽成负压，当循环系统不够严密而有空气吸入时，就会使循环回路下部达到气体的爆炸浓度，故必须充氮。
23、干熄焦运行中通常在什么情况下充氮气，与年修降温时充氮气相比，其作用有何异同？
干熄焦运行中充氮气的目的和作用：
（1）在运行中当H2、CO含量突然上升时充氮气；
（2）在大排焦量下，为防止锅炉入口温度超过规定，减少H2、CO的燃烧量，也应充氮气；
（3）充氮气的目的和作用事稀释循环气体中的H2和CO含量，确保安全。
年修降温充氮气的目的和作用：温度从800℃降到450℃过程中一直充氮气，主要在于循环气体烟气温度在620℃以下时，H2、CO就不易燃烧，但此时系统中的H2、CO含量仍会上升，为防止爆炸，故充氮气，确保安全。
24、干熄炉预存室和冷却室的作用是什么？
预存室的作用：（1）储存红焦，能够连续稳定地将红焦提供给冷却室，能够保证连续均匀地往锅炉提供热源，稳定锅炉入口温度，从而保证锅炉稳定的蒸发量和蒸汽参数；（2）能保证焦炭温度均匀，使部分由于干馏不足的焦炭在预存室内进行再炼焦的过程，可以消除炉头焦的不均匀性，以达到改善焦炭质量的作用；（3）可以吸收焦炉生产的波动；（4）在装焦间隔时间内可以减少循环气体温度的变化。
冷却室的作用:使红焦与循环气体进行热交换，以实现冷却焦炭的目的。
25、干熄焦锅炉出口循环气体温度为什么要控制在140—180℃之间？
干熄焦锅炉设计时，锅炉出口温度控制在140—180℃之间，实际出口温度为160℃左右，其主要原因是锅炉各受热面积有较大的富余，足以吸收循环气体中的热量，使锅炉的热效率进一步提高，可见适当增加受热面积是有好处的。若锅炉在长期运行中，由于水质不太好，引起炉管结垢或焦粉磨损使锅炉发生爆管或由于炉管材质问题发生爆管时，割去几根管子也可以继续维持生产，对循环气体出口温度无多大影响。
如果锅炉出口温度在140℃以下，这对于进一步吸收焦炭的显热有很大的好处，但也带来一些不利的因素：焦炭中含有硫分，一部分会随着循环气体进行循环，在锅炉受热面低温区域会产生结露现象，长期下去会腐蚀炉管引起炉管爆破事故；要使锅炉出口温度降到140℃以下，势必要增加锅炉的受热面积，从经济上分析也是不合理的。
26、在风机出口到干熄炉进口处安装给水预热器的目的是什么？
给水预热器能充分利用循环气体余热来提高给水温度，减少热量损失；降低进入干熄炉的循环气体温度，提高锅炉效率，从而提高熄焦能力。
27、保证水封槽正常工作需要注意哪些方面？
（1）保证水封槽正常给水，不断水；
（2）保证及时清理水封槽内的焦炭；
（3）保证排水管排水畅通；
（4）保证空气正常吹扫。
28、造成水封槽溢水或烧裂的原因及处理方法是什么？
原因：（1）水封槽倾斜；（2）进水口堵塞；（3）进水量大；（4）空气量大；（5）腐蚀炸裂漏水。
方法：及时清理或修理调整。
29、干熄焦斜道口焦炭浮起的危害有哪些？
当干熄炉斜道口焦炭浮起时，斜道口阻力会变大。在循环风机转速不变的情况下循环风量会减少，锅炉入口温度以及排焦温度都会升高。如果未能及时发现斜道口焦炭悬浮起现象并进行处理，而是按照正常的操作方法进一步增加循环风量，则干熄炉斜道口表面升高的中小块焦炭就会进一步浮起，经环形烟道流向后面的一次除尘，造成一次除尘器排灰格式阀堵塞不能正常排灰。一次除尘中大量的焦粉进而会被循环气体带入锅炉，冲刷炉管造成危害。而且因斜道口焦炭表面上升，循环气体阻力变大，会影响出整个气体循环系统的压力和温度的平衡，对于干熄焦的正常生产造成严重的影响。
30、提升机的主要功能是什么？
提升机具有如下功能：提升机在提升井架及干熄炉构架上运行，将装满红焦的焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，与装入装置相配合，将红焦装入干熄炉内；装万红焦后原路返回，再将空焦罐放回到运载车上。
提升机的特点是运行速度快，自动控制水平高。提升机本身设有单独的PLC控制系统，正常生产时与其他设备联动，在主控室操作。在特殊情况下，可采取机旁手动。
31、提升机的主要结构包括哪些部分？
提升机的主要结构包括以下部分：提升机本体主要由车架、提升机构、行走机构、吊具、检修用电动葫芦、机械室内检修用手动葫芦、机械室、操作室等组成。提升机构安装在车架上部，通过钢丝绳与吊具相连，带动焦罐进行上升或下降运动。行走机构安装在车架下部，通过车轮的转动，带动提升机进行横向移动。