韓礦，曹紀(jì)剛，鄭紅軍，王新會，向海飛，宋全建
( 安陽鋼鐵股份有限公司)
摘要：結(jié)合4．3 m 焦?fàn)t的實際情況，通過工藝分析，制定了安全停爐的方案，并進(jìn)行了實施。因該爐組與2#和3#風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相連，停爐過程關(guān)聯(lián)性因素較多，總結(jié)了在保證生產(chǎn)、安全、環(huán)保的前提條件下，停運荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)與推空爐作業(yè)的實施過程。
關(guān)鍵詞：停爐方案；荒煤氣；導(dǎo)出系統(tǒng)；推空爐作業(yè)
0 前言
安鋼焦化廠3#、4#焦?fàn)t型號為JN43－80 型，分別于1994 年、1990 年投產(chǎn)使用，其生產(chǎn)特點為雙聯(lián)火道、廢氣循環(huán)、高爐煤氣加熱、高壓氨水消煙裝煤、爐頂裝煤除塵車導(dǎo)煙、單集氣管輸送荒煤氣等，兩座焦?fàn)t組成一個生產(chǎn)爐組。2009 年以來，因鋼鐵市場不景氣，該爐組焦?fàn)t一直處于低負(fù)荷生產(chǎn)狀態(tài); 2017年，隨著環(huán)保部對“26+2”城市行政區(qū)內(nèi)環(huán)保限排政策的強(qiáng)制實施，爐齡已達(dá)27 年、處于晚期焦?fàn)t生產(chǎn)狀態(tài)的該爐組被迫停產(chǎn)。該廠2#風(fēng)機(jī)主要為6 m焦?fàn)t提供足夠吸力，3#風(fēng)機(jī)主要為7 m 焦?fàn)t和5#、6#焦?fàn)t提供足夠吸力，以保證煤氣的順利抽出。該爐組荒煤氣分別與2#、3#風(fēng)機(jī)負(fù)壓系統(tǒng)通過連通閥相連，在該爐組進(jìn)行停止加熱和煤氣系統(tǒng)切斷的過程中，要做到環(huán)保影響最小、安全風(fēng)險最低，并保證荒煤氣、氨水等污染物不外溢、不外排，是一項需要攻關(guān)而又復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
1 荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)停運方案的確認(rèn)
該爐組荒煤氣與兩個風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相連，在停爐方案制定過程中，考慮到周轉(zhuǎn)時間不變、產(chǎn)量不減、風(fēng)機(jī)停機(jī)、荒煤氣逸散、氨水外溢、爐體密封不嚴(yán)爆鳴等方面問題，此處方案制定應(yīng)兼顧生產(chǎn)、安全、環(huán)保，措施要科學(xué)、合理、可靠。
( 1) 該爐組荒煤氣與2#、3#風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相連，而當(dāng)前鋼鐵行情較好，焦炭需求量大，風(fēng)機(jī)不會降低負(fù)荷或停機(jī)，其他焦?fàn)t維持正常生產(chǎn)。因此在該爐組焦?fàn)t停爐過程中，隨著荒煤氣產(chǎn)生量不斷減少，在半焦期后勢必引起集氣管壓力的急劇下降，兩個系統(tǒng)要避免因系統(tǒng)煤氣發(fā)生量不均衡而引起煤氣風(fēng)機(jī)跳機(jī)事故，造成系統(tǒng)內(nèi)其他焦?fàn)t的荒煤氣逸散，污染大氣［1］。
( 2) 該爐組與2#、3#風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相連，在停爐操作過程中采取必要措施，穩(wěn)定好集氣管壓力，必要時通入蒸汽和氮氣最大限度地降低負(fù)壓段管路運行的安全風(fēng)險。
( 3) 停爐過程中應(yīng)加強(qiáng)對集氣管壓力的關(guān)注，當(dāng)關(guān)閉吸氣管閘閥和負(fù)壓系統(tǒng)連通閥時，及時關(guān)閉低壓氨水閥門，防止循環(huán)氨水無法回流，在機(jī)側(cè)焦油盒處溢出，造成環(huán)境污染事故。
( 4) 與該爐組荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)相連的閘閥、蝶閥因使用年份較長，存在關(guān)不嚴(yán)的情況，當(dāng)荒煤氣發(fā)生量大幅降低后，會使集氣管產(chǎn)生負(fù)壓，因此要求負(fù)壓系統(tǒng)堵盲板作業(yè)要在集氣管壓力降低至一定值時進(jìn)行。
通過分析、討論、論證，確認(rèn)停運荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)方案為: 2#、3#風(fēng)機(jī)系統(tǒng)正常運行; 在停爐過程中，控制好集氣管壓力，并根據(jù)集氣管壓力變化情況逐步關(guān)小2#、3#風(fēng)機(jī)系統(tǒng)與該爐組連接的交通閥和3#、4#焦?fàn)t吸氣管閘閥; 當(dāng)集氣管壓力低于一定值，交通閥和吸氣管閘閥已關(guān)至最小時，向集氣管內(nèi)通蒸汽、氮氣保壓;在吸氣管閘閥、旁通閥、循環(huán)氨水閥焦?fàn)t側(cè)進(jìn)行堵盲板作業(yè)，在此期間焦?fàn)t停止出爐; 盲板加裝完成后，繼續(xù)停爐后續(xù)作業(yè)，并向集氣管內(nèi)通蒸汽、氮氣降溫，打開放散管進(jìn)行放散。此方案中，及時切斷負(fù)壓系統(tǒng)、氨水系統(tǒng)與焦?fàn)t的聯(lián)系，最大限度地降低整個煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)運行的安全風(fēng)險，并保證循環(huán)氨水的快速回流，杜絕氨水的外溢造成的環(huán)境污染。
2 焦?fàn)t停爐方案的確認(rèn)及實施
2．1 停爐前準(zhǔn)備工作
( 1) 確定停爐過程中及停爐后，加熱煤氣系統(tǒng)、荒煤氣系統(tǒng)，循環(huán)氨水系統(tǒng)等需要關(guān)小或關(guān)閉的閥門的位置、堵盲板的位置。
( 2) 根據(jù)管道位置和直徑，確定盲板的數(shù)量和大小，準(zhǔn)備好相關(guān)工具，材料要齊全，并提前進(jìn)行加油、潤滑、換絲等工作。
( 3) 根據(jù)要求安排，確認(rèn)最后一個小循環(huán)結(jié)焦時間為24 h，制定推焦計劃，并按照此時標(biāo)準(zhǔn)溫度，做好加熱制度控制和調(diào)節(jié)預(yù)案。
( 4) 根據(jù)生產(chǎn)需要，加強(qiáng)與配煤車間溝通，提前做好煤塔上煤工作，根據(jù)煤塔存量，計算上煤量，上滿后不再上煤。
( 5) 制定停爐方案，建立組織機(jī)構(gòu)和聯(lián)絡(luò)機(jī)制，配備好工作人員，明確各時間節(jié)點的具體工作及步驟。
( 6) 推空爐前一個小循環(huán)檢查水、電、風(fēng)、蒸汽、氮氣等動力介質(zhì)，并保持正?？捎茫鄳?yīng)儀表、檢測設(shè)施確保安全正常。
( 7) 推空爐前對3#、4#焦?fàn)t需堵盲板的荒煤氣閥門、循環(huán)氨水閥門下方、焦油盒下方及周邊做防護(hù)措施，防止堵盲板作業(yè)時管道內(nèi)殘余焦油、氨水等四處流動，無組織排放。
2．2 停爐步驟
2．2．1 推空爐作業(yè)
( 1) 煤塔下空后，并放空單斗余煤，裝完最后一爐煤后，不再進(jìn)行裝煤作業(yè)。并根據(jù)方案要求，按照9－2 串序進(jìn)行推空爐作業(yè)。
( 2) 停止裝煤除塵風(fēng)機(jī)和高壓氨水泵運行，關(guān)閉氨水泵房上方高壓氨水進(jìn)口閥門，放空管道內(nèi)殘余的氨水并堵上盲板。
( 3) 每推完一爐焦后，對上機(jī)、焦側(cè)爐門、用泥漿對爐蓋、小爐門等處進(jìn)行密封。
( 4) 推完焦后的炭化室，壓下翻板切斷上升管與集氣管的連接，并固定。同時將低壓氨水旋塞關(guān)至1 /2，保持氨水在水封閥處的密封作用，并按照規(guī)程要求控制好循環(huán)氨水壓力，低于0．22 MPa 時關(guān)小閥門。
( 5) 炭化室推完焦后，與該炭化室兩側(cè)燃燒室相連的煤氣考克關(guān)至1/2 控制爐溫。當(dāng)燃燒室兩側(cè)的炭化室都推空后，關(guān)閉與該燃燒室相連的煤氣考克，并擋上風(fēng)門蓋板，適當(dāng)降低機(jī)、焦側(cè)分煙道吸力，每推空一爐降低3 Pa ～5 Pa。在整個推空爐過程中，應(yīng)時刻關(guān)注高爐煤氣主管壓力變化，必要時關(guān)小入爐高爐煤氣閘閥及焦?fàn)t二層中間平臺高爐煤氣翻板閥，保持地下室機(jī)、焦側(cè)壓力在500 Pa～1 500 Pa 之間。
( 6) 集氣管壓力＜150 Pa 時，關(guān)小相應(yīng)吸氣管閘閥，并與回收車間聯(lián)系，逐步關(guān)小二系、三系煤氣連通閥，維持壓力不低于100 Pa。
2．2．2 荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)堵盲板作業(yè)
( 1) 因集氣管壓力小，逐步關(guān)閉相應(yīng)吸煤氣管道上煤氣連通閥、閘閥和旁通閥，此時氨水無法回流，通知節(jié)點控制人員及時關(guān)閉循環(huán)氨水閥門，并向集氣管內(nèi)通蒸汽和氮氣保壓降溫。
( 2) 集氣管壓力＜50 Pa，停機(jī)前電捕焦油器，并在3#、4#焦?fàn)t吸氣管閘閥、旁通閥、循環(huán)氨水閥焦?fàn)t側(cè)進(jìn)行堵盲板作業(yè)。
( 3) 焦?fàn)t停止推空爐操作。
( 4) 全部炭化室已推出2 /3，根據(jù)實際爐溫調(diào)整煤氣流量和分煙道吸力，保證看火孔壓力為正壓，控制在10 Pa～20 Pa。
( 5) 斷開負(fù)壓系統(tǒng)，打開放散管進(jìn)行放散，維持通蒸汽、氮氣進(jìn)行保溫，控制集氣管溫度≤200 ℃和壓力≤200 Pa。
2．2．3 后續(xù)作業(yè)
( 1) 荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)完全斷開，繼續(xù)進(jìn)行推空爐作業(yè)，并根據(jù)方案節(jié)點繼續(xù)做好爐體密封、溫度調(diào)控、煤氣壓力流量、分煙道吸力和風(fēng)門蓋板的操作，全部炭化室推空，停止出焦除塵風(fēng)機(jī)運行。
( 2) 全爐推空，停止加熱，關(guān)閉加熱煤氣閘閥，同時將廢氣砣、煤氣砣全部落下，廢氣瓣翻板全部關(guān)嚴(yán)，并關(guān)閉分煙道及總煙道翻板，交換機(jī)停止交換并切斷電源。
( 3) 采用自然冷卻的方法進(jìn)行降溫冷爐。
( 4) 按照方案進(jìn)行加熱煤氣堵盲板作業(yè)，并將堵盲板后的加熱煤氣、荒煤氣導(dǎo)出管道、循環(huán)氨水管道等進(jìn)行氣體置換，吹掃合格。
( 5) 停止供應(yīng)地表水、地面除塵站風(fēng)機(jī)制冷循環(huán)水、生活水、蒸汽、氮氣和壓縮空氣等能源介質(zhì)，并切斷連接，堵上盲板。
3 結(jié)語
( 1) 該爐組停爐的經(jīng)驗表明: 在周轉(zhuǎn)時間不變的情況下，只要認(rèn)真研究工藝特點和性質(zhì)，制定詳盡的停爐方案，建立聯(lián)絡(luò)機(jī)制，并根據(jù)方案中控制節(jié)點的要求，組織好人員實施，就可以實現(xiàn)安全停爐。
( 2) 在該爐組停爐過程中，由于沒有采用降溫燜爐、半停產(chǎn)停爐的操作方法，而采用周轉(zhuǎn)時間不變進(jìn)行停爐的方法，可以增加焦炭產(chǎn)量，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。
( 3) 該爐組的停爐方法適應(yīng)性較強(qiáng)，具有良好的借鑒意義和推廣價值。
4 參考文獻(xiàn)
［1］ 魏婷婷．4．3 m 搗固焦?fàn)t停爐方案及實踐［J］．新疆鋼鐵，2016，24( 1) : 27－28．