炉门刀边腹板是焦炉炉门上的核心部件,起密封作用。刀边腹板工作温度在1000℃以上,且受交变载荷,容易产生疲劳断裂,是焦炉炉门部件中的易损件之一,其中刀边腹板的I部的疲劳断裂是刀边腹板报废的主要原因。因此,刀边腹板使用寿命的高低,将直接影响用户的生产成本及生产效率的提高。改进前,刀边腹板与炉门本体采用M24螺栓联接,属于刚性联接,工作状态下,为使刀边密封面与炉门框密封面压紧,弹簧处于压缩状态,刀边腹板的É部发生变形。当准备出焦时摘下炉门,弹簧复位,使得刀边腹板的É部发生反向变形。这样随着炉门每次摘、装操作,刀边腹板的É部出现交变变形,加之刀边腹板处于高温状态下,容易造成É部的疲劳断裂,致使整个刀边腹板报废。改进后,刀边腹板与炉门本体浮动联接,弹簧压紧刀边,使刀边密封面与炉门框密封面压紧,起到密封作用,同时双头螺柱在调整螺塞内自由滑动,使腹板处于自由状态。当出焦需要摘下炉门时,弹簧复位,同时双头螺柱随之下移,使刀边腹板仍处于自由状态。由于É处始终处于自由状态,没有发生交变变形,因此,改进后炉门刀边腹板的使用寿命提高。
焦化设备配件技术发展情况与发展趋势
【一】、焦化设备配件煤焦系统余热回收利用技术发展情况
目前的水平室式炼焦炉本体的热效率和热工效率已较高,长期以来,国内外焦化从业者致力于焦炉节能降耗技术的研究应用,焦化设备配件在焦炉炉体结构改进、提高加热系统燃烧效率、改变传热性能、降低炉体散热损耗,以及利用燃烧废气余热资源提高入炉燃气温度、进而提高燃气热值等方面做了大量的研究探索,炉体节能技术日益成熟并得到广泛应用。现在对于焦炉本体的节能减排,主要研究开发的方向有。
1)增大焦炉炭化室的几何尺寸;
2)采用下喷及下调式的焦炉结构;
3)研制大容积焦炉,包括采取薄壁炉墙砖焦炉的炼焦试验、研制高比换热面积的蓄热室格子砖、研制高导热性能的炉墙砖等;
4)研制节能焦炉。
另一方面,从焦炉热工调节和生产操作控制上进行研究摸索,主要有以下方向:
1)加热煤气在低空气过剩系数下燃烧;
2)炼焦炉供热量定值加热及用计算机控制焦炉加热;
3)焦炉程序加热。
但炼焦生产的节能在余热资源的回收利用上。炼焦余热资源富集在红热焦碳、烟道废气、刚出炉的焦炉煤气等物料上。关于炼焦工序余热回收前沿技术,主要涉及:
1)采用干熄焦技术取代传统的湿法熄焦工艺,回收利用红热焦碳的显热据统计,出炉的红焦显热约占焦炉能耗的3540%,这部分能量相当于炼焦煤能量的5%,如将其回收和利用,可大大降低冶金产品成本,起到节能降耗的作用。
干法熄焦是目前国外较广泛应用的一项节能技术,近年国内也逐渐引进、消化、推广应用。采用干熄焦可回收80%的红焦显热,平均每熄1吨焦炭可回收3.9Mpa,450℃的蒸汽0.45~0.6吨。目前国内正在进行干熄焦的国产化及在大型焦化厂的推广应用。
2)采用煤调湿技术,回收利用焦炉烟道气和荒煤气显热,实现预热煤炼焦②煤气净化系统余热回收利用技术发展情况
目前在化产生产中可大量集中回收利用的余热资源不多,主要从以下几方面着手利用:
1)优化工艺流程,利用高温工艺介质来加热(或预热)需要加热的低温工艺介质;
2)采用新工艺、新设备,以加强能源的综合利用。
化产系统的余热资源分散、多数品位不高,但有一些局部利用、将生产工艺与余热利用结合的情况,有值得研究利用的空间。如利用横管初冷器上段余热的脱硫工艺、节能蒸氨技术、导向喷射塔盘技术等。
【二】、焦炉设备的发展趋势
焦化厂是蒸汽耗用大户,尤其化产回收系统蒸汽消耗较高,其中的蒸氨、熔硫、制冷机、粗苯蒸馏、焦油蒸馏等工段蒸汽用量大;焦化厂自产的焦炉煤气却常常因无用户而燃烧放散,造成能源浪费。因此,可考虑利用焦化厂生产过程中产生的二次能源,替代直接蒸汽的消耗。焦化焦炉设备可从以下用汽点考虑:
1)在蒸馏设备中采用煤气加热替代直接蒸汽蒸吹的技术,如导热油加热代替直接蒸汽蒸馏的蒸氨工艺。
2)采用直燃式制冷机,利用焦炉煤气作热源,代替蒸汽制冷机。
公辅能源系统的余热回收利用趋势焦化能源消耗,尤其是水、电、蒸汽及燃气。其中循环水量绝大部分供给化产回收系统,用于冷却煤气及其他工艺介质,吸收了热量的高温水回到循环水站,通过自然冷却、风冷及置换一部分新水等方式进行冷却降温。循环水所含的余热资源品质较低(温差约12℃),但量大,主要集中在初冷器(占总量的2/3),脱硫预冷水螺旋板换热器、蒸氨废水冷却器、终冷循环水下段冷却器、粗苯蒸馏贫油一段冷却器等热交换器。可以考虑利用循环水余热资源作为生产生活供热,既可节约供热用能,又可减少用于循环水降温的动力消耗。
另外,可以考虑采用新的循环水处理工艺和设备,减少新水补充和外排热水量,减少动力消耗,如软水密闭循环表面蒸发空冷器代替传统的“换热器+泵+冷却塔”循环水处理工艺。
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