干熄焦工藝流程與設(shè)備介紹

干熄焦工藝流程主要由紅焦裝入系統(tǒng)、冷焦排出系統(tǒng)、干熄爐及供氣裝置、氣體循環(huán)系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)等組成，主要設(shè)施有干熄爐、裝入裝置、排焦車、提升機、電機車及焦罐臺車、焦罐、一次除塵器、二次除塵器、干熄焦鍋爐單元、循環(huán)風機、除塵地面站、水處理單元等。根據(jù)實際的工程設(shè)計不同，干熄焦系統(tǒng)包含的主要設(shè)備也不盡相同。

圖2、干熄焦工藝流程圖

電機車牽引焦罐臺車與攔焦車對位后，旋轉(zhuǎn)焦罐開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)后向推焦車發(fā)出推焦指令，接焦完畢后，旋轉(zhuǎn)焦罐經(jīng)減速位置停止在最初的停止位置上，完全停穩(wěn)后，電機車牽引焦罐臺車走行至干熄爐提升井架底部，經(jīng)APS定位夾緊后，接空罐。隨即滿罐對位與提升，將裝滿紅焦的焦罐提升至提升井架上極限，到達上極限后，提升機開始走行，到干熄爐上方時，裝入裝置也打開到位，提升機開始卷下，焦罐到位后，提升機繼續(xù)卷下，焦罐底門在重力作用下與吊桿繼續(xù)下降，自動完成開門放焦動作。紅焦落入裝入裝置料斗后，經(jīng)分料板與料鐘布料均勻地裝入干熄爐。

干熄焦紅焦裝入系統(tǒng)由電機車、焦罐臺車、旋轉(zhuǎn)焦罐、APS定位裝置、提升機、裝入裝置以及各極限感應器等設(shè)備組成，起著接焦、送焦及裝焦等作用。

運行在焦側(cè)的熄焦軌道上，用于牽引、制動焦罐臺車，控制圓形旋轉(zhuǎn)焦罐的旋轉(zhuǎn)動作和接焦。

用來裝運從炭化室中推出的紅焦，并與其他設(shè)備配合，將紅焦裝入干熄爐內(nèi)。焦罐在接焦過程中繞中心線旋轉(zhuǎn)，均勻布料。

由電機車牽引沿熄焦軌道運行，往返于焦爐與提升井架間運輸焦罐。

確保焦罐車在提升井架下的準確對位及操作安全，主要由液壓站及液壓缸組成。

運行于提升井架和干熄爐頂軌道上，將裝滿紅焦的焦罐提升并橫移至干熄爐爐頂，與裝入裝置配合，將紅焦裝入干熄爐內(nèi)。裝焦完畢后又將空罐經(jīng)提升、走行和下降落座在焦罐臺車上。

位于干熄爐頂部，與提升機配合將焦罐中的紅焦裝入干熄爐。它主要有兩個功能，按指令開閉爐蓋和把紅焦經(jīng)裝入料斗裝入干熄爐內(nèi)。

冷卻后的焦炭由電磁振動給料器定量排出，送入旋轉(zhuǎn)密封閥，通過旋轉(zhuǎn)密封閥的旋轉(zhuǎn)在封住干熄爐內(nèi)循環(huán)氣體不向爐外泄漏的情況下，把焦炭連續(xù)地排出，連續(xù)定量排出的焦炭通過排焦溜槽送到帶式輸送機上輸出。

干熄焦冷焦排出設(shè)備由排焦裝置及運焦皮帶兩部分組成。排焦裝置包括檢修用平板閘門、電磁振動給料器、旋轉(zhuǎn)密封閥、吹掃風機、自動潤滑裝置、排焦溜槽等設(shè)備。

安裝在干熄爐底部出口。正常生產(chǎn)時平板閘門完全打開，在年修或排焦裝置需要檢修時，關(guān)閉平板閘門防止干熄爐底部的焦炭落下。

是焦炭定量排焦裝置，通過改變勵磁電流大小，來改變電磁振動給料器的振幅，從而改變焦炭的排出量。電磁振動給料器內(nèi)設(shè)有振幅和溫度檢測器。

把振動給料器定量排出的焦炭在密閉狀態(tài)下連續(xù)地排出。設(shè)有正反轉(zhuǎn)，正常生產(chǎn)時正轉(zhuǎn)，事故時反轉(zhuǎn)。

排焦溜槽是將旋轉(zhuǎn)密封閥排出的焦炭送至皮帶機的設(shè)備，以保證干熄焦裝置的連續(xù)正常運轉(zhuǎn)。排焦溜槽位于旋轉(zhuǎn)密封閥下部，旋轉(zhuǎn)密封閥連續(xù)排出的焦炭通過排焦溜槽中擋板的切換，排到指定的皮帶機上。

吹掃風機向電磁振動給料器、旋轉(zhuǎn)密封閥不間斷地吹入空氣，以保證設(shè)備殼體內(nèi)部正壓，防止灰塵進入，延長設(shè)備使用壽命，同時降低電磁振動給料器線圈的溫度，電磁振動給料器線圈的溫度要求不高于設(shè)定值。當吹掃風機出現(xiàn)故障時，三通電磁切換閥自動切換到管道壓縮空氣或氮氣給電磁振動給料器和旋轉(zhuǎn)密封閥送風。

自動潤滑泵定時、定量地向旋轉(zhuǎn)密封閥的軸承和密封環(huán)提供潤滑脂。自動潤滑的時間間隔由人工設(shè)定，該裝置設(shè)有油位低下檢測及換向檢測等。自動給脂泵設(shè)現(xiàn)場單獨操作、中央控制室單獨操作和中控室PLC連動操作三種操作方式。

由干熄爐冷卻段冷卻后的焦炭經(jīng)平板閘門、電磁振動給料器、旋轉(zhuǎn)密封閥及排焦溜槽排至運焦皮帶上，由運焦皮帶將冷焦運走。運焦皮帶機上設(shè)有電子皮帶秤、高溫輻射計及超溫灑水裝置。電子皮帶秤對焦炭進行連續(xù)稱量，稱量值與設(shè)定值的偏差值反饋給電磁振動給料器，將排焦量控制在穩(wěn)定的設(shè)定值范圍。當高溫輻射計檢測到排出的焦炭溫度超過設(shè)定的排焦溫度上限時，噴水裝置啟動，噴水降溫，以防燒壞皮帶機。皮帶機機頭機尾落料點設(shè)灰塵點，為安全正常運行還設(shè)有皮帶糾偏裝置及拉繩開關(guān)。

干熄爐是干熄焦的主體設(shè)備，不同處理能力的干熄焦操作單元選擇不同規(guī)格的干熄爐。

圓形干熄爐由預存段、斜道區(qū)及冷卻段組成。干熄爐結(jié)構(gòu)如圖3所示。干熄爐為原型截面豎式槽體，外殼用鋼板及型鋼制作，內(nèi)襯隔熱耐磨材料，干熄爐頂設(shè)置環(huán)形水封槽。干熄爐上部為預存段，中間是斜道區(qū)，下部為冷卻段。

預存段的外圍是匯集36個斜道氣流的環(huán)形氣道，它沿圓周方向分兩半會合通向一次除塵器。預存段設(shè)有料位計壓力測量裝置、測溫裝置及放散裝置。

環(huán)形氣道設(shè)有空氣導入裝置、循環(huán)氣體旁通裝置、氣流調(diào)整裝置。冷卻段設(shè)有溫度測量孔、干燥時的排水汽孔，人孔及烘爐孔。冷卻段設(shè)有溫度測量孔、干燥時的排水汽孔，人孔及烘爐孔。冷卻段下部殼體上有兩個進氣口，冷卻段底部安裝有供氣裝置。

預存段用于接受間歇裝入的紅焦，具有緩沖功能，可補償生產(chǎn)的波動；在冷卻段，紅焦與低溫循環(huán)氣體進行熱交換，經(jīng)降溫冷卻后排出；斜道區(qū)位于預存段與冷卻段之間，從干熄爐底部供氣裝置進入的低溫循環(huán)氣體吸收紅焦的顯熱后經(jīng)斜道及環(huán)形氣道排出，并流經(jīng)干熄焦鍋爐進行熱交換。

圖3、干熄爐結(jié)構(gòu)圖

干熄焦氣體循環(huán)設(shè)備由循環(huán)風機、給水預熱器、干熄爐、一次除塵器、鍋爐和二次除塵器等組成。

為氣體循環(huán)提供動力并根據(jù)工況調(diào)整轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)循環(huán)風量。

利用重力除塵原理將循環(huán)氣體中的大顆粒焦粉進行分離，減少循環(huán)氣體對鍋爐爐管（主要是二次過熱器管道）產(chǎn)生的沖刷磨損，達到保護鍋爐爐管的目的。

圖4、一次除塵器結(jié)構(gòu)圖

以備鍋爐爆管時緊急放散蒸汽。一次除塵器底部設(shè)有灰斗，用來收集焦粉。灰斗與4根水冷套管相連，水冷套管與貯灰斗相連。水冷套管上部設(shè)有料位計，達料位后水冷套管下部的排灰格式閥將焦粉排除至貯灰斗，貯灰斗上部設(shè)有料位計，達到料位后貯灰斗下部的排灰格式閥向刮板機排出焦粉。

采用立式多管旋風分離除塵，將循環(huán)氣體系統(tǒng)中的小顆粒焦粉進行分離，達到保護氣體循環(huán)風機的目的。貯灰斗設(shè)有上下兩個料位計，料位達到上限，貯灰斗出口排灰格式閥向貯灰斗下面的刮板機排出焦粉，料位達到下限時停止排出焦粉（防止負壓進入空氣）。

圖5、二次除塵器結(jié)構(gòu)圖

二次除塵器貯灰斗排出的焦粉由刮板機收集，經(jīng)斗式提升機送入與除塵器后進入焦粉倉。焦粉經(jīng)排灰格式閥及排灰閘門進入加濕攪拌機，經(jīng)加濕攪拌處理的焦粉由汽車外運。

利用吸收了紅焦熱量的高溫循環(huán)氣體與除鹽除氧純水進行熱交換，產(chǎn)生額定參數(shù)（溫度和壓力）和品質(zhì)的蒸汽，并輸送給熱用戶的一種受壓、受熱的設(shè)備。干熄焦鍋爐是余熱鍋爐。

干熄焦鍋爐是干熄焦系統(tǒng)的重要組成部分。惰性循環(huán)氣體在干熄爐中冷卻紅焦后，吸收了紅焦熱量的高溫循環(huán)氣體經(jīng)一次除塵器除去粗顆粒焦粉后進入鍋爐，鍋爐吸熱產(chǎn)生蒸汽，被冷卻的惰性循環(huán)氣體經(jīng)二次除塵器除去細顆粒的焦粉，再由循環(huán)風機鼓入干熄爐繼續(xù)循環(huán)冷卻紅焦。

干熄焦鍋爐流程按本體煙氣系統(tǒng)流程、本體汽水系統(tǒng)流程和鍋爐系統(tǒng)分別簡述如下：

吸收了紅焦熱量的循環(huán)煙氣從干熄焦冷卻室出來，經(jīng)一次除塵器去除粗顆粒焦粉后從鍋爐入口進入，垂直往下先后經(jīng)過二次過熱器、一次過熱器、光管蒸發(fā)器、鰭片管蒸發(fā)器、省煤器，最后從干熄爐底部引出。

圖6、干熄焦鍋爐煙氣流程圖

鍋爐給水由多級離心泵升壓后向鍋爐供水，除鹽除氧純水經(jīng)省煤器預熱后進入鍋爐汽包。鍋爐汽包爐水可分為強制循環(huán)部分和自然循環(huán)部分。

①  自然循環(huán)部分

汽包爐水經(jīng)汽包下降管進入膜式水冷壁，爐水吸熱汽化成汽水混合物經(jīng)膜式冷壁上升管返回汽包。

②  強制循環(huán)部分

汽包爐水由汽包下降管經(jīng)強制循環(huán)泵送入鰭片管蒸發(fā)器與光管蒸發(fā)器，爐水吸熱汽化成汽水混合物經(jīng)蒸發(fā)器上升管返回汽包。

圖7、干熄焦鍋爐汽水流程圖

這兩部分產(chǎn)生的汽水混合物在汽包中進行汽水分離，飽和蒸汽由汽包上部導出，經(jīng)一次過熱器升溫后，進入減溫器噴水減溫，然后進入二次過熱器繼續(xù)升溫，從二次過熱器引出的蒸汽即為外供主蒸汽。

除氧器出水經(jīng)鍋爐給水泵加壓后，在經(jīng)外部熱力管網(wǎng)送至干熄焦鍋爐，給水量與干熄焦鍋爐蒸發(fā)量及汽包水位聯(lián)鎖，根據(jù)反饋信號自動調(diào)節(jié)鍋爐給水調(diào)節(jié)閥的開度，從而調(diào)節(jié)鍋爐給水量。

干熄焦鍋爐汽包內(nèi)汽水混合物經(jīng)汽水分離裝置分離，產(chǎn)生飽和蒸汽。飽和蒸汽通過匯流管引入一次過熱器，在一次過熱器內(nèi)與高溫循環(huán)氣體換熱，使蒸汽上升到一定溫度，再送入減溫器噴水減溫，將蒸汽降至一定溫度后進入二次過熱器，經(jīng)與高溫循環(huán)氣體換熱升溫，從二次過熱器引出的過熱蒸汽即為主蒸汽。

鍋爐主給水一部分送入干熄焦鍋爐噴淋減溫器，根據(jù)二次過熱器出口主蒸汽溫度，通過自動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進減溫器的減溫水量，從而保證干熄焦鍋爐供出的過熱蒸汽的溫度達設(shè)定要求。

鍋爐運行時，通過鍋爐給水進入鍋爐內(nèi)的雜質(zhì)，僅有很少部分會被飽和蒸汽帶走，大部分留在鍋爐水中。隨時間推移，爐水中含鹽量、水渣量將越積越多，可能造成爐管堵塞。因此，為了使鍋爐水的含鹽量和含硅量能維持在極限允許值以下和排除鍋爐水中的水渣，在鍋爐運行中，必須經(jīng)常放掉一部分鍋爐水，并補入相同量的給水，稱之為鍋爐排污。鍋爐排污分為連續(xù)排污和定期排污兩種。

①  連續(xù)排污

也稱為表面排污或上部排污，這種排污方式是從鍋爐汽包含鹽濃度最大的部位連續(xù)放出污水，以維持額定的爐水含量。排污量一般為鍋爐額定蒸發(fā)量的1%~2%；同時，緊急放水管道與連續(xù)排污管道也設(shè)在同一主管道上，保證事故狀態(tài)下，能夠開啟緊急放水管道上的電動閥門，快速將汽包內(nèi)爐水放掉，保證鍋爐的安全穩(wěn)定運行。

②  定期排污

也稱為間斷排污或底部排污。這種方式是補充連續(xù)排污的不足，定期從鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)的最低點，短時間內(nèi)快速排放鍋爐水，從而排除鍋爐水中的沉淀物，以改善鍋爐水的品質(zhì)。

排氣系統(tǒng)用于干熄焦鍋爐開工及運行的疏水及排氣，以保障干熄焦鍋爐系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行，減少汽水流失。

在干熄焦鍋爐連續(xù)排污擴容器內(nèi)，對干熄焦鍋爐的連續(xù)排污水進行擴容分離。分離出二次蒸汽經(jīng)外部熱力管網(wǎng)送至除氧給水泵站內(nèi)的除氧器內(nèi)給水，提高干熄焦鍋爐的利用率。

接至外部管線的循環(huán)冷卻水，冷卻干熄焦鍋爐系統(tǒng)運轉(zhuǎn)設(shè)備并經(jīng)外部管線返回至冷卻塔循環(huán)使用。