一、煤氣發(fā)生爐的熱運(yùn)行
在
煤氣發(fā)生爐的實(shí)際操作中,出現(xiàn)熱運(yùn)行這種不正常的狀況,是絕對(duì)不允許的。這種狀況的主要特征:爐出煤氣溫度達(dá)到600度以上,已經(jīng)達(dá)到了煤氣自然的溫度,非常危險(xiǎn)。在這種狀況下,如果打開爐頂探火孔,爐內(nèi)紅亮,冒出的煤氣會(huì)自然著火燃燒,爐內(nèi)氣化層結(jié)大渣,溫度高達(dá)1300度,溫度很高,如果釬探容易燒斷釬子,爐頂外部會(huì)出現(xiàn)較高溫度,爐內(nèi)撒煤裝置會(huì)燒脫落等,化驗(yàn)分析煤氣,含二氧化碳比較高,一氧化碳比較低。產(chǎn)生熱運(yùn)行的原因:
1、灰層過高,總煤層過低,氧化層(火層)上移,還原層、干餾干燥層幾乎沒有了,成了大火爐。出現(xiàn)這種狀況,煤氣中大部分是二氧化碳,因此,煤氣出口溫度高達(dá)600度以上,更有可能在空層中產(chǎn)生自然著火。
遇到這種情況:注意,要加快除灰,加快進(jìn)煤,使干燥層燃料加厚覆蓋。氧化層下移至正常位置(爐篦頂200MM)進(jìn)入爐底蒸汽量要增加,使氧化層降溫,直到調(diào)整好爐況,使?fàn)t出口溫度降至正常溫度550度。
2、飽和溫度過小,空氣中蒸汽含量小,造成氧化層急烈燃燒,導(dǎo)致氣化層溫度升高。出現(xiàn)這種爐狀,氧化層已結(jié)大渣成溶渣,風(fēng)量阻力很大,在沒有結(jié)渣的周圍,氣體流速增加,沒有經(jīng)過碳表面還原(二氧化碳),煤氣中二氧化碳過多。同時(shí)由于炭被熔渣中含炭量也會(huì)增加,浪費(fèi)了能源。
由于氧化層結(jié)渣,往往會(huì)出現(xiàn)偏燒現(xiàn)象,因?yàn)榻Y(jié)渣的部位煤層落不下來,沒有結(jié)渣的位下落比較順暢,如不及時(shí)處理,時(shí)間一長,就形成順暢的部位氧化層火旺,結(jié)渣部位氣流不順暢,氧化層火不旺,直到出現(xiàn)滅火。
產(chǎn)生這種情況:注意,要加大飽和溫度(蒸汽量),降低氧化層溫度,用粗30MM鋼釬打碎熔渣,同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)灰盤,擠壓小塊灰渣出爐外。
如果爐內(nèi)灰渣太大,用粗釬打不碎,就必須進(jìn)行停爐處理。否則將會(huì)損壞爐篦等設(shè)備,造成較大損失。
二、煤氣發(fā)生爐的冷運(yùn)行
煤氣發(fā)生爐冷運(yùn)行的現(xiàn)象特征:爐出口煤氣溫度低于400度,從探火孔觀察爐內(nèi)黑色稍有紅色,釬探根本測(cè)不出氧化層或不明顯?;?yàn)煤氣中一氧化碳和氫含量都很低,而水份含量較高。產(chǎn)生冷運(yùn)行的原因:
1、飽和溫度過高
由于飽和蒸汽過量進(jìn)入爐底至氧化層,使氧化層的溫度下降,而且二氧化碳量低,沒有足夠的溫度進(jìn)行還原反應(yīng),水蒸汽在氧化層得不到分解,更談不上和炭進(jìn)行合成反應(yīng)。至使煤氣中二氧化碳含量高,一氧化碳含量低,含水份多。由于氧化層溫度低,大量煤塊沒有氣化,沒有氣化的炭約占20%以上,有些達(dá)到30%,浪費(fèi)非常驚人。
產(chǎn)生這種情況:注意,調(diào)整飽和溫度,使進(jìn)入爐內(nèi)氣化的蒸汽量減小,使氧化層還原溫度升高。同時(shí)注意灰層的變化情況。由于減小了蒸汽量,氧化層燃燒較旺,會(huì)把下部灰層中沒有氧化完的炭引燃燒后向下部燃燒。同時(shí)氧化層向上燃燒,這就出現(xiàn)了雙火層現(xiàn)象。解決雙火層,必須把下火層熄滅,否則將燒壞爐造成停爐停產(chǎn)等損失。熄滅下火層的辦法:加大蒸汽量,把下火層為主運(yùn)行。當(dāng)調(diào)整好以后,減少進(jìn)入爐內(nèi)的蒸汽量至正常狀態(tài)。
2、煤塊太濕,煤塊含水份太大
由于企業(yè)煤場(chǎng)沒有避雨雪,煤快含水份過量、過多而進(jìn)入爐內(nèi),使產(chǎn)生的煤氣熱量對(duì)新進(jìn)入的煤進(jìn)行烘干,損失了大量的煤氣余熱,降低了煤氣出口溫度,并使煤氣含有大量的水份,煤氣質(zhì)量下降。如果煤塊含水太大進(jìn)入爐內(nèi)水份來不及蒸發(fā),流到氧化層浸火都是有可能的,這種情況是絕對(duì)不允許的。因此,企業(yè)應(yīng)對(duì)煤場(chǎng)避雨設(shè)施采取措施,防止?jié)衩哼M(jìn)入爐內(nèi)氣化。
上述二種原因,不管是爐內(nèi)下部氧化還原層冷運(yùn)行,還是上部干餾干燥層冷運(yùn)行,都會(huì)使煤氣的品質(zhì)下降,水蒸汽含量過高,導(dǎo)致煤氣溫度過低,至使大量焦油析出,粘結(jié)堵塞煤氣管道。
三、煤氣發(fā)生爐的偏運(yùn)行
偏運(yùn)行的特征:爐內(nèi)氧化層一邊燃燒,一邊不燃燒。用鋼釬探測(cè),一邊氧化層把鋼釬燒紅,另一邊鋼釬暗紅或無變化。排渣含量過高。在不燃燒的一邊,大量的空氣和水蒸汽沒有參與氣化,混合在煤氣中,嚴(yán)重影響煤氣質(zhì)量。產(chǎn)生偏運(yùn)行的原因是多方面的,但主要有下列幾種:
1、原始爐況引起。所謂原始爐況,就是在點(diǎn)火前,爐內(nèi)裝渣不均勻,就急于下煤,結(jié)果造成一邊著火,一邊不著火。填渣低的一邊通風(fēng)好著火,填渣高的一邊通風(fēng)差不著火形成偏燒。
2、爐內(nèi)局部溶渣引起。由于運(yùn)行中,一邊火旺產(chǎn)生溶渣,又沒有及時(shí)處理,除灰時(shí)一邊暢通落灰,有溶渣的一邊不落灰,造成灰層過厚,又因灰層通風(fēng)阻力小于煤層,因而造成風(fēng)量過大,氧化層火旺,氧化層上移,灰層越來越高。而在灰低的一邊,由于煤層風(fēng)阻大,風(fēng)量小,反應(yīng)較慢,灰層變的越來越薄,造成嚴(yán)重偏燒。
3、下煤不均引起。在向爐內(nèi)進(jìn)煤中,散煤錐的位置設(shè)計(jì)不合理,或者沒有調(diào)整好,造成一邊下煤多,一邊下煤少,多的部位鼓出小包,少的部位形成凹坑。造成小山包風(fēng)阻大,凹坑外風(fēng)阻小,風(fēng)阻小的一邊著火旺,風(fēng)阻大的一邊著火差,造成偏燒。
4、風(fēng)量不均引起。空氣進(jìn)入爐底后進(jìn)入爐篦。由于爐篦在安裝時(shí)偏離中心線15厘米,空氣從爐篦孔中流出也處于偏流狀態(tài),一邊風(fēng)量大,一邊風(fēng)量小,如果爐篦長時(shí)間不轉(zhuǎn)動(dòng),風(fēng)量大的一邊著火旺,風(fēng)量小的一邊著火差,也會(huì)引起偏燒。
5、水夾套漏水引起。氣化用煤必須質(zhì)量好,一是粘質(zhì)性小,二是揮發(fā)份小,三是塊狀直徑不大于40mm,四是煤塊強(qiáng)度適中。如果使用粘結(jié)性大的煤,會(huì)造成爐內(nèi)干餾層成糊狀,結(jié)大渣,嚴(yán)重影響煤氣生產(chǎn),嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備,更在運(yùn)行管理中,煤碳的質(zhì)量非常關(guān)鍵。有甚者會(huì)造成爐底局部爆炸、偏燒等。
另外還有一種偏運(yùn)行。氧化層中間著火,四周不著火,或者四周著火,中間不著火。這種狀況,主要是由下列原因引起。
(1)風(fēng)量太小或太大。由于塔型爐篦是橫向送風(fēng),在風(fēng)量小時(shí),中間風(fēng)量大,灰層加厚,氧化層溫度偏高。反之,風(fēng)量大時(shí),四周風(fēng)量大,中間反而風(fēng)量小,四周氧化層溫度高,灰層加厚,氧化層上移,中間氧化層相對(duì)下移。也就出現(xiàn)了四周著火快,中間著火慢的現(xiàn)象。這狀況處理辦法:一是調(diào)整好風(fēng)量,達(dá)到最佳狀態(tài),二是調(diào)整爐篦出風(fēng)口。如果風(fēng)量長期過大,要考慮風(fēng)閥的調(diào)整。三是長期風(fēng)量過小要考慮風(fēng)機(jī)流量問題,必要時(shí)更換風(fēng)機(jī)。 (2)下煤不均勻,煤塊不標(biāo)準(zhǔn),大塊落向四周,中間落小塊等。
無論是何種原因造成的偏運(yùn)行,都采用下列措施處理:
一是將爐內(nèi)渣塊用釬搗碎,在著火的一邊偏下煤。
二是在不著火的一邊少下煤或暫不下煤。
三是加大飽和溫度,防止偏燒部位結(jié)成溶渣。同時(shí)根據(jù)爐況,調(diào)整除灰,直到把偏燒調(diào)整好為止。
四、煤氣發(fā)生爐的故障排除
1、煤氣加壓機(jī)突然停車
由于某種原因停電,加壓機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。這種情況就會(huì)突然影響到煤氣發(fā)生爐。其特征為:爐出煤氣壓力大幅上升,爐底壓力也增加。必然拉開放散,降低風(fēng)壓,關(guān)小風(fēng)閥,降低飽和溫度。注意風(fēng)閥不能關(guān)死。如果長時(shí)間停電,按熱備操作。
2、空氣鼓風(fēng)機(jī)停車
鼓風(fēng)機(jī)和加壓機(jī)在設(shè)計(jì)上是聯(lián)鎖的,加壓機(jī)停車,鼓風(fēng)機(jī)也就自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。但也應(yīng)防備聯(lián)鎖失靈(使用熱煤氣無冷卻凈化的不存在聯(lián)鎖問題)。煤氣出口壓力降至零。這時(shí),不管是使用哪一種煤氣爐,都必須向爐底加大蒸汽流量,確保爐內(nèi)正壓,同時(shí),關(guān)閉空氣閥,視情況拉開放散。并立即通知加壓機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。防止出現(xiàn)爐內(nèi)負(fù)壓進(jìn)入空氣。
3、加煤機(jī)故障
加煤機(jī)出現(xiàn)故障,應(yīng)停爐維修。停爐應(yīng)停徹底,不可轉(zhuǎn)熱備修理。如果是多臺(tái)爐并聯(lián)工作,應(yīng)加又豎管水封水,切斷進(jìn)入煤氣總管通路,并嚴(yán)格制定維修方案,不可盲目蠻干造成事故。
4、蒸汽包缺水(常壓煤氣發(fā)生爐不存在)
蒸汽包缺水,注意在未查明原因前,千萬不可上水。處理措施:一是先打開水位計(jì)放水旋塞放水,若發(fā)現(xiàn)有少量水顯示,說明缺水時(shí)間不長,可以上水。二是打開水位計(jì)旋塞無水顯示,說明缺水時(shí)間較長,同時(shí)要觀察蒸汽包壓力變化,如果這時(shí)壓力和正常運(yùn)行壓力一樣,說明缺水還不嚴(yán)重,蒸汽壓力已經(jīng)超過工作壓力,說明水夾套缺水相當(dāng)嚴(yán)重。這種情況,應(yīng)按緊急停爐操作,并嚴(yán)禁向爐夾套上水,防止爆炸事故發(fā)生。
5、空氣管道煤氣逆流
空氣管道在正常工作時(shí),煤氣不會(huì)逆流到空氣管道,但是,如果是突然停電,煤氣就有可能從爐底返回到鼓風(fēng)箱中,由于逆止閥不起作用就會(huì)使煤氣返回到空氣總管至鼓風(fēng)機(jī),由于返回的煤氣溫度較高(600度以上),在空氣管中和空氣混合,達(dá)到爆炸指數(shù),就會(huì)自然爆炸,后果相當(dāng)嚴(yán)重。
其防范措施:
(1)確保逆止閥密封可靠;
(2)停電后要加大蒸汽量向爐內(nèi)送蒸汽,保持爐內(nèi)正壓;
(3)停電后,要以最快的速度關(guān)閉空氣閥,切斷進(jìn)入爐底空氣的通路,防止空氣進(jìn)入爐內(nèi)引發(fā)事故。
(4)視煤氣出口壓力狀況,拉開放散、降低爐底壓力,不讓煤氣向鼓風(fēng)箱返流。
注意:來電后,必須先把空氣總管中的煤氣用蒸汽吹掃,然后才能轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。
6、預(yù)防熱備轉(zhuǎn)正常生產(chǎn)時(shí)爐內(nèi)爆炸。
熱備爐轉(zhuǎn)正常生產(chǎn)時(shí)有兩種爆炸情況,第一種是剛向爐內(nèi)送風(fēng)就產(chǎn)生爆炸,第二種是在正常送風(fēng)過程中發(fā)生爆炸。
第一種爆炸的原因是:在熱備過程中,有部分煤氣返回到鼓風(fēng)箱中,因轉(zhuǎn)正常運(yùn)行,這部分煤氣隨同空氣進(jìn)入爐內(nèi),當(dāng)煤氣和空氣混合后達(dá)到爆炸指數(shù)時(shí),遇到氧化層的紅火即發(fā)生爆炸。其危害程度相當(dāng)嚴(yán)重,具有關(guān)資料報(bào)導(dǎo),爆炸產(chǎn)生的破壞力足以把煤氣發(fā)生爐撕裂,并引起火災(zāi)。為避免事故發(fā)生,在起動(dòng)風(fēng)機(jī)前,必須把空氣管道中的煤氣用蒸汽吹掃干凈。
第二種爆炸原因:熱備狀態(tài)的爐內(nèi)氧化層溫度較低,甚至有的氧化層火已經(jīng)熄滅。這時(shí)如果風(fēng)壓調(diào)整的較大,空氣進(jìn)入爐內(nèi),一部分空氣中的氧在氧化層中助燃,而在另一端的空氣沒有助燃,而是混合在煤氣中發(fā)生爆炸。消除這種爆炸現(xiàn)象的方法:先調(diào)小風(fēng)量,待爐內(nèi)氧化層均勻建立好后,在慢慢增加風(fēng)量。同時(shí)要注意少加煤,禁止開爐就大量加煤的做法,待氧化層建立轉(zhuǎn)入正常后,視爐內(nèi)情況在多加煤。
7、預(yù)防爐篦和爐裙燒環(huán)事故
爐篦和爐裙燒環(huán),是典型的違規(guī)操作造成的。主要原因是:氧化層下移嚴(yán)重,操作人員對(duì)氧化層的高度控制不好,又不經(jīng)常釬測(cè),心中無數(shù),至使氧化層下移到爐篦和爐裙部位,使?fàn)t篦燒環(huán)或爐裙燒紅、變形、裂紋,出現(xiàn)煤氣泄漏,導(dǎo)致煤氣著火。防止這一現(xiàn)象的根本措施是:操作人員要經(jīng)常檢查爐況,釬測(cè)氧化層(火層)在規(guī)定的高度(爐篦頂200mm)。確保爐篦頂端灰層厚度。如果氧化層下落的比較嚴(yán)重,嚴(yán)禁在繼續(xù)除灰渣,同時(shí)適當(dāng)加大飽和溫度,關(guān)小風(fēng)量,逐漸把灰層培養(yǎng)起來,然后再轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。如果爐篦已經(jīng)燒壞,應(yīng)采取停爐措施,更換爐篦。
在實(shí)際操作管理中,可能會(huì)遇到很多其他故障,如探火孔封閉不嚴(yán),上煤機(jī)卡死,灰盤漏水,灰盤傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障,特別是雙段爐頂部煤氣管道堵死,鼓風(fēng)機(jī),加壓機(jī)(排送機(jī))故障等,都需要停爐維修,故障才能排除。在這里就不在復(fù)敘。
五、煤氣發(fā)生爐人工釬測(cè)爐內(nèi)各層
爐內(nèi)各層,在前面有關(guān)章節(jié)中已經(jīng)講述,它主要是由灰層+氧化還原層+干餾干燥層+空層組成。雙段爐沒空層,干餾干燥層后以上至上段都是煤。其氣化原理都是一樣的。
要掌握爐內(nèi)各層的狀況,最簡單的測(cè)量辦法就是插釬。在正常運(yùn)行過程中,把鋼釬從探火孔插入爐篦頂端2-3分鐘(鋼釬直徑一般使用300mm粗),然后拔出來觀察鋼釬顔色。
(1)灰層200mm,鋼釬應(yīng)無色;如果變色成黑紅色,說明爐篦以上200mm的灰層已達(dá)到500度以上的高溫,火層已經(jīng)下移,(灰層的基點(diǎn)是爐篦頂端)。
(2)氧化層厚150mm.鋼釬應(yīng)變成光亮黃色,而且界限分明,說明氧化層處于正常,溫度適中。如果鋼釬的顔色呈白色狀,說明氧化層溫度過高,達(dá)到1200度以上。如果鋼釬的顔色呈黃色或光亮黃色,說明氧化層溫度較低,大約在1000度左右。 (3)還原層厚400mm左右,鋼釬應(yīng)變成櫻桃色,溫度在750度左右,屬正常范圍。
(4)干餾干燥層厚650mm左右。鋼釬應(yīng)變成暗藍(lán)色,屬正常。溫度大約在600度左右。
上述鋼釬測(cè)量爐內(nèi)各層的方法,是煤氣發(fā)生爐操作管理者普遍采用的。用插釬測(cè)量出爐篦頂端為基點(diǎn)以上各層的高度,便于及時(shí)調(diào)整爐內(nèi)氣化狀況。
實(shí)踐證明,氧化層的溫度在1150度左右為佳,氣化出的煤氣質(zhì)量也能夠得到保證。氧化層的溫度過低,水蒸汽的分解不足,還原層溫度也下降,影響了二氧化碳的還原,少產(chǎn)煤氣。反之,氧化層溫度高達(dá)1200度以上,會(huì)出現(xiàn)灰渣熔化現(xiàn)象造成結(jié)大渣。
通常在測(cè)量過程中,還原層和干餾干燥層的厚度沒有明顯的分界。但單段爐可以測(cè)量空層高度,計(jì)算出還原層和干餾層的高度。雙段爐以電熱偶探頭測(cè)量各層溫度,判斷各層高度。由于目前電子原件有時(shí)失靈,不能全靠電子儀表檢測(cè),必須經(jīng)常用釬測(cè)的辦法掌握爐內(nèi)狀況。
在雙段爐的管理過程中,因?yàn)楦绅s干燥層以上是煤倉,非常容易造成粘結(jié),因此,在使用煤質(zhì)上,最好使用無煙煤,否則會(huì)發(fā)生結(jié)大焦塊危險(xiǎn),不得停爐維修。
正常情況下,鋼釬插下去手感很松快,到爐篦有金屬堅(jiān)硬感覺。如果釬子插不下去,說明爐內(nèi)有結(jié)渣,從結(jié)渣的硬度可以判斷出結(jié)渣的程度,有時(shí)插釬發(fā)現(xiàn)很粘,這是結(jié)渣的前兆,有時(shí)插釬拔出后,發(fā)現(xiàn)釬子在空層部位有很多焦油,說明上部溫度較低,處于冷運(yùn)行狀態(tài)。
六、煤氣發(fā)生爐的爐況分析
1、煤氣顔色分析
正常的公有制煤氣外觀呈黃褐色,不透明。這主要講煙煤生產(chǎn)煤氣,煤氣呈淺灰色,則表示煤氣中揮發(fā)分很少。呈暗灰色,在煤氣中有大量的碳存在。這是由于在煤氣發(fā)生爐的空層中溫度較低,一氧化碳的甲烷、焦油產(chǎn)生凝結(jié)析出固體碳黑造成的,所以空層溫度不應(yīng)小于500度。如果煤氣呈淺黃白色,則飽和溫度給的過大,煤氣中含有大量的水分。
2、二氧化碳含量分析
二氧化碳在煤氣中的含量一般控制在2—5%之間,如果超過5%,說明爐內(nèi)氣化不正常。其原因:
一是飽和溫度過大,爐內(nèi)呈冷運(yùn)行狀態(tài)。還原溫度太低,不利于二氧化碳還原,過剩的二氧化碳混合在煤氣中。
二是飽和溫度過小,爐內(nèi)熱運(yùn)行,結(jié)大焦渣,二氧化碳沒有很好還原,或者還原層太薄,來不及還原,剩余二氧化碳混合在煤氣中。
三是捅爐的次數(shù)過頻,打亂了爐內(nèi)各層的正常層次,特別是在使用較差煤質(zhì)的情況下,更容易引起經(jīng)常性的捅爐破渣,一氧化碳又被燃燒,形成二氧化碳。
四是爐內(nèi)夾套漏水,降低氧化層溫度,或局部偏燒,使二氧化碳還原不好,煤氣含二氧化碳過高。還有幾種分析情況如煤氣氫氣含量,揮發(fā)分含量以及灰渣含量等,就不在分析。
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