焦爐設備高溫環境的物理損害防護措施和組成
焦爐設備的組成:
焦爐設備主要包括以下幾個部分:爐頂區炭化室、燃燒室、斜道、蓄熱室、小煙道基礎平臺及煙囪。
1、爐頂區:煉焦爐炭化室蓋頂磚以上的部位稱為爐頂區,在該區有裝煤孔、上升管孔、看火孔、烘爐孔、拉條溝等。烘爐孔是設在裝煤孔,上升管座等處連接炭化室與燃燒室的通道。烘爐時,燃料在炭化室兩封墻外的烘爐爐灶內燃燒后,廢氣經炭化室,烘爐孔進入燃燒室。烘爐結束后,用塞子磚堵死烘爐孔。
2、炭化室:是把煤料隔絕空氣干餾的地方,是由兩側爐墻、爐頂、爐底和兩側爐門合圍起來的。炭化室的有效容積是裝煤煉焦的有效空間部分;它等于炭化室有效長度、平均寬度及有效高度的乘積。炭化室的容積、寬度與孔數對焦爐生產能力、單位產品的投資及機械設備的利用率等均有重大影響。炭化室頂部還設有1個或2個上升管口,通過上升管、橋管與集氣管相連。
炭化室錐度:為了推焦順利,焦側寬度大于機側寬度,兩側寬度之差叫做炭化室錐度。炭化室錐度隨炭化室的長度不同而變化,炭化室越長,錐度越大。在長度不變的情況下,其錐度越大越有利于推焦。生產幾十年的爐室,由于其墻面產生不同程度的變形,此時錐度大就比錐度小利于推焦,從而可以延長爐體壽命。
3、燃燒室、是煤氣與空氣混合并燃燒的空間。雙聯式燃燒室每相鄰火道連成一對,一個是上升氣流,另一個是下降氣流。雙聯火道結構具有加熱均勻、氣流阻力小、砌體強度高等優點,但異向氣流接觸面較多,結構較復雜,磚形多,我國大型焦爐均采用這種結構。每個燃燒室有28個或32個立火道。相鄰兩個為一對,組成雙聯火道結構。每對火道隔墻上部有跨越孔,下部除爐頭一對火道外都有廢氣循環孔。磚煤氣道頂部燈頭磚稍高于廢氣循環孔的位置,使焦爐煤氣火焰拉長,以改善
焦化焦爐設備高向加熱均勻性和減少廢氣氮氧化物含量,還可防止產生短路。
4、斜道、燃燒室與蓄熱室相連接的通道稱為斜道。蓄熱室位子斜道下部,通過斜道與燃燒室相通,是廢氣與空氣進行熱交換的部位。蓄熱室預熱煤氣與空氣時的氣流稱為上升氣流,廢氣稱為下降氣流。在蓄熱室里裝有格子磚,當由立火道下降的熾熱廢氣經過蓄熱室時,其熱量大部分被格子磚吸收,每隔一定時間進行換向,上升氣流為冷空氣,格子磚便將熱量傳遞給冷空氣。通過上升與下降氣流的換向,不斷進行熱交換。
5、蓄熱室。蓄熱室位子斜道下部,通過斜道與燃燒室相通,是廢氣與空氣進行熱交換的部位。蓄熱室預熱煤氣與空氣時的氣流稱為上升氣流,廢氣稱為下降氣流。在蓄熱室里裝有格子磚,當由立火道下降的熾熱廢氣經過蓄熱室時,其熱量大部分被格子磚吸收,每隔一定時間進行換向,上升氣流為冷空氣,格子磚便將熱量傳遞給冷空氣。通過上升與下降氣流的換向,不斷進行熱交換。
6、小煙道:位于蓄熱室的底部,是蓄熱室連接廢氣盤的通道,上升氣流時進冷空氣,下降氣流時匯集廢氣。
7、基礎平臺:基礎位于爐體的底部,它支撐整個爐體,爐體設施和機械,設有煤氣管和清掃孔。
8、分煙道總煙道煙囪:蓄熱室下部設有分煙道,來自各下降蓄熱室的廢氣流經廢氣盤,分別匯集到機側成焦側分煙道,進而在爐組端部的總煙道匯合后導向煙囪根部,借煙囪抽力排人大氣。煙道用鋼筋混凝土澆灌制成,內砌粘土襯磚。分煙道與總煙道連接部位之前設有吸力自動調節翻板,總煙道與煙囪根部連接部位之前設有閘板,用以分別調節吸力。焦爐基礎平臺位于焦爐地基之上。位于爐體的底部,它支撐整個爐體,爐體設施和機械的重量,并把它傳到地基上去。
9、篦子磚,通過篦子磚孔徑,合理分配氣流
焦爐設備高溫環境的物理損害防護措施:
1、遠離火源,降低烘烤面積。在能保證實現正常功能的前提下,
焦爐設備配件盡量放置離火源較遠的位置,例如,煤斗下導套的旁邊常設計導套油缸,火源容易接觸烘烤油缸,高溫破壞油缸密封條件,只能維修形成的泄漏,增加了較多工作量。若多加一個連桿,把裝煤車的二層平臺上放置油缸,就能有效避免烘烤油缸,進一步延長油缸的使用壽命。對于不能遠離火源的設備,通過優化線路、管路的布局,選擇合適旋轉方向可以竭盡所能減少烘烤面積。實際生產中,布局安裝端子箱和許多線管時,盡可能在平臺上面進行,消弱了燒壞端子箱的可能,不得不安裝在下面的電纜線管盡量嵌入或緊靠鋼結構,大量減少線管被高溫烘烤的面積;推焦車平煤臺車因火焰烘烤導致限位損壞,通過降低限位安裝位置及通過鋼絲繩傳導遠離火源延長限位使用壽命。
2、隔斷火源。火經常通過二層平臺上的孔燒到上面,引發上面著火,通過加強對平臺密封,就能有效阻擋火焰燒到二層平臺,把電纜燒壞;改造后,再將電纜同時更換為防火電纜的基礎上,避免此類事故發生。
3、使用耐高溫材料。增強構件的單獨防火能力或者輔助添加措施降溫,重改原設備,使其具備耐高溫、防火功能,外部纏裹一層防火石棉布。同時把穿在鋼質線管里的電纜改為防火電纜、金屬絲網的油管選用耐火的液壓油管,完全預防高溫環境。高溫下電器元件較為敏感,可增設一個夾層在電氣室壁里,并充滿保溫材料及配備空調給電氣室降溫。符合《設備及管道絕熱設計導則》中GB/T8175—2008的隔熱材料選擇規定。有多種可供選擇的隔熱材料時,最先選用強度高、損耗少、導熱系數小、無腐蝕性、施工條件好、密度小、價格低的材料。不具備此條件可選擇經濟效益高的材料。
4、選擇防爆電氣設備。當完成焦化廠爆炸危險區域的劃分之后根據相關的規定,按照不同爆炸區域的需求選擇合適的電氣設備類型。如運焦區域因粉塵中含有大量導電的焦粉,把現場運行的電機改為防爆電機,延長電機安全運行時間,對現場操作箱密封,減少電氣設備故障。
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