探究焦炉煤气压力平衡研究 

探究焦炉煤气压力平衡研究 

李存利

金能科技股份有限公司  山东德州251100

【摘要】本文主要以探究焦炉煤气压力平衡研究为重点进行阐述，首先对压力平衡前状态进行分析，其次从焦炉集气管压力控制、效果与建议、应对与分析等几个方面深入说明并探讨，旨在为相关研究提供参考资料。

【关键词】焦炉；集气管；煤气；压力平衡

引言：焦炉、初冷器之间存在紧密关联，鼓风机和总管吸力之间会产生相互影响情况，最终造成焦炉集气管受到压力波动。针对焦炉集气管而言，是在焦炉生产过程中呈现的一种参数，也是造成焦炉冒烟的关键原因。保证集气管压力处于稳定阶段，可以实现产品收率提升，延长焦炉的使用时间，有效减少对环境产生的污染因素。

一、压力平衡前状态分析

针对集气管压力波动的重要原因进行分析，管线比较复杂，在炉型方面存在差异，特别是老炉型、新炉型这两种炉型会在日常生产控制方面、炉温控制方面有较大差距，这样也造成在风机调节工作上的重难点。针对老炉型而言，所产生的煤气膨胀压力较低，因为管线较长，风机要保持较大的吸力。针对新炉型而言，所产生的煤气膨胀压力较高，因为管线较短，也要具备较大的风机吸力。主要原因在于新炉型因为膨胀压力过大，与老炉型相比，对吸力的调节更加敏感，在较大吸力的作用下，不同炉型之间会造成不同的压力，甚至在两个不同焦炉集气管压力之间有存在区别[1]。新炉型中的焦炉表现比较明显，频繁出现焦炉集气管负压这一情况。

   一些焦炉通过增加调节装置，将不同的焦炉调节装置、鼓风机调节装置进行连接。鼓风机可以通过手动调节完成，也能通过自动调节方式完成，调节器受到煤气吸力冲击连续作用，将煤气吸入到管蝶阀中，进一步改变其开度情况，煤气输送量和吸力都能得到调整。

二、焦炉煤气压力平衡研究

（一）焦炉集气管压力控制

焦炉煤气输送单元包含多个方面，其中不仅包含焦炉、初冷器、鼓风机，还包含煤气净化单元、用户等。对整合煤气输送单元来说，若其中一个节点发生变动，就会造成整个煤气输送失去平衡性，造成这一单元和相近单元之间的煤气波动，进而造成炉焦集气管压力波动。焦炉集气管经常出现负压这一情况，其中的关键原因是因为风机抽气量要高于焦炉煤气发生量，在发生负压之后若没有第一时间做出反馈，做好焦炉和鼓风机之间的联动调节，会造成其他煤气单元波动，进而出现两部分都处于困难的状态。因此，集气管压力调节要将全面调节作为核心思想，做好实施监控、以及炼焦翻板开度、冷鼓初冷器前吸力、鼓冷系统阻力、风机运行参数等，促使各个单元能够处于协调运行这一状态，进而保证煤气输送的平衡状态[2]。另外，通过对单元控制可以获取如下效果：

   第一，注重焦炉扰动恢复，从时间方面进行缩短。焦炉处于装煤、推焦、热交换的情况中，煤气量会出现不同情况的波动，有效调节能够改变集气管压力恢复的一个时间，缩减回到正常数值所需要的时间。

   第二，焦炉翻板开度调节。结合初冷器吸力、大循环开度确定焦炉翻板可以控制的一个正确范围，有效解决在集气管出现负压情况，造成翻板开度较大；在集气管压力处于过高这一情况中，翻板开度较小。保证翻板可以在30-60度之间进行活动，有效避免集气管压力高这一情况，是集气管负压时，翻板会处于60-90度。

   第三，调节吸力。综合煤气量、机前阻力等因素，在有效范围中做好出初冷器前吸力的调节，通过煤气管道翻板、大循环开度调节等方式，能够进一步稳定初冷器的吸力效果。

第四，初冷器前吸力和风机智能调速[3]。针对初冷器前吸力大小范围的有效掌握，针对性调节煤气风机自身的转速，能够解决转速过高出现的消耗能源情况，还能避免因为转速过低，出现的初冷器吸力不足这一情况，为初冷器前吸力的处于稳定状态提供支持。

（二）效果与建议

将焦炉集气管压力波动有效控制在30Pa以下，能够有效降低焦炉集气管出现负压情况，因为初冷器前吸力和大循环电动阀门开度、风机转速联动之后，促使初冷器前吸力保持稳定状态，但一些煤气在回到初冷器之前，就会造成资源浪费。同时，两台风机运行中会出现相互干扰的情况，在设计过程中要将单台风机的使用作为参考因素，在风机进口增加导向翻板这一方式，能够有效解决初冷器吸力波动、集气管压力稳定等，另外，通过负压煤气管道之间的并联，会进一步深化初冷器前吸力的波动效果，这样有效保证集气管处于稳定状态。

（三）应对与分析

从升压对能控中心产生的影响入手，在能控中心方面，做好对加压风机升压范围的正确调整，管网运行压力在调整范围中，仅仅限制在运行的不同用户计量、直接使用管网焦炉煤气的合成站、以及混合站与焦炉煤气放散装置方面，更多的是建立在仪表检测基础上落实的准确性、系统性、可靠性。

第一，焦炉煤气管计量。对于管网压力测点来说，单一的运用在用户压力检测显示、补正计算方面，不涉及到参与系统连锁功能。同时不同用户流量都通过温压补正的方式，由此体现出加量的准确性，提供一定的保证。做好各厂计量压力表量，少数用户在压力检测表量程中也要进行迁移

[4]。

第二，焦炉煤气放散管。在煤气放散管中的焦炉煤气压力测点，在满足对升压这一条件后所形成的测量需求，需要对焦炉煤气管中的低报、低低报、高报、高高报等，在报警参数方面做出调整，进一步更好的适应全新的工作情况。管网升压也会直接影响放散装置调节阀中存在的自动盒子，放散调节阀处于自动模式阶段，需要结合调节阀中的阀位这一因素，总结出输出具备的依据压力完成对PID的调节控制，管压力在完成提升之后，放散调节阀也会将对应的SP值进行修改[5]。

第三，转炉气柜人工合成站。针对人工合成站中的焦煤切断阀开关动作、转炉煤气柜容之间有紧密关联，对调节阀进行设计可以通过手动、半自动、自动、比例等多种形式完成运行模式，和焦炉煤气压力之间没有一点关系。

第四，制氢站焦炉煤气加压系统。在完成升压这一环节，制氢站焦炉煤气加压机的机前总管压力会出现升高情况，这一压力单一的设定低报报警功能，没有参与到系统连锁范围中，在提升压力过程也不会对制氢站产生较大的影响，这一时段的压力测点量程为0-10kPa，从综合方面进行考量这与连锁运行之间没有关联，暂不调整。
结束语
   综上所述，可以通过单元控制这一方式，保证焦炉集气管压力保持在±30Pa，促使焦炉集气管压力更加稳定，有效解决集气管负压出现这一问题。
【参考文献】

[1]王志斌,申静,范围,陈显均,胡健.焦炉煤气回收应用工艺方案研究[J].广州化工,2022,50(15):23-24.

[2]邱欣盛.一种安全环保的焦炉停炉技术的应用[J].燃料与化工,2022,53(04):62-63.

[3]胡云涛,胥中平,陈勇,史小勇,杨涛.焦炉煤气变压吸附制氢工艺优化应用实践[J].冶金动力,2022(03):71-74.

[1]李增明.浅谈如何提高焦炉煤气的附加值[J].燃料与化工,2022,53(05):48-49.

[2]. 焦炉荒煤气强化重整脱焦提质的研究[C]//.第十三届中国钢铁年会论文集（摘要）——大会特邀报告&分会场特邀报告.,2022:136-137.