鞍鋼鲅魚圈160 t/h干熄焦中壓蒸汽溫風干燥實踐

趙恒波，魏春滿，尹德剛，劉革

（鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司，遼寧 營口 115007）

干熄焦爐年修結束后，一般需要進行烘爐。烘爐主要有兩個步驟：一是溫風干燥；二是根據年修工作量大小，采用煤氣烘爐或者紅焦烘爐。溫風干燥效果的好壞關系到耐材水分去除的多少，對干熄焦爐壽命影響極大。鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉焦部 （以下簡稱 “鲅魚圈”）共有干熄焦裝置2座，為國內首批具有完全自主知識產權的160 t/h干熄焦裝置。原設計中，干熄焦烘爐在溫風干燥階段采用的是外部管網低壓蒸汽，但由于低壓蒸汽壓力和溫度較低，蒸汽品質達不到溫風干燥要求，為了解決此問題，進行了中壓蒸汽回流溫風干燥實踐，本文對此做一介紹。

1 常規溫風干燥運行方式及應用情況

1.1 常規溫風干燥運行方式

采用溫風干燥+煤氣烘爐方式的干熄焦爐年修烘爐計劃升溫曲線［1］如圖1所示。在溫風干燥階段，以干熄焦爐入口風溫為主管理溫度［2］，要求溫風干燥期間溫度達到120℃以上，一般控制在150℃左右，升溫速度不超過10℃/h；在煤氣烘爐階段，以干熄焦爐爐頂溫度為主管理溫度。

圖1 干熄焦爐年修烘爐計劃升溫曲線Fig.1 Temperature Rising Curves for CDQ Oven Heating Program after Annual Overhaul

常規溫風干燥工藝流程如圖2所示，將經過一次除塵后的空氣通入鍋爐，與鍋爐內高溫蒸汽進行熱交換，升高溫度后的空氣經過二次除塵，由循環風機鼓入干熄焦爐內進行烘爐，以除去耐火材料中的水分。

圖2 常規溫風干燥工藝流程Fig.2 Conventional Process Flow for Warm Air Drying

在常規溫風干燥烘爐中，通常采用低壓蒸汽，低壓蒸汽在鍋爐內的換熱過程如圖3所示。先將外部管網的低壓蒸汽通過低壓管道輸送到鍋爐內，將鍋筒內的水加熱，再利用強制循環泵將熱水打入到光管蒸發器和鰭片蒸發器中，與從一次除塵來的空氣進行熱交換，將熱量傳遞給空氣［3］。

圖3 低壓蒸汽在鍋爐內換熱過程Fig.3 Heat Transfer Process of Low Pressure Steam in Boiler

由于采用常規溫風干燥烘爐時，低壓蒸汽管道橫向布置在鍋筒內（見圖4），直接在水下進行加熱，低壓蒸汽與鍋爐爐水的接觸面積大，因此升溫速度較快，若蒸汽溫度高、壓力大，則溫風干燥效果明顯。

圖4 鍋筒內低壓蒸汽管道布置圖Fig.4 Layout Diagram for Low Pressure Steam Pipelines in Boiler Drum

1.2 應用情況

鲅魚圈160 t/h干熄焦裝置溫風干燥所用的低壓蒸汽溫度和壓力分別為 130～140℃、0.27～0.36 MPa左右，均較低，達不到溫風干燥效果。在溫風干燥期間，干熄焦爐入口風溫僅70℃，無法達到120℃以上的烘爐效果，因此考慮進行創新改進以解決此問題。

2 中壓蒸汽回流溫風干燥運行方式

2.1 工藝流程

由于常規溫風干燥效果差，考慮利用另一座干熄焦爐產生的中壓蒸汽，以中壓蒸汽回流的方式進行溫風干燥，具體工藝流程如圖5所示。其流程為：回流中壓蒸汽依次經過二次過熱器、一次過熱器后進入鍋筒給鍋爐爐水加熱，再利用強制循環泵將熱水打入到光管蒸發器和鰭片蒸發器中，與從一次除塵來的空氣進行熱交換，將熱量傳遞給空氣。

圖5 中壓蒸汽回流溫風干燥工藝流程Fig.5 Process Flow for Warm Air Drying with Medium Pressure Steam in Backflow Mode

2.2 操作方法

（1）打開除氧器蒸汽，將除氧器水溫逐步提升至80℃。待鍋爐上水后，將除氧器水溫逐步提升至104℃。

（2）啟動鍋爐給水泵，將干熄焦鍋筒水位控制在-50～+50 mm，鍋爐上水到-100 mm［4］后啟動強制循環泵。

（3）打開緊急放散閥和干熄焦爐蓋。

（4）啟動循環風機，將轉速控制在300 r/min。

（5）手動打開兩座干熄焦爐鍋爐的主蒸汽聯通閥后，緩慢打開待溫風干燥的干熄焦鍋爐的主蒸汽壓力調節閥和主蒸汽切斷閥。

（6）控制二次過熱器、一次過熱器溫度，逐步提高從另外一個干熄焦鍋爐返回的中壓蒸汽流量和壓力，升溫過程中，控制鍋爐水升溫幅度，使其不超過30℃/h。

（7）調整循環風機轉速至500 r/min，根據干熄焦爐入口風溫調整蒸汽壓力和流量，控制好干熄焦爐入口溫度。

（8）注意干熄焦鍋筒液位，當液位高于50 mm時，調整疏放水量。

2.3 運行注意事項

（1）在運行初期，特別是給鍋爐上水時，除氧器水溫要控制在80℃以下。鍋爐上水時要控制流量，避免鍋爐溫度的劇烈提高，造成鍋爐管道、鍋筒等變形。

（2）在中壓蒸汽回流期間，主蒸汽疏水管道、一次過熱器和二次過熱疏水管道、放空管道要及時打開，避免管道內發生水沖擊。

（3）初期主蒸汽壓力調節閥閥門開度要控制在5%～10%，流量要小，逐步增加流量、壓力，根據爐水溫度進行控制，升溫幅度不得超過30℃/h。

（4）蒸汽通入到鍋筒后，主蒸汽疏水等疏水閥門要及時關閉，避免蒸汽泄露，產生巨大噪音。

（5）溫風干燥期間，鍋爐鍋筒水位會上漲，要通過鍋爐各處疏水閥及時調整液位。

（6）干熄焦除氧器液位調節閥在給鍋爐上水后要采用手動控制或者將其關閉，避免液位自動控制造成干熄焦爐入口風溫的降低。

3 實踐效果

應用中壓蒸汽回流方式進行溫風干燥，通過采取控制蒸汽流量和壓力、調整循環風量等方式，可以控制干熄焦爐入口溫度在標準升溫曲線范圍內，且風量較大。低壓蒸汽與中壓蒸汽溫風干燥方式及效果對比如表1所示，采用中壓蒸汽回流溫風干燥后，干熄焦爐入口風溫提高到了147℃，能夠達到烘爐效果。

表1 低壓蒸汽與中壓蒸汽溫風干燥方式及效果對比Table 1 Methods by Using Warm Air Drying with Low Pressure Steam and Medium Pressure Steam and Comparison of Their Drying Effects

4 結語

鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司煉焦部160 t/h干熄焦爐原采用低壓蒸汽溫風干燥，干熄焦爐入口風溫僅為70℃，達不到烘爐效果，采用中壓蒸汽回流方式后，干熄焦爐入口風溫提高到了147℃，達到溫風干燥烘爐的效果。對于低壓蒸汽溫度、壓力達不到溫風干燥用汽品質的單位，可以采用中壓蒸汽回流方式進行溫風干燥。