兗礦集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)申報(bào)書-在線瀏覽
2024-08-23 21:30本頁面
【正文】 益和產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。（不超過10頁）電煅燒爐的工作原理是焦耳楞次定律，即Q＝，電煅燒爐以被煅燒的物料作為導(dǎo)電介質(zhì)，當(dāng)電流通過被煅燒的無煙煤時(shí)，無煙煤自身的電阻消耗電能，把電能轉(zhuǎn)換成熱能，使煅燒爐膛內(nèi)溫度升高,對(duì)被煅燒物料進(jìn)行加熱煅燒，爐膛內(nèi)的煅燒料在上、中、下的不同位置被煅燒程度不同。無煙煤在沒有煅燒前，導(dǎo)電性能較差，在電煅燒爐煅燒帶不能作為導(dǎo)電介質(zhì)，必須經(jīng)過預(yù)熱帶的預(yù)煅燒降低電阻率來提高其導(dǎo)電性能（預(yù)熱帶內(nèi)有導(dǎo)電電極將電流引入高溫煅燒帶），被預(yù)熱帶預(yù)煅燒后的無煙煤下移進(jìn)入高溫煅燒帶，高溫煅燒帶的無煙煤通過電流時(shí)，把電能轉(zhuǎn)換成熱量，釋放大量的熱量和揮發(fā)份，自身得到煅燒，電阻率降低，變?yōu)殡姷牧紝?dǎo)體。供電回路總電阻率是由母線電阻Rm，上部電極夾具的接觸電阻Rj，上部電極電阻Rs，爐芯電阻R1，下部電極電阻Rx組成。根據(jù)歐姆定律，在供電電壓不變情況下，電阻改變將引起電流改變，無煙煤的電阻是溫度的函數(shù)R1=f(t),爐溫是爐芯長(zhǎng)度的函數(shù)t =f(s)，在升溫過程中，電阻要變小，就會(huì)導(dǎo)致電流升高，所以采用降低電壓來適應(yīng)。電煅燒爐在煅燒無煙煤的過程中，變化的要素非常多，它是一個(gè)非線性、多變量耦合、時(shí)變的工業(yè)過程。為此，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中，對(duì)電煅爐煅燒無煙煤的工藝原理做了認(rèn)真分析和研究，抓了以下幾個(gè)方面的工藝技術(shù)研究與應(yīng)用。為找出上部電極長(zhǎng)度的合理范圍，在生產(chǎn)過程中，研究小組進(jìn)行了系列試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1：表1：調(diào)整上部電極長(zhǎng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)上部電極長(zhǎng)度（mm）電煅煤質(zhì)量狀況耗電量（kwh/t）試驗(yàn)11400差950試驗(yàn)21300－1400優(yōu)835試驗(yàn)31300差1108在上部電極下放長(zhǎng)度的研究中，我們通過多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果上部電極底部距夾持器的長(zhǎng)度大于1400mm時(shí)，煅燒帶下移，電煅煤粉末電阻率較低，但冷卻效果不好，電煅煤排出溫度500℃以下，易氧化，灰份增加，粉末電阻率的均勻性差；當(dāng)上部電極底部距夾持器距離小于1300mm時(shí)，煅燒帶上移電煅煤冷卻效果好，排出電煅煤溫度280℃以下，與空氣接觸不氧化，但無煙煤煅燒效果不好，粉末比電阻值高，高溫煅燒帶加長(zhǎng)，爐芯電阻增大，電耗增高。通過上述試驗(yàn)，上部電極長(zhǎng)度控制在1300～1400mm為最佳。，控制煙道溫度電煅燒爐在正常運(yùn)行過程中，煙道溫度的控制是影響電煅爐煅燒無煙煤工藝電耗的一個(gè)重要因素。如果煙道溫度過高，說明爐內(nèi)負(fù)壓過大，揮發(fā)份在負(fù)壓的作用下，在排出爐內(nèi)的過程中帶走的熱量就多，熱量損失過大，使預(yù)熱帶的溫度偏低，無煙煤在預(yù)熱帶預(yù)熱煅燒不充分，下移進(jìn)入煅燒帶后，在煅燒過程中電耗增高。將產(chǎn)生兩方面的后果：一方面造成爐內(nèi)火苗烘烤夾持器，夾持器易被火苗燒壞，夾持器內(nèi)冷卻循環(huán)水泄漏，發(fā)生大的火災(zāi)及人身傷害事故；另一方面造成爐面無煙煤氧化，灰分增加，增加無煙煤的消耗，生產(chǎn)成本增加，電煅無煙煤產(chǎn)品質(zhì)量降低，最終影響到鋁用陰極炭素產(chǎn)品質(zhì)量。表2中列示了科研小組進(jìn)行的試驗(yàn)中煙道溫度與電煅煤質(zhì)量、耗電量關(guān)系。在后續(xù)生產(chǎn)中按此要求對(duì)煙道溫度進(jìn)行了嚴(yán)格控制，電煅無煙煤質(zhì)量穩(wěn)定符合要求，耗電量在850kwh/t。無煙煤粒度的選擇及其大小顆粒的分布狀態(tài)對(duì)產(chǎn)品的煅燒質(zhì)量及爐子的操作都產(chǎn)生影響，也影響到電煅煤的電耗。由于原工藝設(shè)計(jì)的不合理性，造成了煅前上料系統(tǒng)的通風(fēng)除塵灰返回電煅爐。這樣既避免了事故的發(fā)生，保證電煅無煙煤質(zhì)量的穩(wěn)定性，又節(jié)約了電能。但從太西集團(tuán)無煙煤生產(chǎn)來看,粒度10～30mm的無煙煤生產(chǎn)量少、質(zhì)量不穩(wěn)定。表3：10～30mm無煙煤和20～40mm無煙煤的體積配比煅燒試驗(yàn)10～30mm無煙煤和20～40mm無煙煤的體積配比電煅煤電阻率波動(dòng)二次電流穩(wěn)定范圍（KA）耗電量(kwh/t)試驗(yàn)11：1492～68011～885試驗(yàn)21：2570～71011～830試驗(yàn)31：594～74012～13913試驗(yàn)41：3580～77012～13930從試驗(yàn)數(shù)據(jù)看，在10～30mm無煙煤和20～40mm無煙煤的體積配比為1：，變壓器二次電流穩(wěn)定，電耗雖然高于兩種煤配比為1：1的試驗(yàn)，但產(chǎn)品質(zhì)量有保證。在上述條件下，2008年噸電煅煤標(biāo)準(zhǔn)耗電量為844(kwh)，而2007年煅燒爐實(shí)現(xiàn)電煅煤電耗900KWh/噸，比2007年節(jié)電56KWh/噸，說明工序控制過程還有改進(jìn)之處，但2008年實(shí)際電煅煤電耗比2007年降低了56KWh/噸，說明采取工藝改進(jìn)措施是有效的，節(jié)能效果是明顯的。燃燒加熱設(shè)備為三套德國(guó)瑞德哈姆公司生產(chǎn)的燃燒控制系統(tǒng)，一個(gè)典型的火焰系統(tǒng)由連通罩、負(fù)壓測(cè)量裝置、輔助燃燒架、空氣或水滅火架、主燃燒架、冷卻架組成。 a、根據(jù)需要更換減壓閥彈簧，調(diào)整至燃燒器工作所需壓力。c、系統(tǒng)在線運(yùn)行后，組態(tài)調(diào)整其工藝參數(shù)和控制參數(shù)。a、根據(jù)需要更換燃?xì)饬髁靠装?，調(diào)整KS94組態(tài)參數(shù)獲取天然氣流量控制參數(shù)。c、投入實(shí)際運(yùn)行，調(diào)整工藝和組態(tài)參數(shù)，保證配風(fēng)和設(shè)備性能。因原有工控機(jī)型號(hào)較老且只有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，為提升系統(tǒng)性能，硬件上擬增加一臺(tái)較高性能的工控機(jī)，配備21寸LCD顯示器,用以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)備份。2008年4～5月，由鄒城市華油公司進(jìn)行廠區(qū)天然氣管網(wǎng)、調(diào)壓站的設(shè)計(jì)施工，該工作2008年5月31日順利結(jié)束，共計(jì)建設(shè)調(diào)壓計(jì)量站一座、地下天然氣管線約800米、地上天然氣管線約30米。由北京華邦天控公司負(fù)責(zé)對(duì)對(duì)主燃燒架、輔助燃燒架的電磁閥、孔板、燒嘴、連通罩及中控系統(tǒng)進(jìn)行全面計(jì)算和設(shè)計(jì)；改造于2008年6月開始，于2008年7月31日全部結(jié)束，共計(jì)改造燃燒支架9個(gè)、連通罩及負(fù)壓小車3套，對(duì)中控系統(tǒng)的接口進(jìn)行了調(diào)整。導(dǎo)熱油爐燃燒器改造研究由炭素公司實(shí)施，主要是根據(jù)天然氣流量、熱值和燃燒效果更換了燃燒器減壓調(diào)節(jié)閥門組件，對(duì)燃燒器閥門開度控制參數(shù)及風(fēng)門開度進(jìn)行了調(diào)整，對(duì)爐堂內(nèi)導(dǎo)流筒產(chǎn)生的裂縫用耐火材料進(jìn)行了封堵，同時(shí)，改變?cè)械膯我粎^(qū)間溫度控制模式，而是采取根據(jù)季節(jié)對(duì)導(dǎo)熱油爐運(yùn)行溫度在180～225℃之間設(shè)置動(dòng)態(tài)調(diào)整區(qū)間，冬季按高溫區(qū)間運(yùn)行，夏季按低溫區(qū)間運(yùn)行。由于焦化廠停產(chǎn)，蒸汽鍋爐停止運(yùn)行，同時(shí)也中斷炭素公司的蒸汽供給，中斷了蒸汽會(huì)嚴(yán)重影響炭素公司的安全生產(chǎn)。為確保生產(chǎn)系統(tǒng)及職工福利設(shè)施的安全正常運(yùn)行，需對(duì)蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行改造。在焦油儲(chǔ)槽內(nèi)增加不銹鋼加熱盤管與槽外原導(dǎo)熱油二次循環(huán)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)槽內(nèi)和瀝青融化煙氣洗滌塔底部的焦油進(jìn)行加熱和保溫。改造方法:a、拆除儲(chǔ)槽外部的蒸汽管道
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