文章針對焦爐脫硫脫硝裝置在運行過程中發(fā)生故障后, 如何確保焦爐的安全生產問題進行了探討。提出了在脫硫脫硝發(fā)生故障的情況下, 保障焦爐安全生產的措施?？刂平範t煙道氣SO2和NOx達標排放成為業(yè)內人士的共同任務。對于原有焦爐, 增設焦爐煙道氣脫硫脫硝裝置完成上述任務成為一個重要途徑。目前, 無論采取哪種脫硫脫硝工藝, 都要在煙道上開孔、增加引風機抽出煙氣后進行處理。脫硫脫硝裝置增加的引風機會對煙道吸力造成一定的影響。煙道吸力是確保焦爐安全生產的一個重要參數(shù), 在脫硫脫硝運行過程中,勢必要確保焦爐煙道吸力的穩(wěn)定。只有煙道吸力穩(wěn)定, 才能保證焦爐加熱交換壓力制度的穩(wěn)定,確保焦爐安全生產。同時, 如何確保脫硫脫硝事故狀態(tài)下焦爐的安全生產, 也是業(yè)界人士共同關心的一個問題。

一、焦爐煙道氣脫硫脫硝裝置與焦爐生產

焦爐煙道氣脫硫脫硝裝置的作用是將焦爐煙道氣中的SO2和NOx含量降至國家環(huán)保政策規(guī)定的標準后排放, 實現(xiàn)途徑是通過引風機將煙道氣從煙道中抽出, 經過單元設備處理后再排放。在引風機抽出煙道氣的過程中, 不僅要在煙道上開孔, 還要在引風口與煙囪之間增設切斷閥, 以利于煙氣的抽出。在抽出過程中, 要在引風口設置調節(jié)閥, 用于調節(jié)分煙道吸力, 還要增加分煙道吸力的報警與聯(lián)鎖, 以保證焦爐加熱交換系統(tǒng)的壓力制度。增加脫硫脫硝裝置后, 焦爐煙氣引出點和分煙道吸力需要通過計算得出。某焦爐采用焦爐煤氣加熱時的壓力設定值如下。

(1) 分煙道吸力:

正常值-231Pa;

報警值-181Pa;

聯(lián)鎖值-161Pa;

聯(lián)鎖動作:交換機關閉煤氣并通知脫硫脫硝系統(tǒng)。

(2) 總煙道吸力:

總煙道廢氣引出點吸力 (焦爐煤氣加熱) -257Pa (可調) ,T=200~230℃;煙囪根部吸力-350Pa (可調) 。

處理后的煙道氣放散有兩種途徑:一是回到焦爐煙囪 (砌體) 后排放;二是直接通過新的煙囪(鋼制) 排放。無論采用哪種排放方式, 在脫硫脫硝事故狀態(tài)下勢必對焦爐生產造成影響, 尤其是突發(fā)事故產生的影響不可估量。通過生產實踐證明, 焦爐煙囪熱備是一項保證焦爐安全生產的有效措施。

二、煙囪熱備的注意事項

煙囪內的熱煙氣密度小于外界大氣密度, 在大氣壓力和密度差推動下煙囪根部形成負壓,即所謂的吸力。煙囪根部的吸力通過總、分煙道進一步傳導到焦爐內部, 從而形成焦爐加熱煤氣及廢氣的流動。煙囪熱備的目的是使煙囪根部形成正常生產時的吸力,即提前將熱煙氣供給煙囪。供給的熱煙氣可以是空氣或者其他廢氣, 其物性參數(shù)必須與焦爐正常生產時的廢氣物性參數(shù)幾乎一致。即煙囪熱備使其具備正常生產時的吸力。目前有些焦化廠脫硫脫硝后煙氣排放采用鋼煙囪替代焦爐原有煙囪。廠內配備兩路電源供電, 脫硫脫硝風機一開一備, 來保證焦爐的穩(wěn)定生產。但在全廠停電等極端事故狀況下, 鋼煙囪因吸力不足無法維持焦爐加熱交換系統(tǒng)的壓力制度, 極易引發(fā)焦爐重大安全事故。經歷過停電等極端事故的焦化廠, 都會恢復焦爐煙囪的熱備作用, 由此可見焦爐煙囪熱備對于焦爐安全生產的重要性, 熱備煙囪根部吸力一般控制在-350~-600Pa,方能保證該焦爐的穩(wěn)定生產。

三、脫硫脫硝突發(fā)事故狀態(tài)下的技術措施

即使煙囪熱備具有足夠吸力, 突發(fā)事故時脫硫脫硝裝置停機和煙氣切換都不可能瞬間完成。突發(fā)事故是不可預期的, 因此, 需要考慮可行的技術措施來保證突發(fā)事故時焦爐生產的穩(wěn)定性。在煙囪熱備的情況下, 可以通過如下途徑解決。

(1) 設置自動升降閘板

在煙囪和取風口之間增設閘板, 專門供脫硫脫硝裝置使用。該閘板應與脫硫脫硝裝置風機進行聯(lián)鎖控制, 并且能實現(xiàn)自動操作。脫硫脫硝裝置運行時, 該閘板放下, 切斷氣流通道, 煙氣由引風口引出。當脫硫脫硝裝置的風機停止運行時, 該閘板自動提起, 煙氣通過煙囪排入大氣。經過多年脫硫脫硝生產實踐, 總煙道閘板已逐漸取代煙道翻板。因翻板轉動過程中容易受到卡阻, 在事故狀態(tài)下不能及時被打開, 給焦爐安全生產造成嚴重隱患。在故障或停電時, 設置自動升降閘板為安全生產提供重要保障。即便是舊廠改造項目, 也應增設總煙道閘板。

(2) 脫硫脫硝裝置與焦爐中控室的聯(lián)鎖

脫硫脫硝裝置作為一個獨立的單元設備, 與焦爐生產緊密相關, 所以必須與焦爐中控室建立聯(lián)系、進行通訊, 同時設置必要的聯(lián)鎖控制。例如:脫硫脫硝裝置的運行狀態(tài)應在焦爐中控室顯示。若焦爐脫硫脫硝裝置發(fā)生故障, 且煙道閘板不能及時打開, 此時應該停止加熱交換系統(tǒng)的煤氣供入, 并設置聯(lián)鎖控制, 如聯(lián)鎖控制不當, 將導致嚴重事故。有效的聯(lián)鎖控制如下:脫硫脫硝故障時, 分煙道吸力不足達到聯(lián)鎖值并持續(xù)15s(10~20s可調) , 聯(lián)鎖液壓交換機關閉煤氣, 提起總煙道閘板, 關閉總煙道與脫硫脫硝系統(tǒng)切斷閥, 并發(fā)報警信號給脫硫脫硝系統(tǒng), 此時廢氣系統(tǒng)的吸力通過分、總煙道翻板進行調節(jié)。此種情況下, 脫硫脫硝系統(tǒng)被短路在焦爐系統(tǒng)之外, 待脫硫脫硝系統(tǒng)故障排除后, 再手動恢復。

(3) 液壓交換機須設有蓄能器

在脫硫脫硝裝置故障且煙道閘板不能及時打開的情況下,須聯(lián)鎖液壓交換機關閉加熱煤氣,保證焦爐生產安全。若是在全廠停電等特殊情況下, 液壓交換機的啟動須由蓄能器完成。在舊焦爐上配備液壓交換機蓄能器是非常必要的, 以保證特殊情況液壓交換機能正常動作。蓄能器需滿足完成一次煤氣、空氣及廢氣交換的能力,即滿足兩個油缸往復一次的能力。

(4) 企業(yè)應制定突發(fā)事故應急預案和操作流程

企業(yè)應根據(jù)自身的特點制定突發(fā)事故的應急預案和操作流程, 并定期對相關人員進行培訓和考核, 以應對生產時發(fā)生的各種突發(fā)事件, 保證安全生產。

四、結語

脫硫脫硝是實現(xiàn)焦爐煙道氣達標排放的一個有效途徑,其穩(wěn)定運行直接關系到焦爐的安全生產。在具體生產操作時, 應將脫硫脫硝裝置作為焦爐生產操作的一個子系統(tǒng)考慮?？刹捎萌缦麓胧┐_保焦爐的安全生產:

(1) 脫硫脫硝裝置與焦爐中控室建立通訊并設置必要的聯(lián)鎖控制;

(2) 采用煙囪熱備的方式進行煙氣排放;

(3) 液壓交換機應設有蓄能器。

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