浅谈焦炉冒烟、烟囱冒烟的原因与治理

（1）焦炉的烘炉孔是烘炉时加热气流的通道，烘炉结束后，在焦炉砖正常加热时将次孔用塞子砖粘泥浆后封堵严实，炉头上升管烘炉孔塞子砖与装煤孔处塞子砖直径不一样，易将塞子砖搞错给生产留下隐患，抹补泥浆造成漏气、塞不紧在生产过程中会松动，容易造成此处串漏，频繁喷补也会造成冷热不均产生漏气。

（2）炉头部位串漏：在焦炉出焦操作过程中，焦炉炭化室墙面间歇性的暴漏在大气空间内，炉头部位易承受外界冷空气的侵蚀；正常操作室，炉门敞开时间不长，顶装操作时间为8—10分钟，侧装煤操作时间为13—15分钟，在规定时间内操作，炭化室砖缝的石墨不会被烧掉，但是由于清炉门、炉框、倒换炉门或不按规定时间进行操作，还有修设备影响等，炉门敞开时间较长，炭化室砖缝上的石墨就容易烧掉，形成炉头串漏，炉头串漏不及时抹补或喷补，就造成炉串漏严重，影响焦炭质量，还使烟囱冒烟，污染环境；

（3）负压操作影响：

焦炉炭化室砖（硅砖）是靠硅火泥粘结在一起的，存在砖缝是不可避免的，砖缝的大小取决于砌筑炉的质量，在生产过程中，因管理不当易使炉墙出现损坏而导致炉墙裂缝是难免的。正常生产时，焦炉炭化室内压力始终应大于燃烧室压力，即炭化室压力要保持正压，结焦末期炭化室底部压力不准低于5pa。

炭化室内的荒煤气在高温不会产生裂解，裂解形成的石墨填充在砖缝和裂缝之间，从而保持炭化室墙面严密，当集气管压力波动造成压力偏低或负压时，炭化室内部就呈负压状态，燃烧室中的废气（含过剩氧气）就会串入炭化室内，以及从炉门进入炭化室内的空气进行燃烧，燃烧就烧掉砖缝中的石墨，造成炭化室与燃烧室之间的炉墙出现串漏，这就是导致烟囱冒青烟或蓝烟的主要原因，同时也造成炭化室内部串漏。

（4）采用高压氨水无烟装煤影响：

部分焦化厂为了节省投资，增加所谓的收集荒煤气而创效益的理论，采用了高压氨水喷射形成负压无烟装煤法；此方法是通过导烟管道装煤时产生的荒煤气导入第三炭化室内，在第三炭化室上升管桥管内用高压氨水喷射产生的负压，把装煤的炭化室的荒煤气吸入第三炭化室，经上升管、桥管进入集气管内，这样形成无烟装煤。由于第三炭化室已处于结焦末期，煤气量少，因此可实现无烟装煤的条件，来完成无烟装煤的目的。但是导烟套筒与水封槽、套筒轴密封不严时，还有从机侧炉门处等能吸入空气，在导烟过程中，随经导烟套筒进入第三炭化室的有荒煤气和空气，两种介质一种是助燃物，一种是可燃物，在第三碳化室遇到红焦炭（即，火源）而燃烧，理论说是把荒煤气收集到荒煤气系统内增加了换煤气产量，其实是收集了换煤气燃烧后的废气，不但没利反而造成换煤气中氧含量超标，造成电捕焦油器停车，打乱生产秩序。另一个是在操作过程中过早或过迟，都会有大量空气进入第三炭化室与煤气混合燃烧，相当于每一个结焦周期对炭化室烧一次石墨。因此，炉顶空间、上升管根部因石墨被烧掉无法保证炉体的严密而形成串漏，这也是造成烟囱冒烟的原因之一。

（5）炭化室墙面受到外部机械力的伤害，如推焦、侧装煤时，墙体出现裂缝，也是焦炉串漏原因之一。

（6）因结焦时间频繁变化，焦炉铁件工作没有及时跟上来，因炉体收缩、膨胀等，墙面拉开出现裂缝，这也是造成炉体串漏、烟囱冒烟的原因之一。

（7）上升管水封槽内积灰尘多，水封水溢出，流到上升管根部，造成炉头密封不严；氨水喷洒不正常时，循环氨水返流回炭化室，造成炉头内部砖墙裂缝，使炉头串漏，造成烟囱冒烟。

（8）入炉煤水分过大时，造成炉温波动大，使炭化室墙面出现裂纹，这也是造成焦炉串漏、烟囱冒烟原因之一。

2、空气系数不合理：

焦炉空气系数偏大时，火焰拉不长，焦炉上下温度不均匀，温度相差大，影响焦炭质量；空气系数偏小时，导致进入立火道的煤气因缺氧燃烧不完全，此时焦炉烟囱易冒黑烟。

3、地下室砖煤气道不严密：

下喷式焦炉，砖煤气道位于蓄热室的主墙内，在烘炉时，因膨胀会有少量的移动错位产生裂缝，一般在热态时要对砖煤气道进行喷浆，防止砖煤气道串漏。在生产时如砖煤气道串漏，煤气将串漏到蓄热室内，与下降气流在蓄热室内发生不安全燃烧，焦炉烟囱冒黑烟。

4、地下室加热煤气压力偏大：

地下室煤气管道压力一般保持700—1500pa，压力偏大时增加煤气的漏失，还有煤气燃烧不充分，导致烟囱冒黑烟；压力偏小时，易造成煤气管道负压，发生回火爆炸的危险；

5、加热系统设备因素：

焦炉加热时，采用煤气、空气定时交换方式，一般为30分钟为一个换向周期，有的换向操作或设备问题，换向时或换向后烟囱冒烟，为此要从加热系统和设备来找原因。

（1）上升气流时，废气盘进风门空气盖板提起高度不够或个别没提起，使得上升气流的阻力增大，上升气流立火道内的空气量不足，造成燃烧不完全；

（2）下降气流时，废气盘风门盖没关严，使得与之相连的下降气流通道内的吸力减少，燃烧室内的废气无法排出，而煤气还在不断地进入火道内，煤气得不到充分燃烧，产生大量的黑烟从烟囱冒出。

（3）废气砣发生故障无法提起或废气砣提起高度不够，使得对应的燃烧室火道内的废气排出困难，煤气得不到充分燃烧而造成烟囱冒烟；

（4）地下室交换旋塞不正常，在下降气流时仍因旋塞关不到位而有煤气喷出，喷出的煤气被从斜道口直接吸入蓄热室，在蓄热室内发生不完全燃烧，产生大量的烟雾从烟囱冒出；

(5）两叉部密封不好，漏空气，使空气进入蓄热室，还有蓄热室外墙面漏气，使空气进入蓄热室，都影响吸力和焦炉加热，从而造成焦炉烟囱冒烟；

(6）换向后工人要及时巡查换向的设备，发现以上问题及时汇报并处理，减少焦炉烟囱冒烟，另外，换向时操作要快，30秒内操作完成，煤气、空气换向一定到位，不因人的操作而在成烟囱冒烟；

(7) 换向操作时间过长，也会造成煤气压力高，燃烧不完全，造成烟囱冒黑烟，一般要求换向操作在30秒内完成。

6、加热煤气的影响：

当加热用煤气净化不好，如H2S、CnHm，N2、O2、NH3等高时，在炭化室内与空气混合进行燃烧室，在高温条件下生成SO2、NOx等，废气会造成废气变颜色，或黄或蓝等，从烟囱排出，这也是造成烟囱冒烟的原因；

7、烟囱冒白烟（即蒸汽）形成：

（1）煤气预热器内部串漏，使大量的蒸汽串入煤气中，造成煤气含水分大，在燃烧时产生的水蒸气经下降侧排入烟囱，使烟囱冒白烟；

（2）分烟道、总烟道内有积水，没及时抽出，经过下降的废气温度的作用下，使烟道内水被气化带走，从烟囱冒出白烟。

（3）煤气含水分大，回炉煤气冷凝液排放不及时，或冷凝液排放管堵塞，煤气预热器冷凝液排放管不畅通，或关闭阀门不排放，水封槽堵塞等，造成煤气内含水分大，造成烟囱冒白烟。

8、焦炉砌筑质量影响：

焦炉是上万吨耐火材料砌筑成的工业窑炉，燃烧室与炭化室之间有一层厚100mm的炉墙相隔，炉墙由一块块硅砖砌筑成，形成若干条砖缝，在砌筑炉时砖缝泥浆饱满与否与炉体的严密性有着重要作用，如焦炉砌筑时管理不到位，监管松散，就给炉体留下串漏的隐患，到生产时就造成炉体串漏，造成烟囱冒烟。

9、炉体、炉门、上升管等冒烟；炉体冒烟，护炉保护板内的炉墙串漏，炉门、炉框不清理、炉门不修理，上升管、桥管、集气管不清理，桥管氨水喷洒不好等，造成炉体、炉门冒烟。

三、焦炉操作、维护不到位的影响：

1、加热制度的影响：为了确保焦炉稳产、优质、低耗、环保、长寿的目的，要求焦炉每个炭化室内的焦饼在规定的结交时间内横向、纵向、高向都同时均匀成熟，为保证焦炭均匀成熟，必须制定严格的加热制度，加热制度包括温度、压力、结焦时间、标准温度、煤气流量、进风门开度、空气过剩系数，即九温五压。

标温制定：测煤饼中心温度后定，最高不超过1450，最低不低于1100℃。标温制定不好，焦炉九温五压控制不好，易咋成炭化室炉头、砖墙串漏使烟囱冒烟。炉温控制不均匀，高温火号不处理易把炭化室砖烧变形，造成焦炉串漏，严重的影响装煤和推焦。

2、铁件管理不到位影响：焦炉铁件不到位，护炉柱三线不按规定时间测量，炉柱垂直度不测量，大小弹簧不调簧，使焦炉处于自由收缩、膨胀，易造成炉墙体裂缝、串漏，损坏炉柱，造成炉体串漏冒烟。

3、炉门清理维修影响：正常生产时炉门、炉框要及时清理焦油渣，否则造成炉门上不严密漏气、冒烟，在一个是打开炉门时，炉门、炉框上的焦油渣被红焦引燃后造成炉门冒烟。

炉门不维修，刀边容易损坏，有的炉门砖脱落，这样的炉门上不到炉子上，造成炉门冒烟，炭化室压力小时从炉门吸入空气，燃烧掉部分煤气，影响化产品回收。

4、上升管、桥管、集气管的影响：

上升管、桥管要及时清理，上升管内的石墨要及时清理，确保上升管内径达到规定要求，目的是方便荒煤气从上升管逸出不受阻。桥管清理。桥管内石墨、焦油等要及时清理，保证桥管内无杂物而影响荒煤气通过；再有就是桥管内低压氨水喷洒一定要均匀、雾化，确保从上升管逸出的650℃荒煤气经氨水均匀喷洒把温度降到80℃左右，这样才能确保化产品回收率，只有把上升管、桥管清理到位，让荒煤气顺利通过，这样才能减少炉门冒烟。集气管要每班都有进行人工清扫，一是用氨水进行冲洗；二是人工打开清扫孔，用铲子来回晃动清扫，目的是把集气管底部的沉淀物给清走，保证集气管畅通，便于换煤气导出，只有换煤气系统畅通，方可是焦炉不冒烟。

5、焦炉操作影响：

焦炉操作主要是管理到位，必须事事有人管，炉门敞开时间不准过长，推焦装煤要在操作时间内完成，炉门、炉框清理要做到孔孔清；炉门敞开时间过长，大量冷空气吸入，对炉头、炉墙损坏严重，易造成墙体裂缝串漏，炉顶盖、上升管生产时严禁打开过多，最多打开4个（连出炉号），打开过多容易吸入空气，空气与煤气在炉顶空间燃烧，一是把煤气中化产品烧掉，二是把炭化室顶部石墨烧掉，易造成炭化室墙面串漏，使焦炉烟囱冒烟。

再有在推焦的炉号时，敞开炉顶盖子推焦，这样易造成在推焦是气体从炉孔处窜出，造成炉顶冒烟，还影响焦侧除尘吸力。

热修工要及时封补焦炉串漏的地方，确保焦炉炉体严密，杜绝串漏，使焦炉不冒烟、不漏气，达到环保、清洁型生产。

四、对烟囱、焦炉炉体冒烟的治理：

烟囱、焦炉冒烟不仅危及焦炉的安全，还污染环境，不能有效的对焦炉烟囱、焦炉冒烟现象进行治理，将使焦炉的状况恶化。为此，针对焦炉烟囱、炉体冒烟，制定以下措施进行治理。

1、保持好集气管压力，大容积焦炉集气管压力为150Pa±20Pa，炉体密封不严密的焦炉可调到120Pa±20Pa，集气管压力必须保持正压，严禁负压操作。

2、加强消烟除尘设备的管理和维护，确保消烟除尘设备完好有效。要求除尘风管、设备无漏点，确保出焦时风量达36—40万，装煤时风量26—30万，主要是除尘箱内布袋过滤面积，过滤面积小了就影响风量，导致消烟除尘效果差，关键是维护使用好除尘设备。（注：出焦过滤面积4300—4500，装煤除尘过滤面积1200—1500）

3、加强对炉门清理、修理的管理，一是把炉门修理质量把好关，二是清门轻框要求清理到位，检查落实到位，确保炉门刀边与炉门框的紧密无缝隙的接触。

4、铁件管理要跟上来，定时测量炉柱三线、弹簧，根据以前的测量数据结合生产实际情况，及时调节大小弹簧、纵横拉条，把炉体固好，杜绝因护炉铁件松动而造成炉子膨胀、收缩产生炉体裂缝而串漏。因此，必须强化铁件管理，保证护炉铁件与炉体紧密贴在一起。

5、对炉头、炉墙、砖煤气道进行抹补、喷补，确保焦炉的严密性，减少焦炉串漏。

6、保持合理的空气系数，正常操作立火道空气过剩系数为1.25，过大、过小及时调节。

7、集气管翻板与煤气鼓风机联锁，保证集气管压力调节自动化，确保焦炉生产时，集气管压力在规定指标内。

8、加强三班管理，提高设备维护，保证出炉系数，K均1.0，K安1.0，K11.0，K21，K31.0，保证出炉系数正常，生产才能正常，对炉体才能保护好。

9、加强对加热设备，废气设备的检查，确保交换到位。

10、加强焦炉操作管理，制定相关的奖罚制度，严禁违规操作，必须要求按时出炉、换向、清理，确保上升管三通一活。确保焦炉九温五压合格，炉门、框清理到位，设专人检查、监督，保证生产、设备正常运行。

11、在推焦时，首先和地面除尘站联系到位，待除尘风机起到高速后在进行推焦，推完焦，待推焦杆全部退回，拦焦上好炉门在通知除尘站降低除尘风机转速；在推焦过程中，炉顶导烟孔盖子必须盖好，防止烟尘冒出，只打开上升管盖，必须把翻板压死。装煤时在打开导烟孔盖子进行导烟。

五、治理后效果：

经过以上方法治理和强化管理，焦炉烟囱、炉体冒烟得到治理，要长期、有效的管控方可根治烟囱、炉体冒烟。这样对保护环境，减少污染有利，对延长焦炉使用寿命，为公司多创利润，减少投资有利；这是对国家，企业都有好处的。因此必须坚强监管，规范操作，落实责任人，贯彻到员工，让众人参与焦炉冒烟治理，从而达到环保、清洁文明生产。

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来源：孝义生态环境

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