第一篇：低水湿法熄焦技术的应用分析
低水湿法熄焦技术的应用分析
熄焦技术的现状
熄焦技术分为湿法和干法两种。干熄焦具有环保、回收热能的效果，曾被指望能广泛应用，但由于投资和运行费用高，短时内还难以推广，所以采用更好的低水熄焦技术已经成为许多老厂改造和新建焦化厂考虑的方案。同时随着低水熄焦技术的不断优化，其在环保等方面有着和干法同样或更好的性能。
几十年来，湿熄焦一直是采用管子上开孔喷淋水的落后工艺，喷水孔频繁堵塞，熄焦时间长了水分高、短了有红焦，熄焦后焦炭强度、水分均不够稳定。
喷雾低水熄焦技术概述
喷雾低水熄焦技术是美国喷雾公司的专有技术。该技术是在整个熄焦过程中，通过安装在原熄焦车上方的喷嘴喷雾来达到熄焦的目的，其原理是：通过喷嘴喷出的水打击力大、分布均匀，使喷水与高温焦炭接触后产生的大量蒸汽（上升速度可达15m／s）被压在焦车周围循环，从而隔绝了焦炭与周围空气的接触，实现了窒息熄火的作用。据国外试验，通过喷水雾隔绝空气窒息的条件下，可以在3s内熄灭明火，剩余的喷水仅是用于焦炭降温和调整水分。因此熄焦时间可以缩短，焦炭水分可以长期稳定在设定值；该设定值可以按需要控制，最低2．5％。焦炭强度M25提高约1％。
喷雾低水熄焦导致焦炭温度很快下降，缩短了生成水煤气和H2S的反应时间，使外排蒸汽中的CO和H2S等有害成分减少。其它优点包括：外排蒸汽量大幅减少（减少30％～50％），且基本不夹带焦粉。这会使焦化厂周围的粉尘和臭味得到控制，大气质量明显改善。
由于采用大孔径（50mm以上）的专用喷嘴，可以使用焦化厂的废水或中水，也就是说喷嘴对水质没有要求，可以每吨焦炭处理利用废水约0．3～0．5t。
原有熄焦系统改造很方便，只需要以下几步(以4．3m焦炉为例)：
1)在保持原有的供水泵、阀门、总水管、支管不变的条件下，重新制作两条新的供水管。这使得改造时间和改造量最小，可以利用生产间隙时间既可完成。
2)在新增两条支管上安装喷嘴。喷嘴高度、管间距、喷嘴间距等参数需要严格按照有关的设计要求控制；
3)改造可以采用铸铁管，也可用钢管，与原来牌号相同；
4)喷嘴入口压力大于1巴；如果水泵不能满足入口压力大于1巴，也可以用，但实际使用效果有明显降低。
改造后达到的效果
2002年5月，杭钢焦化厂首次在国内采用了该技术。如今已经有30多家焦化厂采用。河北邯钢焦化厂既有干熄焦，也是国内最早引进定点低水熄焦技术，2005年将最后的两座熄焦塔均采用喷雾低水熄焦技术进行了改造。生产实践证明，采用该技术投资特别节省、改造时间短、效果好，主要效果包括：
在没有亮焦的前提下，焦炭含水量约3％。据有关鉴定结论：焦炭含水量每降低1％，炼铁焦比可降低约2％，吨铁成本可降低约6元。稳定并降低焦炭水分具有显著的节能和经济效益。
熄火时间可以减少到约70～90s，仅为传统熄焦时间的一半左右。
喷嘴不堵塞，不像原有系统经常会堵塞或不封闭管子端头来排出焦炭颗粒。
由于没有焦车底部进水引起的高温焦炭剧烈搅动，焦炭机械损坏少；也没有焦炭蹦出焦车问题。
由于喷水有力、均匀，蒸汽中所夹带的焦粉显著减少，既减少了浪费，又控制了粉尘污染。
熄火放散的水蒸汽明显减少，相应减少了补充新水量，补水量会明显减少，约减少50％；
喷嘴喷孔不易堵塞；
喷水能将焦车上的焦炭全覆盖，隔绝与空气接触，可以在几秒钟内实现焦炭窒息熄火，所以没有红焦；
焦炭强度提高约1％，M25为90％～91％。
结语
低水分湿法熄焦以其简单实用的特点，现在越来越被广大的钢铁企业所采用，尤其原来采用湿法熄焦工艺的焦化厂，采用本工艺只需简单的改造即可完成，基本上不占用生产时间。国内已有本钢、唐钢、邯钢等近20个焦化厂采用了此项技术。
第二篇：低水熄焦技术的应用
低水熄焦技术的应用
目前，熄焦技术分为湿法和干法两种。干熄焦具有环保、回收热能的效果，但由于投资和运行费用高，短时内还难以推广，所以采用更好的低水熄焦技术已经成为许多老厂改造和新建焦化厂考虑的方案。同时随着低水熄焦技术的不断优化，其在环保等方面有着和干法同样或更好的性能。
低水熄焦技术
喷雾低水熄焦技术是在整个熄焦过程中，通过安装在原熄焦车上方的喷嘴喷雾来达到熄焦的目的，其原理是：通过喷嘴喷出的水打击力大、分布均匀，使喷水与高温焦炭接触后产生的大量蒸汽（上升速度可达15m／s）被压在焦车周围循环，从而隔绝了焦炭与周围空气的接触，实现了窒息熄火的作用。据国外试验，通过喷水雾隔绝空气窒息的条件下，可以在3s内熄灭明火，剩余的喷水仅是用于焦炭降温和调整水分。因此熄焦时间可以缩短，焦炭水分可以长期稳定在设定值；该设定值可以按需要控制，最低2．5％。焦炭强度m25提高约1％。
喷雾低水熄焦导致焦炭温度很快下降，缩短了生成水煤气和h2s的反应时间，使外排蒸汽中的co和h2s等有害成分减少。其它优点包括：外排蒸汽量大幅减少（减少30％～50％），且基本不夹带焦粉。这会使焦化厂周围的粉尘和臭味得到控制，大气质量明显改善。
由于采用大孔径（50mm以上）的专用喷嘴，可以使用焦化厂的废水或中水，也就是说喷嘴对水质没有要求，可以每吨焦炭处理利用废水约0．3～0．5t。
原有熄焦系统改造很方便，只需要以下几步(以4．3m焦炉为例)： 1)在保持原有的供水泵、阀门、总水管、支管不变的条件下，重新制作两条新的供水管。这使得改造时间和改造量最小，可以利用生产间隙时间既可完成。2)在新增两条支管上安装喷嘴。喷嘴高度、管间距、喷嘴间距等参数需要严格按照有关的设计要求控制；
3)改造可以采用铸铁管，也可用钢管，与原来牌号相同； 4)喷嘴入口压力大于1巴；如果水泵不能满足入口压力大于1巴，也可以用，但实际使用效果有明显降低。
改造后达到的效果
2002年5月，杭钢焦化厂首次在国内采用了该技术。如今已经有30多家焦化厂采用。河北邯钢焦化厂既有干熄焦，也是国内最早引进定点低水熄焦技术，2005年将最后的两座熄焦塔均采用喷雾低水熄焦技术进行了改造。生产实践证明，采用该技术投资特别节省、改造时间短、效果好，主要效果包括：
在没有亮焦的前提下，焦炭含水量约3％。据有关鉴定结论：焦炭含水量每降低1％，炼铁焦比可降低约2％，吨铁成本可降低约6元。稳定并降低焦炭水分具有显著的节能和经济效益。
熄火时间可以减少到约70～90s，仅为传统熄焦时间的一半左右。
喷嘴不堵塞，不像原有系统经常会堵塞或不封闭管子端头来排出焦炭颗粒。
由于没有焦车底部进水引起的高温焦炭剧烈搅动，焦炭机械损坏少；也没有焦炭蹦出焦车问题。
由于喷水有力、均匀，蒸汽中所夹带的焦粉显著减少，既减少了浪费，又控制了粉尘污染。
熄火放散的水蒸汽明显减少，相应减少了补充新水量，补水量会明显减少，约减少50％；
喷嘴喷孔不易堵塞；
喷水能将焦车上的焦炭全覆盖，隔绝与空气接触，可以在几秒钟内实现焦炭窒息熄火，所以没有红焦； 焦炭强度提高约1％，m25为90％～91％。
低水分湿法熄焦以其简单实用的特点，现在越来越被广大的钢铁企业所采用，尤其原来采用湿法熄焦工艺的焦化厂，采用本工艺只需简单的改造即可完成，基本上不占用生产时间。国内已有本钢、唐钢、邯钢等近20个焦化厂采用了此项技术
第三篇：专利分析方法总结(干熄焦)
附录：项目实施情况总结
吉盛干熄焦项目为吉盛专利代理公司与华江环保公司合作项目，华江环保公司的主营项目即是环境保护相关设备，在此项目中，其主要作用是作为项目申报方，以及项目技术指导，并派遣一名专家与吉盛专利代理公司合作完成项目，吉盛公司是项目的主要承担方，负责项目的具体工作，另外，西安市专利局为本项目的监理方，负责项目质量的监控以及对项目成员的培训工作。项目工作机制：
华江环保方面专家主要负责项目目标的确定以及作为相关技术的技术指导，对项目进行中产生的技术方面问题进行相应解答。吉盛专利干熄焦项目组由六人小组组成，其中一人主要负责统筹安排，项目整体的进度规划以及日常工作的安排与整理，会议安排，企业联络等，一人负责项目进程中各期报告的撰写，以及协调与企业方面的各项事宜，一人负责技术资料的汇总编写等，一人负责外文词汇翻译等事宜，其余查全，查准，分析等工作由所有人共同完成。主要环节：
一、样本库的建立
项目初始由一人负责与企业相关人员进行沟通协调，确定项目相关技术资料，项目目标等。其余人员负责查阅相关专业资料。样本库的建立主要以主分类号C10B39、C10B43、C10B45为检索条件建立样本库；样本库的建立主要使用的是佰腾和soopat两个数据库。
二、技术方面的学习、整理 技术相关资料的查阅主要是从网上搜索相关文献、资料、书籍等，另外，企业同时也提供了部分相关资料。
项目组内部定期组织学习研讨会，对所有成员进行相关技术的培训和分析方法的学习。样本库建立完成后，根据项目组人员查阅的相关资料和企业提供的相关资料，对该行业进行技术分解，初步拟出项目技术分解表。
三、查全
根据项目分解表进行分配，每人负责一至两个分支的查全工作，查全工作一般采用每一分支技术术语作为关键词，辅以重要申情人、分类号、同义词以及俗称等作为检索式。
以每一检索式检索出的结果作为查全样本库，与最初构建的原始样本库进行对比，查漏补缺。在各人分配的各分支的查全率达标后，对各部分汇总，再对汇总后的样本库进行查全，整体查全率达标后再进行下一步的查准工作。
四、查准
查准工作的实施方法是，以样本库中专利的总量平均分配至每一小组成员，每人负责其中一部分。由于样本库专利量较大，因此查准时采用抽样检验法，即从整体样本库中以十比一至二十比一的比例随机抽出一部分专利建立查准样本库进行查准率的验证，查准率不合格则要进行去噪工作。
五、去噪
本项目中去噪工作采用批量去噪与逐篇去噪相结合的方法：即先检出一些含有最核心的关键词或最核心的分类号（指主分类号精确到第三级的分类号）的文献，再进行快速查阅，去掉其中的噪声文献；另一方面，也可先检出含有噪声关键词或偏差较大的分类号的的文献，再快速查阅，留下其中与项目相关的文献；最后，对于前面未检出的文献进行人工逐篇去噪。去噪完成后再次进行查全率的验证，合格后，将各人各部分汇总起来进行整体的查准工作，若未达标，继续进行分工查准，直至合格后，方可进行下一步的分析工作。
六、标引
在查准率合格，查准工作结束后，即开始对样本库文献进行数据标引。数据标引采用逐篇检阅的方法，主要根据标题与摘要内容将其划入技术分解表中相应技术分支下，标上该技术分支相应的代码，对于从标题摘要中无法看出核心发明点的文献需从专利网站上下载专利全文进行细读后再标引。
另外，在标引过程中遇到分解表中为列出的技术点，可经小组集体讨论后对技术分解表进行相应的修改。技术分解表的修改是一项贯穿始终的工作，因此在每次修改时必须慎重，修改时以尽量不影响其他技术分支的代码为原则，若必须作出大的调整，一定要及时修改样本库中已标引的专利的技术分支代码。
七、专利分析
专利分析划分为中文与英文两部分，分别包含申请人分析，申请时间分析，地域分析，发明人分析以及技术分布分析等项目。
对于重要申请人再进行详细分析，主要包括其主要发明人发明量和逐年研发趋势分析，可根据该结果梳理出其师承关系（本项目中对于日本新日铁与韩国浦项制铁公司进行了发明人分析）。
申请时间分析分为总体与局部两块，总体分析表示的是该技术的整体发展趋势，即其萌芽、发展、成熟、衰退等趋势，从中得出该项技术在国外已处于成熟衰退期，而在国内依然处于起步阶段；局部时间分析是以时间与技术分支作为坐标进行分析，从中可得出每一项技术的发展情况，对于一些尚未发展成熟的技术分支，可以作为一个主攻方向，从而为企业提供有用的参考建议。
地域分析可以看出该项技术在国内及国际的主要分布情况，以便给企业研讨学习等提供参考。资源投入：
本项目目前投入分析人员六名，每人配备相应电脑器材等所需工作资料，另外，本项目主要使用了佰腾网，soopat，专利之星，专利信息服务平台，中外专利数据库服务平台以及韩国专利网等专利数据库进行样本库构建，查全、查准等工作。沟通协调：
项目沟通工作主要由两个负责人负责与企业和监理方的沟通，另外，在有需要时，项目组全体成员集体参与与企业和监理方的沟通，以便达到更好的沟通效果。主要困难及应对策略：
由于此次项目是西安市第一批专利分析项目，因此项目初期小组成员对于分析工作的流程及操作方法都不是很熟悉，另外，对于一个新的技术领域，要了解清楚也需要分析人员投入大量的时间，精力。因此，在此双重困难下，项目完成过程可谓一路坎坷，一项工作常常需要返复完成，直至合格。小组成员唯有一路摸着石头过河，不过幸而有专利局的培训指导以及同行们的相互沟通，交流，使得我们溏开了一条光明大道，为以后的分析项目积累了宝贵的实战经验。
第四篇：低场核磁共振成像分析技术与应用
低场核磁共振成像分析技术与应用
陈路平，高杨文，杨培强
(上海纽迈电子科技有限公司)
*
摘要：低场核磁共振成像与分析技术已经广泛应用于食品、农业、石油化工、多孔材料、生命科学以及聚合物工业领域。低场核磁共振技术是一种快速无损检测技术，该技术主要是借助于水的“无处不在”与“无孔不入”的特性，以水分子为探针，研究样品的物性特征。本文介绍了当前低场核磁共振成像与分析技术的特点，以及在各领域的应用方法与应用成果展示。并为低场核磁的应用进展指出发展方向。关键词：低场核磁共振，驰豫时间，磁共振成像，磁共振分析
Technology and Application of Low Field NMR and MRI
Luping Chen,Yangwen Gao,PeiQiang Yang
(Niumag Coporation)Abstract: Low-field magnetic resonance imaging and analysis technology has been widely used in food, agriculture, petrochemicals, porous materials, life sciences, and polymer industries.Low-field NMR technique is a rapid non-destructive detection method.It's sensitive to analyze sample's physical character for water's nature of pervasive as probes.This paper summarized the progress and advantages of low-field magnetic resonance imaging and analysis technology，and finally gave its prospect..Key words : Low Field NMR,Relaxation Time,MRI,NMR
*
低场核磁共振技术是一种快速无损的检测技术，它具有测试速度快、灵敏度高、无损、绿色等优点，已经广泛应用于食品品质分析、种子育种、石油勘探、生命科学和橡胶交联密度等领域。该技术主要是借助于水分子的“无处不在”与“无孔不入”的特性，以水分子为探针，研究样品的物性特征。近几年已推出手持式小核磁，可用于现场快速检测，大大拓展了低场核磁共振技术的应用范围。技术原理与应用基础
核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是处于静磁场中的原子核在另一交变磁场作用下发生的物理现象。依据磁场强度不同，核磁共振技术可分为高场、中场和低场三类。其中低场脉冲核磁共振（LF-NMR）成像与分析是一种正在兴起的快速无损检测技术。其场强较低，一般采用永磁体，测试样品介于两磁极之中心，通过特殊的激励与信号处理即可等到稳定的核磁共振信号。主要的测试参数包括纵向弛豫时间（T1）、横向弛豫时间（T2）、自扩散系数、T1加权成像、T2加权成像以及质子密度加权成像等。低场核磁设备价格较低，体积与重量较小，易于移动，而且操作简单，易于维护。
低场核磁共振技术的研究在国内虽然起步较早，但发展较慢。在核磁共振技术中，检测最为广泛的即是氢质子,以水为代表。氢原子在自然界丰度极高，由其产生的核磁共振信号很强，容易检测。而核磁共振技术中，基于弛豫时间的差异可快速准确用于检测出样品中水分的性状以及不同性质水分的含量，以水分子为探针，研究样品的内部物性特征。
作者简介：陈路平（1985-），男，汉族，本科，上海理工大学，主要从事低场核磁共振技术与应用。Email:lp_chen@niumag.com
*** 2 应用案例展示
2.1 食品领域
水分与食品品质动态相关，食品在冷藏、保鲜、干燥、解冻与速冻过程中内部水分子都在发生相应的变化。核磁共振仪可快速准确的检测出样品内部水分子的含量与相态，从而动态研究食品性状。以下是食品领域的应用案例：
图一是将新鲜的鳕鱼放置在-10℃坏境下，放置1周、3周、5周、7周、9周、14周、18周、20周、23周，融化分别对鳕鱼肉片进行核磁共振弛豫特性检测。
从T2谱图变化中，明显可以看出，随着储藏期的延长，不易流动水不断减少，自由水不断增加，动态的反映了肌原纤维内部水不断迁移到外部空间变成自由水的过程。
（图一）鳕鱼冷冻保鲜
水分子有固相和液相两种形式，水分子结冰后，核磁共振信号弛豫速度加快到仪器无法检测的范围，也就是冰无信号，而水的信号正常。可以利用这个特性研究食品解冻与速冻机理。
速冻实验在-18℃常规冻藏室中进行，从T2图谱可了解到食品中并不是所有水分都结成冰晶，仍有一部分结合水处于未冻水状态，通过低温下测试样品水分状态，就可以知道未冻水含量占比，以此研究冻 藏过程中未冻水对于货架期的影响。
同样低场核磁T2谱也能直观的看到冻融过程中，水分与冰之间的迁移转化过程，哪部分水先结成冰，最先融化的也是这部分，都可以清晰的从图谱中反映出。
（图二）速冻与解冻研究
2.2 农业无损检测与种子育种
核磁共振成像技术可以用于种子及水果的无损探伤，成像结果可以反映内部水分分布及结构信息。
种子吸水过程在能清晰的反映出种子发芽过程，磁共振成像可动态的反映出水分被种子吸入的过程，为种子育种提供直观的信息。
图三是将绿豆种子泡于32度温水中，每10分钟完成一副核磁共振质子密度加权成像。红色部分为进入到种子内部的水分。从图中可以清晰的看到水分被种子吸入的过程。从胚芽开始吸水，慢慢的渗透到种子所有部位。非常直观的了解到种子实际的吸水过各，为研究种子发芽机理与育种提供参考。
（图三）绿豆吸水过程
图四是玉米的核磁共振横段位与矢状柆的核磁共振图像，可以无损了看到玉米棒子内部的结构信息。
（图四）玉米多层面核磁共振成像图
2.3 石油勘探领域案例
孔隙是石油勘探领域最值得关注的参数之一，孔隙大小与孔隙的连通性在油层评价与开采中是至关重要的参数。低场核磁共振技术在孔隙研究方便体现出独有的便捷与准确性。水分子的特性之一是“无孔不入”。在检测一些骨架不含水的样品时，我们需要借助于水分子的无孔不入特性，将水分子填充到孔隙结构的样品中，这样水分子的特性就与样品的孔隙特性一一对应。水分含量能体现出孔隙的多少，水分的核磁共振弛豫特性与孔隙大小相关。
图五是不同黏度的油水
混合物的一维与二习以为常核磁共振图谱。一维图谱上重油和水的谱峰会有重叠，无法计算油水的相对比例。二维图谱中加入了扩散系数值，由于水和油的扩散系数差别很大，从而把
油水混合物明显区分开来。（图五）油品品质分析
左图为玻璃珠孔隙模型T2反演图谱，可以清晰的反映出三种不同大小了孔隙分布与孔隙多少。三个不同的位置的谱峰分别代表三种不同尺寸的孔隙，峰面种反映孔隙的多少。
下图是岩心样品T2图谱，可以反映出大孔、小孔及裂缝体系。
（图六）孔隙分析
采收率是衡量油田开发水平高低的一个重要指标。石油的剩余储量大都集中在高含水、低渗透、稠油、高温高盐油藏、非均质极强的碳酸盐岩缝洞油藏等开采难度较大的地方，已形成提高采收率四大技术系列，即化学法、气驱、热力和微生物采油。认识驱替剂的作用机理是提高驱油效率、扩大波及体积的基础对进一步提高采收率有着重要的作用。低场核磁共振成像技术可用来直观地显示岩心驱替过程中流体的分布状态，对于揭示驱替剂的作用机理意义重大。
（图七）核磁驱替装置与驱替成像
2.4 橡胶交联密度领域
低场核磁共振用于橡胶交联密度的测试原理不再是以水为基础，而主要是根据聚合物中碳氢链质子的分子动力学，利用交联结构的磁共振响应来有效地评价聚合物(如橡胶、塑料等)的交联密度，分析聚合物在研发与生产过程中的结构演变，据此进行硫化参数的优化、橡胶制品的质量验证、老化过程分析研究、疲劳寿命预测、橡胶及其它弹性体中水分和溶剂含量测定等。采用此种方法评价橡胶的交联结构，技术上快速便捷(30秒～5分钟)、测试过程对样品无任何损害、重现性好、信息量大，而且可以将化学交联和物理交联区分出来。核磁共振交联密度测试手段提供了一种全新的交联检测技术，与传统的测试结果有很好的相关性，优势明显。
图
（八）是天然橡胶交联密度与强度的测试数据对比。交联密度是评价橡胶品质最重要的参数之一，交联密度越大，也就是单位体积内的交联键越多，其耐热性更好，拉伸强度增加，力学强度更好，回弹性更好。过高的交联度会导致冲击强度下降。从图中可以看出，随着交联密度的增加，抗张性能增加，拉长断裂性能减弱。
（图八）橡胶强度与交联密度测试
图
（九）是相同一批样品核磁法交联密度与传统溶胀法交联密度测试数据对比。可以看出核磁法与传纺方法有较好的一致性，同时核磁法还能区分物理交联与化学交联，测试样品一般在5分钟以内完成，速度快，能满足科研与生产上的各种测试需求。是一种全新的快速检测手段。
（图九）核磁法交联密度与传统方法对比
总结与展望
低场核磁共振检测技术以其快速、无损、多参数检测的优点，已在多个科研领域起到重要作用，获得了大量的科研成果。该技术在多个领域弥补了传统方法的不足，同时还提供了新的测试参数数年，更全面的评价样品特性。Mobile手持式低场核磁共振分析仪的问世，更是大大拓展了低场核磁共振技术的应用范围，为各领域的现场快速检测提供全新的技术手段。可以预见，未来低场核磁共振检测技术必将在科研与生产领域大展拳脚。
参考文献：
[1] 周科平，李杰林，许玉娟，张亚民，杨培强，陈路平，冻融循环条件下岩石核磁共振特性的试验研究[J]，岩石力学与工程学报，第31卷 第4期
[2] 马瑾、脊蕊娜、罗庶、姜培学，超临界压力CO2在深部咸水层中运移规律研究［J］，工程热物理学报 第33卷第11期 [3] 田慧会、韦昌富，基于核磁共振技术的土体吸附水含量测试与分析[J]，中国科学: 技术科学 2014年第3期 [4] 赵喜平, 磁共振成像系统的原理及其应用[M], 科学出版社,2000 [5] 熊国欣, 李立本,核磁共振成像原理[M],科学出版社,2007 [6] 汪红志，张学龙，武杰，核磁共振成像实验教程[M]，科学出版社，2008 [7] Yichong Cheng,Qinfeng Di, et al.Visualization Study on Fluid Distribution and End Effects in Core Flow Experiments with Low Field MRI Method[J].enceDirect
第五篇：干熄焦锅炉典型故障的分析与诊断（推荐）
干熄焦锅炉典型故障的分析与诊断
盛军波（武钢焦化公司，武汉430082)
在干熄焦工艺中，干熄焦锅炉是能源转化与回收的中心，也是保证干熄焦装置连续稳定运行的最为重要的环节之一。本文结合武钢1、2号干熄焦锅炉的运行情况，对锅炉与干熄焦工艺中其他环节相互的影响关系以及造成锅炉炉管破损的原因、锅炉炉管破损后的判断及处理方法进行分析。
锅炉炉管破损对干熄焦的影响
武钢1、2号干熄焦装置的焦炭处理能力均为140t/h ,锅炉所产蒸汽设计压力为3.9±0.2 MPa, 蒸汽温度设计为450±10℃，蒸汽发生量设计为76t/h。1.1 炉管破损的危害
锅炉炉管破损后，炉管内聚积着具有强大压力的汽水，如不及时发现并停炉进行处理，将会造成锅炉其他炉管被冲刷而破损；炉管破损后，水蒸汽与红焦接触反应，产生大量氢气，会在锅炉内产生爆炸，危及锅炉及人身安全；炉管破损后，水汽会顺着除尘管道进入布袋仓，造成除尘布袋的损坏等。1.2 炉管破损的判断方法
造成锅炉炉管破损的原因既有炉管材质、炉管安装质量等方面的原因，也有干熄焦生产过程中操作不当的原因。各类影响因素见表1。表1
锅炉炉管破损的影响因素 类 别 影响因素
材质方面 炉管局部夹渣，炉管壁不均匀，炉管有裂纹等
安装方面 炉管有焊伤，炉管酸洗损伤，炉管水压试验损伤等
操作方面 锅炉给水水质超标，锅炉炉水水质超标，锅炉入口温度超标，锅炉亏水，锅炉超压，锅炉出口长期低温，焦粉对炉管冲刷等
锅炉炉管破损后，干熄焦锅炉、干熄炉、气体循环系统会表现出一系列异常现象，特别是循环气体中氢含量会急剧上升，锅炉入口压力会明显增高，预存段压力调节放散管会冒蒸汽等。
需要注意的是，当给水预热器水管破损漏水、干熄炉炉顶水封槽破裂漏水或因干熄炉预存段压力大幅波动造成水封槽内的水进入干熄炉时，也会造成循环气体中氢气含量急剧上升的现象。但总体表现的现象与锅炉炉管破损有明显的不同。武钢1、2号干熄焦装置在开工初期都曾出现过锅炉炉管破损的现象，1号干熄焦装置在运行2年多后，曾出现给水预热器水管破损的现象，均得到了及时有效的处理。几种不同情况下气体循环系统进水后表现出的现象对比情况见表2。
表2
气体循环系统进水后表现出的现象
现象 锅炉炉管破损 给水预热器水管破损 水封槽破损
循环气体中氢气浓度急剧上升 √ √ √
锅炉蒸汽发生量明显下降 √
锅炉给水量明显上升 √
预存段压力调节放散口有蒸汽冒出 √ √
锅炉底部有明显积水 √
循环风机底部有明显积水 √
给水预热器底部有明显积水
√
循环风量明显降低 √
二次除尘器格式排灰阀排出湿灰 √
预存段压力大幅波动 √
√
锅炉外壁表皮剥落或变色 √
干熄炉入口温度明显降低
√
排焦温度明显降低
√
锅炉入口压力明显变大 √
1.3 炉管破损后的处理
一经确认锅炉炉管破损，首要的任务就是停止干熄焦装置的生产，以减小因炉管破损造成的其他损失，然后采取换管或堵管的办法对破损的炉管进行处理。一般情况下，锅炉的换热面积应设计有10％的富余量，如果个别的炉管破损，而且更换难度很大，可采取堵管的办法进行处理。但最优的选择应该是对破损的炉管进行更换，以便保证锅炉设计的换热面积。
给水预热器水管破损在某些方面和锅炉炉管破损的危害相同，水蒸汽会随循环气体进入干熄炉与红焦反应产生大量的氢气，因此应及时采取措施。但给水预热器的水管破损不至于造成干熄焦的停产。一旦确认给水预热器水管破损，应关闭其进出口阀门，利用旁通管给除氧器供水，再根据实际情况利用干熄焦的月修或年修，对给水预热器破损的炉管进行处理。
对于干熄炉炉顶水封槽破裂漏水的问题，可暂时停止干熄焦的生产，对水封槽破裂部位进行焊补或整体更换水封槽。
每一次锅炉炉管的破损，都要认真分析原因并采取相应的预防措施。一般情况下，个别炉管材质原因或者个别部位施工原因造成的炉管破损主要发生在干熄焦开工的初期或者运行的前期，相对容易判断。
因操作原因造成的锅炉入口温度超标或者长期大幅度波动而导致锅炉炉管的破损，必须对操作方法进行严格规范，对达不到操作技能要求的操作人员要进行适当的调换。因测量仪表的原因造成锅炉入口温度长期超标而导致的炉管破损，必须更换测量元件并进行严格的校正，否则将会造成锅炉炉管连续大面积损坏。
锅炉给水及炉水水质超标时，短期内不会影响锅炉的运行，也不影响锅炉的产汽量，但水质长期超标会加剧炉管的结垢及氧腐蚀，因此对锅炉炉管造成的不良影响是一个缓慢渐变的过程，而且这种情况对锅炉炉管的损坏是大面积，并且不可逆转的，尤其要引起干熄焦技术人员的重视。锅炉给水及炉水水质指标的国家标准根据锅炉设计压力等级的不同有一定的差别，应严格按国家标准对锅炉给水及炉水水质进行管理。
结论
(1)武钢1、2号干熄焦锅炉总体运行稳定，其蒸汽压力、温度、产率均达到设计要求，满足了干熄焦生产的需要。
(2)对干熄焦锅炉炉管破损的原因及判断方法应有足够的了解，并及时处理所发生的炉管破损故障。
(3)应加强干熄焦的操作和测量仪表的维护，特别要加强对锅炉给水及炉水水质的管理。
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