一种检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法与流程

本发明涉及一种用于检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，属于焦炉炉体检测方法技术领域。

背景技术：

焦炉在建成后的烘炉升温过程中，炭化室、立火道顶部的砖逐步开始升温，直至烘炉结束正常加热开始，炉顶表面砖和炭化室、立火道顶部砖温差达到最大，由于温度高低的不同，炭化室顶部砖膨胀量远远大于炉顶表面砖的膨胀量，上下砖层之间存在位移，从而产生水平方面缝隙。在炭化室、立火道内部砖层与砖层之间也会因膨胀量不同而发生位移，且同一层所有砖的位移距离并不一致，这将导致同层砖之间出现垂直方向的缝隙。这些缝隙刚开始较小，并会被荒煤气裂解所产生的石墨封住，但在日常生产过程中，受装煤、摘门、推焦等焦炉正常的反复操作而引起的温度变化、机械应力与化学腐蚀等作用，缝隙将开始逐步加大。此时荒煤气将窜漏至燃烧室中，在燃烧室内燃烧，使温度局部升高，并剥蚀炉墙，如果未及时发现并进行处理，缝隙将逐步扩大，炭化室墙面砖将逐步受损，荒煤气开始加量进入立火道，造成炉温波动加剧，废气中so2含量上升，焦炉使用寿命急剧缩短、烟囱冒烟等恶劣影响。

目前判断焦炉炭化室炉墙有无窜漏现象，主要凭肉眼观察和靠经验判断，即蓄热室顶部有无下火、进风门处瓦斯灰是否增多、查立火道墙有无冒烟冒火、从废气盘测压孔观察小烟道内有无蓝火苗，以及在推焦结束后人为加大两侧燃烧室压力，看炭化室墙面是否有火苗等主观判断方法，缺乏有科学依据的检测焦炉炉墙窜漏的方法，这种情况至今没有得到有效地解决，十分不利于炉墙缝隙的及时修复，不但缩短了焦炉的使用寿命，影响了生产的顺利进行，还存在一定的安全隐患，成为焦炉炭化室维修的难题，亟待加以解决。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，这种检测方法通过对比交换过程中和非交换过程中废气so2的含量，即可判别焦炉炭化室的窜漏程度，该方法简单易行，鉴定效率高，可有效鉴定炉墙的窜漏。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，它采用以下步骤进行：

a.确定炭化室某一炉墙面为泄漏测试墙面，选择该炉墙面对应的立火道下降气流相应小烟道上的废气取样点；

b.将取样管插入小烟道，并确保接口处密封；

c.将泵吸式so2含量检测设备与取样管进行连接；

d.在废气盘废气砣开始提起时打开泵吸式so2含量检测设备，在废气砣开始上升时将废气按固定的频率抽出，废气通过so2含量检测设备；

e.对废气进行检测，观察检测设备so2含量的变化，并记录按固定的频率抽出废气中的so2含量，在废气砣上升后2min后，如果so2含量在连续10次抽出的废气中未上升，则可以拔出取样管，将小烟道密封好；

f.以时间为横坐标，所测得so2含量为纵坐标作折线图；

g.观察折线图，如果so2含量在废气砣上升后呈现过明显的下降趋势，即折线图存在尖峰型，则表明炉墙有明显窜漏，否则，则炉墙密封效果良好；

i.如果炉墙窜漏，则计算计算折线图尖峰面积，并求出so2含量平均值，以此判断炉墙窜漏程度。

上述检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，所述步骤a中所检测的炭化室应处于结焦初期，相邻炭化室应为结焦末期，炭化室各点的压力必须为正压，且高于相邻燃烧室相同标高处的压力。

上述检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，所述步骤a中的废气取样点在小烟道靠近废气盘的端部处。

上述检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，所述步骤d中的取样方式为全自动泵吸式取样。

上述检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，所述步骤d在的废气的固定抽出频率为至少每5秒钟测定一次。

上述检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，所述步骤e中测定废气中so2浓度的检测方法为红外吸收法，或分光光度法，或紫外荧光法，或电导法，或库仑滴定法，或火焰光度法。

本发明的有益效果是：

本发明针对炭化室炉墙密封不严时，燃烧室所排出的废气中的so2主要是由炭化室窜漏至燃烧室的荒煤气燃烧所致，对比交换过程中和非交换过程中废气所含so2的量，即可判别焦炉炭化室的窜漏程度，指导对炉墙进行及时修复，防止裂缝进一步扩张，提高炉体的使用寿命，减少炉墙窜漏等原因造成的环境污染，消除了安全隐患，提高了企业的经济效益。

本发明的实际应用效果良好，不但可以排查焦炉炉墙砖缝之间是否存在窜漏，还可以利用本方法指导对焦炉炭化室墙面进行修理，使炼焦加热产生的废气中二氧化硫含量波动幅度减少，焦炉烟囱颗粒物含量趋于稳定。

本发明填补了目前焦化行业在炉墙窜漏方面检测技术的空白，有效解决了传统的依靠肉眼观察和经验判断焦炉炭化室炉墙有无窜漏现象的问题，为指导对炉墙进行及时维护和修理提供了科学的检测方法，具有良好的实用价值。

附图说明

图1是本发明在小烟道取样点的示意图；

图2是焦炉的炭化室和燃烧室结构的剖视示意图。

图中标记如下：取样点1、高炉煤气2、废气3、炭化室4、燃烧室5、炉墙6。

具体实施方式

本发明实施的原理是：在炭化室炉墙密封不严时，燃烧室所排出的废气中的so2主要是加热用煤气和从炭化室窜漏至燃烧的荒煤气燃烧所产生。在焦炉交换过程中，燃烧用的煤气流量减少，炭化室气压降低且空气较充足，此时废气中的so2主要是由炭化室窜漏至燃烧室的荒煤气燃烧所致，通过对比交换过程中和非交换过程中废气所含so2的量，即可判别焦炉炭化室的窜漏程度。然后根据炭化室炉墙窜漏程度展开针对性处理，防止炉墙裂缝进一步扩大，达到延长炉墙寿命、减少荒煤气燃烧对环境的污染、提高化产回收率的目的。本发明采用的方法简单易行，鉴定效率高，可有效鉴定炉墙的窜漏。

图1是本发明在小烟道取样点的示意图，图2是焦炉的炭化室和燃烧室结构的剖视示意图。如图所示，焦炉包括多个炭化室4和多个燃烧室5，通过炉墙6分隔开，废气盘包括废气砣和空气盖板，燃烧室5内气体会按一定周期交换流动方向。

本发明的检测焦炉炭化室炉墙窜漏的方法，它采用以下步骤进行：

（1）确定炭化室4某一炉墙6面为泄漏测试墙面，选择该炉墙6面对应的立火道下降气流相应小烟道上的废气取样点1；

（2）将取样管插入小烟道，并确保接口处密封；

（3）将泵吸式so2含量检测设备与取样管进行连接；

（4）在废气盘废气砣开始提起时打开泵吸式so2含量检测设备，在废气砣开始上升时将废气按固定的频率抽出，废气通过so2含量检测设备；

（5）对废气进行检测，观察检测设备so2含量的变化，并记录按固定的频率抽出废气中的so2含量，在废气砣上升后2min后，如果so2含量在连续10次抽出的废气中中未上升，则可以拔出取样管，将小烟道密封好；

（6）以时间为横坐标，所测得so2含量为纵坐标作折线图；

（7）观察折线图，如果so2含量在废气砣上升后呈现过明显的下降趋势，即折线图存在尖峰型，则表明炉墙6有明显窜漏，否则，则炉墙6密封效果良好；

（8）如果炉墙6窜漏，则计算计算折线图尖峰面积，并求出so2含量平均值，以此判断炉墙6窜漏程度。

本发明的上述方法步骤（1）中所检测的炭化室4应处于结焦初期，相邻炭化室4应为结焦末期，炭化室4各点的压力必须为正压，且高于相邻燃烧室5相同标高处的压力。

本发明的上述方法步骤（1）中的废气取样点1在小烟道靠近废气盘的端部处。

本发明的上述方法步骤（4）中的取样方式为全自动泵吸式取样。

本发明的上述方法步骤（4）在的废气的固定抽出频率为至少每5秒钟测定一次，提高测定频率有利于提升检测准确度。

本发明的上述方法步骤（5）中测定废气中so2浓度的检测方法可以为红外吸收法，或分光光度法，或紫外荧光法，或电导法，或库仑滴定法，或火焰光度法。

本发明所采用的废气中so2浓度的检测方法为现有技术，不再赘述。

本发明所画的so2含量折线图，及对折线图尖峰面积计算，求出so2含量平均值的具体实施过程均为现有技术，不再赘述。

本发明经实际应用，证明效果良好，以此方法指导对焦炉炭化室墙面进行修理，炼焦加热产生的废气中二氧化硫含量波动幅度减少，焦炉烟囱颗粒物含量趋于稳定。

本发明可以排查焦炉炉墙砖缝之间是否存在窜漏，以此指导对炉墙进行及时维护和修理，防止炉墙窜漏等原因造成的环境严重污染，同时还可提高焦炉使用寿命，因此具有较好的实用价值。