煙囪在熱浮力的作用下產(chǎn)生吸力，使焦?fàn)t加熱系統(tǒng)產(chǎn)生氣體流動，排出燃燒系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣，實現(xiàn)焦?fàn)t的連續(xù)加熱，保證焦?fàn)t的正常生產(chǎn)。正常情況下，從煙囪排出的廢氣是看不見的，所以我們一般看不到煙囪冒黑煙。但在異常情況下會出現(xiàn)或輕或重的黑煙現(xiàn)象，這不僅會對環(huán)保有影響，也反映出焦?fàn)t加熱系統(tǒng)出現(xiàn)了不正常的情況，因此，查明煙囪冒黑煙的原因，及時解決是有必要的。

1 煙囪冒黑煙現(xiàn)象的原因分析

1.1 焦?fàn)t炭化室與燃燒室爐墻竄漏

焦?fàn)t的炭化室和燃燒室之間，僅以炭化室墻相隔開，如果爐墻不嚴(yán)密而存在裂縫，在裝煤初期，由于大量水汽的形成，煤氣發(fā)生量較大，對爐墻表面形成的壓力也就很大，此時大量的荒煤氣很容易順著不嚴(yán)密的磚縫涌人燃燒室內(nèi)，不但破壞了燃燒系統(tǒng)的正常燃燒，而且會造成加熱煤氣和荒煤氣都無法充分燃燒，隨燃燒廢氣經(jīng)下降火道排至廢氣系統(tǒng)，最終以帶黑顏色的氣體從煙囪冒出。造成爐墻不嚴(yán)密的原因為:

⑴溫度變化的影響。在生產(chǎn)過程中，反復(fù)開關(guān)爐門，裝煤、出焦時溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力對爐墻產(chǎn)生影響，這種影響使?fàn)t頭部位在投產(chǎn)3-5 年就開始發(fā)生剝蝕或裂紋。隨著生產(chǎn)時間的推移，損壞程度不斷增加，并向爐內(nèi)延伸; 裝煤口部位因受外界冷氣流的影響，也很快形成剝蝕、裂紋等損傷。炭化室墻面出現(xiàn)裂紋后，摘裝爐門及推焦所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力對爐墻裂縫的擴(kuò)大和墻面變形的加劇起著促進(jìn)作用。

⑵部分耐火磚由于質(zhì)量稍差會隨著焦?fàn)t的烘爐、生產(chǎn)會逐漸開裂，嚴(yán)重的甚至?xí)纬扇鄱?。此外，耐火磚縫內(nèi)灰漿會逐漸脫落，耐火泥與爐墻磚的粘合也會產(chǎn)生不穩(wěn)。這些都會致使?fàn)t體不嚴(yán)密。

⑶爐頭部位易串漏。在焦?fàn)t出焦，爐門敞開時，炭化室墻就會與外界的冷空氣接觸，爐頭部位極易承受外界冷空氣的侵蝕而形成竄漏。

⑷負(fù)壓操作的影響。正常生產(chǎn)時，焦?fàn)t炭化室內(nèi)的煤氣壓力應(yīng)始終大于同標(biāo)高的相鄰燃燒室處壓力，并且高于外界大氣壓。炭化室內(nèi)的荒煤氣在高溫下會產(chǎn)生裂解，裂解形成的石墨填充在磚縫之間和裂縫之間，保持炭化室墻面嚴(yán)密。如當(dāng)集氣管壓力波動造成壓力偏低時，炭化室內(nèi)就可能呈負(fù)壓狀態(tài)，此刻燃燒室中的廢氣就會流人炭化室內(nèi)，而且爐門不嚴(yán)密處也會往炭化室內(nèi)吸進(jìn)空氣，燒掉磚縫中的石墨，造成燃燒室爐墻出現(xiàn)串漏。

⑸因生產(chǎn)需要，變更結(jié)焦時間，而焦?fàn)t鐵件沒有及時進(jìn)行調(diào)整，使?fàn)t體的收縮、膨脹處于無序狀態(tài)，進(jìn)而易將墻面拉開，出現(xiàn)裂紋。引起爐體不合理的膨脹式收縮，而引起竄漏冒黑煙。

1.2 空氣過剩系數(shù)不合理

合理的空氣過剩系數(shù)是保證焦?fàn)t加熱系統(tǒng)煤氣完全燃燒的必要條件，如當(dāng)空氣過剩系數(shù)偏大時，火道內(nèi)的火焰變短，既不利于高向加熱的均勻性，還會增加加熱系統(tǒng)的阻力; 而當(dāng)空氣過剩系數(shù)偏小時，則會導(dǎo)致進(jìn)入立火道的煤氣因缺氧而不能完全燃燒，此時焦?fàn)t煙囪易出現(xiàn)黑煙[2]。

1.3 加熱系統(tǒng)設(shè)備的因素

有些焦?fàn)t在換向一段時間后煙囪開始冒煙，說明吸力比剛交換后逐漸變小了，空氣量吸入不足，而分總煙道吸力又沒有調(diào)節(jié)。故造成此種現(xiàn)象應(yīng)從加熱系統(tǒng)的設(shè)備來找原因。

⑴上升氣流時，廢氣盤上進(jìn)風(fēng)門空氣蓋板提起高度不夠或個別未提起，使得上升氣流的阻力增大，上升氣流立火道內(nèi)的空氣量不足，造成燃燒不完全。

⑵下降氣流時，廢氣盤風(fēng)門蓋板未關(guān)嚴(yán)，使得與之相連的下降氣流通道內(nèi)的吸力減少，燃燒室內(nèi)的廢氣排出不暢，而煤氣還在不斷地進(jìn)入上升火道內(nèi)，煤氣得不到充分燃燒，產(chǎn)生大量的黑煙[1]。

⑶廢氣砣發(fā)生故障無法提起或廢氣砣提起高度不夠，使得對應(yīng)的燃燒室火道內(nèi)的廢氣排出困難，空氣量吸入不足，煤氣得不到充分燃燒而冒煙。

2 對煙囪冒黑煙的處理及預(yù)防措施

1#、2#焦?fàn)t分別建于1969 年和1973 年，爐齡已超過40 年，是目前國內(nèi)壽命最長的焦?fàn)t之一。2003年焦化廠陸續(xù)對1#、2#焦?fàn)t進(jìn)行熱維修，內(nèi)容包括炭化室爐墻通修、炭化室爐墻1-4 立火道和24-28立火道翻修，至今已進(jìn)行熱維修6 次，焦?fàn)t爐體狀況顯著改善。但是1#、2#焦?fàn)t爐體整體逐漸老化，爐墻砌體嚴(yán)密性變差，加上部分炭化室熱維修時采用局部維修，存在新舊砌體接茬縫，裝煤時遇到炭化室砌體狀況差一些時，1#、2#焦?fàn)t大煙囪冒黑煙。因此必須采取相應(yīng)的措施，保證爐體的嚴(yán)密性，減少煙囪冒黑煙現(xiàn)象的發(fā)生。

⑴熱修人員每季度對炭化室爐墻進(jìn)行檢查，建立檢查臺帳，并根據(jù)爐墻存在問題及時進(jìn)行處理。

⑵加強(qiáng)爐體的密封工作，堅持能抹不噴，能少噴則少噴的原則，盡量減少因噴補(bǔ)過多造成對爐體的二次傷害，形成新的竄漏，要求提高操作水平，減少操作時間。

⑶對爐墻存在裂縫，處于4-25 立火道位置，噴補(bǔ)工具從焦?fàn)t機(jī)、焦兩側(cè)或爐頂均難以噴到的情況，要求熱修人員詳細(xì)記錄，在每次裝煤時，安排人員到焦?fàn)t爐頂打開相應(yīng)的燃燒室立火道看火孔蓋，部分竄漏未及時燃燒的黑煙從爐頂看火孔冒出，大煙囪冒黑煙現(xiàn)象減輕。

⑷加強(qiáng)爐門的修理工作，變以堵為主為以修為主，及時敲打刀邊，確保爐門刀邊與爐門框的緊密接觸，以防空氣吸入而燒掉爐墻的石墨。

⑸加強(qiáng)護(hù)爐鐵件的測量調(diào)節(jié)工作、保證爐體均勻合理地膨脹。

⑹保持合理的空氣過剩系數(shù)。要按操作規(guī)程要求，按時測定空氣過剩系數(shù)，如不符合規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行及時調(diào)整。

⑺加強(qiáng)對交換設(shè)備的檢查，確保交換到位，煤氣充分燃燒。

⑻加強(qiáng)生產(chǎn)管理，避免工業(yè)水和氨水等溢流爐頂，減少對爐墻的損害。

⑼加強(qiáng)焦?fàn)t無煙裝煤的管理，要求上升管蓋打開不能超過兩個，使用高低壓氨水的時間要短裝煤時要求煤車導(dǎo)套與爐頂表面接觸嚴(yán)密，防止冷空氣抽入，裝完煤后及時將裝煤孔蓋蓋上，防止冷空氣大量進(jìn)入，燒損爐墻石墨。

通過以上措施，1#、2#焦?fàn)t煙囪長時間冒黑煙現(xiàn)象已基本杜絕，但冒煙現(xiàn)象不能消除，2013 年繼續(xù)對焦?fàn)t進(jìn)行熱維修，屆時焦?fàn)t煙囪冒黑煙現(xiàn)象將進(jìn)一步減輕。