焦化爐地面站袋式脈沖除塵器的研究

穆彩霞

摘 要：隨著國家環保力度的進一步加大，中小型的煉焦廠逐步被強制關停。大型低污染高產出的焦化生產廠具有了更大的發展空間。在焦化生產過程中，煙塵處理是焦化生產的一個重要組成部分。本文根據國內外焦爐除塵技術對比，結合本人在環保除塵行業多年的經驗，根據國內的環保除塵特點，針對焦爐除塵的特點，煙塵的吸收和處理進行了介紹。

關鍵詞：裝煤煙塵；出焦煙塵；移動吸塵罩；地面除塵站；火花分離；預噴涂；焦油捕捉；防爆措施；風機節能

1 焦爐煙塵的特點

焦爐煙塵主要有兩部分組成，即裝煤煙塵和出焦煙塵。在裝煤和

出焦過程中產生的煙塵量約為1.35kg/t煤，煙塵中含塵濃度為50mg/m3。煙塵中含有多種污染物，主要是固體懸浮物（TSP）、苯可溶物（BSO）及苯并芘（BaP）， 易被人吸入肺部致癌，給大氣和工作環境造成嚴重的污染。

由于裝煤和推焦的位置不斷在改變，塵源點也隨之改變，這給其煙塵的治理和吸收帶來了困難。在焦爐裝煤和出焦過程中產生大量高溫煙氣和帶有火花的粉塵，煙氣中還存在一定量的可燃氣體，這種粉塵如果不進行降溫和消除火花進入袋式除塵器，將產生燃燒和爆炸。并且這種帶火花的粉塵不僅溫度高而且堅硬、表面鋒利。煙氣中所含的焦油很容易粘結布袋，

當裝煤和出焦結束時煙氣量減少，氣體被迅速冷卻很容易結露。給袋式脈沖除塵器的設計增加了難度。針對焦爐煙氣的特點，常規的脈沖袋式除塵器，已不能可靠的的工作。因此常規的脈沖袋式除塵器，不能直接對焦爐煙塵進行有效的處理。

2 焦爐袋式脈沖除塵器的系統設計

焦爐袋式脈沖除塵器主要由移動吸塵罩、集合折板式火花分離均熱冷卻器、預噴涂噴揚發生器、焦油捕捉器、除塵器本體、卸灰輸灰振打系統、引風機及調速裝置和自動控制系統等組成。

3 裝煤煙氣的吸收

焦爐全干式裝煤除塵系統裝煤車在裝煤時，先將車上導通煙氣用的活動接口與地面除塵站系統固定翻板閥接口對接，然后自動打開裝煤孔蓋.放下裝煤密封套筒裝煤。開始在開啟裝煤孔蓋的同時通過控制系統信號，使設置在除塵站內的風機高速運轉'預噴活性粉系統開始工作。煤料從，套筒裝入炭化室內時產生的煙氣，在除塵站風機的吸引下，從密封套筒的夾層經導管進入，車上的燃燒室進行燃燒（可燒掉部分焦油和CO. CH.，等一些可燃物）.燃燒后的煙氣經適量摻風后（約2500C）引至地面除塵站預噴活性粉與煙氣混合吸附焦油后經蓄熱式冷卻滅火器脫除火屑，冷卻至1100 C以下，進入脈沖袋式除塵器凈化，凈化后的氣體經風機，消聲器， 煙自排入大氣。

4 出焦時的煙氣吸收 移動吸塵罩

（1）移動皮帶提升小車聯接移動吸塵罩煙罩，是移動煙罩一個支點固定在攔焦車上，另一個支點在第三條軌道上（架設在吸塵干管的支柱上），煙罩隨攔焦車行走。煙塵通過煙罩頂部可移動皮帶提升小車聯接罩，進入吸塵干管，送至地面站袋式脈沖除塵器。是目前采用較多的一種連接形式。

（2）水封槽式移動吸塵罩，是移動煙罩一個支點固定在攔焦車上，另一個支點在第三條軌道上（架設在吸塵干管的支柱上），煙罩隨攔焦車行走。煙塵通過煙罩頂部的連接管插入吸塵干管的上半部。 吸塵干管的下半部，靠近連接管一側，設有密封水槽。煙塵經吸塵干管送至地面站袋式脈沖除塵器。這種方法由于結構簡單，煙塵泄露少。缺點是必須嚴格控制水封槽的水位。需加防凍措施，如果處理不好可造成二次污染。

（3）煙氣轉換閥，通過固定在焦爐兩側的煙氣轉換閥。在裝煤或出焦時，將裝煤車和焦車上的煙氣與其對接、將煙氣導入主除塵管道。這種方法由于結構簡單，性能可靠，目前已被廣泛應用。

集合折板式火花分離均熱冷卻器

集合板式火花分離均熱冷卻器的作用是對冷熱不均的煙氣進行均熱處理

集合板式火花分離均熱冷卻器，是在吸收國內外焦爐除塵的優點，經我校除塵專業科研人員的多年實踐設計出的優質系統，它集冷卻、均熱和一次火花分離為一體，并且結構簡單節省材料成本，完全可以用在焦爐除塵系統。它在結構上由上箱體、中箱體和灰斗構成。其工作原理為，中箱體是由集合板組成，中箱體的下端設有一次火花分離裝置。煙氣由上箱體進入，沿中箱體集合板下流，高溫煙氣在流經中箱體時熱量被吸收，低溫煙氣在流經中箱體時被加熱，帶火花大顆粒粉塵由于重力作用在中箱體被加速，與火花分離裝置相碰撞迅速落入灰斗。

5 煙氣中焦油的處理

焦化煙氣中的焦油主要是在裝煤過程中產生的，如果焦油附著在布袋上，可使布袋的透氣性變差，系統阻力增加，造成布袋報廢，除塵系統失效。因此應在煙氣進入布袋前進行有效的處理。我們在設計中采用2次焦油處理方式，第一次是將裝煤車裝煤時產生的煙氣，在除塵站風機的吸引下，從密封套筒的夾層經導管進入裝煤車上的燃燒室進行燃燒，可燒掉大部分焦油。剩下的少量焦油在煙氣進入布袋前進行預噴涂，即混入CaO或除塵收集的焦粉進行第2次焦油處理。

6 焦化爐袋式脈沖除塵器的特殊性 防爆處理

由于煙氣中存在一定量的可燃氣體，雖然在煙氣進入布袋進行了冷卻和一次火花分離處理，但在布袋除塵室的爆炸可能性依然存在，因此我們在設計除塵器本體時采取了以下防爆措施：⑴在煙氣進入布袋除塵器前設有導流板，它的作用是進行二次火花分離和均衡氣流。⑵各除塵室進行完全分離，在各室的煙氣的進口、出口分別加設離線閥。⑶灰斗加2級卸料器保證卸料時密封可靠。⑷各室分別設防爆門。⑸在煙氣進入布袋除塵器本體的煙氣入口，設冷風閥并加設溫度檢測和可燃燒氣體檢測點。當焦化爐及系統運行異常，檢測到溫度或可燃燒氣體濃度升高時系統打開冷風閥，加入冷風降低溫度和降低可燃燒氣體濃度

7 自動控制系統

裝煤系統、出焦系統、除塵系統的運行全部采用上位計算機自動控制系統，利用PLC收集系統信號和就地控制，利用上位計算機進行集中監控，即分散控制集中管理的自動化控制系統。系統自動化程度高，運行穩定安全可靠。

8 風機節能分析

由于裝煤和出焦都是間斷進行的，所以煙氣也是不連續的。如果風機始終全速運行造成能量的浪費。⑴采用液力耦合器調速，根據裝煤和出焦信號分時控制電機的負載達到節能的目的。優點是：一次性投資成本較低。缺點是：分時、開環控制，由于液力偶合器的多次升降產生機械磨損，使用壽命短。系統受多個信號控制可靠性差，開環控制節能效果差。⑵采用變頻恒真空度控制：使用變頻調速器通過采集系統壓差信號，采用模糊控制技術調節電機的轉速達到節能的目的（參見專利產品恒真空度脈沖除塵器，專利號）。優點是變頻調速不存在機械磨損使用壽命長，維護簡單。只需采樣1個模擬信號系統控制可靠。閉環控制系統自動化程度高，節能效果更顯著節能50%以上。缺點是一次性投資略高

參考文獻

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[2]《現代煉焦新技術與煉焦爐操作及智能優化控制實用手冊》冶金工業出版社，2005年4月

[3]《煉焦企業管道設計安裝與維修技術手冊》韓建隆著 中國科技文化出版社，2007年6月

[4]《最新煉焦企業清潔生產技術要求清潔與生產標準實施手冊》中國知識出版社，2005年9月