提高搗固焦爐地面除塵效果的優化改造

呂良維

摘要：針對搗固焦爐“二合一”地面除塵設備，存在漏風嚴重、布袋易板結、裝煤冒煙嚴重等問題，對除塵系統進行全面優化改造，提高除塵效率達標排放。

關鍵詞：搗固焦爐;除塵站;環保

1.現狀分析

河北唐山某焦化公司現有2組4座4.3M搗固焦爐，原按頂裝煤配套設計有兩座裝煤、出焦“二合一”式除塵地面站，2008年改造為搗固焦爐時將裝煤除塵系統配置了“預噴涂裝置”，使用效果仍不理想，除塵系統漏風嚴重，濾袋經常板結，裝煤冒煙嚴重，達不到國家煙塵排放標準。

2.主要缺陷及改造方案

單套地面除塵站配有710KW鼓風機，設計風量為14.7萬-29.3萬m3/h，設計風壓8000-6000Pa，實際運行風機機前壓力-2400Pa，除塵器前壓力-800Pa，阻火器前壓力-600Pa。分析認為，風機設計能力足夠大，但阻火器前吸力小，系統漏風是主要原因。

2.1除塵管道改造

原有管道的所有連接方式都為從一側吸風，導致管道的另一頭沒有風量。將管道引風口改為中間引風，在同組焦爐的爐頂管道與主管道連接處分別設置閥門，當1#爐生產時關閉2#爐吸塵管道，2#爐生產時則反之;確保最小的漏風率和風機最大做功。

2.2除塵翻板改造

經觀察分析，除塵系統漏風主要來源于機、焦兩側除塵翻板變形、關閉不嚴。尤其焦側翻板，是內翻板結構，受筒壁和閥板變形、閥柄卡阻等因素影響，大多數無法關閉到位，漏風較大。

2.2.1改造方案

焦側翻板工作原理是，來自攔焦車除塵罩頂部的電液推桿推動翻板外置的推桿，帶動翻板旋轉，當電液推桿后撤復位后，翻板因轉軸偏上產生的平衡自重將翻板關閉。原設計轉軸中心上移偏移量小，翻板下部與上部重力差接近，轉軸稍不靈活則翻板無法關閉到位。

綜合以上缺陷，考慮到現有閥板和筒壁的變形情況，將原有閥板拆除，并對其結構進行改造。

（1）將翻板旋轉中心上移，增加翻板自重不平衡量，使關閥力矩增大，從而提高密封性能。

（2）轉軸改為半軸設計，將軸與軸承座徑向間隙放大到2mm，一方面防止轉軸不同心而導致卡阻問題，另一方面方便轉軸及軸承座的檢查更換。

（3）翻板旋轉中心上移后，為避免翻板過長而易變形，將閥板截短，在筒壁下方封閉一定高度。這也是給筒壁下端增加了一個密封平面，解決了翻板的下端密封問題。

（4）盡量縮小翻板的平面尺寸，在翻板與筒壁之間留出20-30mm間隙，避免翻板剮蹭筒壁。同時，在筒壁焊接一周50*5角鋼，用做密封平面，補償這部分間隙。

（5）在密封面上用2*12扁鋼條焊接密封槽，嵌入耐高溫石棉繩以加強密封效果。

2.2.2改造效果

歷經8天，對全部160孔的翻板閥進行改造后，阻火器前管道吸力明顯上升，峰值達到-1800Pa，滿足除塵需求。

2.3導煙除塵車改造

裝煤、導焦“二合一”系統是為頂裝煤配套設計的，其最初的設計思想是利用出焦過程中吸附在濾袋上的焦粉作為裝煤時除塵器的涂層，使裝煤過程中吸入的絮狀煙塵在過濾時吸附在涂層上，同時，確保裝煤煙氣中焦油等黏性物質不與濾袋直接接觸而黏結堵塞濾袋。但“二合一”系統將裝煤時期的荒煤氣通過系統排放，增大了系統SO2、苯并（a）芘的排放，浪費了部分煤氣。

原導煙除塵車沒有燃燒室，煙氣中煤焦油得不到充分燃燒，造成焦油糊布袋現象，致使除塵器阻力過大。同時荒煤氣沒有充分燃燒，煙氣溫度低，煙氣到除塵器時的溫度不到70℃，低于結露點，煙氣中的水分和焦油以及煤塵粘附于布袋上，造成板結現象，致使除塵器布袋經常發生堵塞。

2.3.1改造方案

利用現有導煙除塵車走行機構及車體，對其車梁以上結構進行改造，增加燃燒室。裝煤孔煙罩收集的煙氣直接進入燃燒室，利用荒煤氣自身熱量進行充分燃燒裂解，一降低整個凈化系統的危險性，便于安全操作運行;二降低煙氣中有機化合物的排放濃度，使苯可溶物≤0.7mg/m3，苯并（a）芘≤0.00016mg/m3，達到國家有關排放標準;三降低煙氣中焦油含量，防止焦油黏糊布袋;四提升煙氣溫度，防止煙氣結露。

燃燒室外壁采用6mm鋼板制作，內襯抗剝落高鋁耐火磚耐火材料。抗剝落高鋁耐火磚可耐1500℃高溫，導熱率低，抗剝落性能強，耐即冷即熱達26次，同時具有抗鹽、硫等物質侵蝕。

主要技術指標：停留時間TRH=0.5s，湍流度4.5m/s，耐火材料耐火度1700℃，焚燒爐規格：Φ2500×6000mm。

2.3.2改造效果

經改造后的地面除塵站，裝煤作業時，裝煤孔產生的煙塵和荒煤氣大部分被捕集，除塵效果達到焦化廠清潔生產標準，爐頂煙塵捕集率大于98%，機側煙塵捕集率大于95%，爐頂負壓達-2500Pa，經過系統除塵凈化后，含塵濃度降至50mg/m3以下，完全達到國家規定的排放標準。

導焦柵上部散發的煙塵和熄焦車箱接取紅焦時散發的煙塵，大部分被捕集，捕集率大于90%。經過系統除塵凈化后，含塵濃度降至50mg/m3以下，完全達到國家規定的排放標準。

3.結語

經過對裝煤、出焦“二合一”式除塵地面站的優化改造，首先更改了主管道的布局，將一側吸風改為中間吸風并增加切斷閥門，降低了漏風率。然后對存在漏風的焦側翻板進行改造，將閥板旋轉中心上移，增加關閥力矩，同時縮小閥板尺寸，改進密封結構，解決了機側翻板漏風問題。最后對導煙除塵車進行改造，增加燃燒室，燃燒煙塵中焦油，提高煙氣溫度，防止了布袋板結，同時將吸塵口從焦側改為機側，有效提升了裝煤除塵效果。

改造后的地面除塵站經過檢測，處理后焦爐裝煤和推焦產生的煙氣顆粒物、SO2、苯并（a）芘的排放滿足國家《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）中的新建企業大氣污染物排放限值標準。

參考文獻：

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[2]何達平，曾慶國，楊武，肖乃飛，荀繼林，郭曉東.搗固焦爐地面站除塵方式工藝技術研究[J].中國鋼鐵業，2010（03）.