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(huán)保力度的進一步加大，中小型的煉焦廠逐步被強制關(guān)停。大型低污染高產(chǎn)出的焦化生產(chǎn)廠具有了更大的發(fā)展空間。在焦化生產(chǎn)過程中，煙塵處理是焦化生產(chǎn)的一個重要組成部分。本文根據(jù)國內(nèi)外焦爐除塵技術(shù)對比，結(jié)合本人在環(huán)保除塵行業(yè)多年的經(jīng)驗，根據(jù)國內(nèi)的環(huán)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(guān)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(yù)噴涂；焦油捕捉；防爆措施；風機節(jié)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(chǎn)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(huán)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(chǎn)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(chǎn)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(jié)布袋，

當裝煤和出焦結(jié)束時煙氣量減少，氣體被迅速冷卻很容易結(jié)露。給袋式脈沖除塵器的設(shè)計增加了難度。針對焦爐煙氣的特點，常規(guī)的脈沖袋式除塵器，已不能可靠的的工作。因此常規(guī)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(tǒng)設(shè)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(yù)噴涂噴揚發(fā)生器、焦油捕捉器、除塵器本體、卸灰輸灰振打系統(tǒng)、引風機及調(diào)速裝置和自動控制系統(tǒng)等組成。

3 裝煤煙氣的吸收

焦爐全干式裝煤除塵系統(tǒng)裝煤車在裝煤時，先將車上導(dǎo)通煙氣用的活動接口與地面除塵站系統(tǒng)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(tǒng)信號，使設(shè)置在除塵站內(nèi)的風機高速運轉(zhuǎn)'預(yù)噴活性粉系統(tǒng)開始工作。煤料從，套筒裝入炭化室內(nèi)時產(chǎn)生的煙氣，在除塵站風機的吸引下，從密封套筒的夾層經(jīng)導(dǎo)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(jīng)適量摻風后（約2500C）引至地面除塵站預(yù)噴活性粉與煙氣混合吸附焦油后經(jīng)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(jīng)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(lián)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(shè)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(lián)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(shè)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(cè)，設(shè)有密封水槽。煙塵經(jīng)吸塵干管送至地面站袋式脈沖除塵器。這種方法由于結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換閥，通過固定在焦爐兩側(cè)的煙氣轉(zhuǎn)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(dǎo)入主除塵管道。這種方法由于結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，目前已被廣泛應(yīng)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(nèi)外焦爐除塵的優(yōu)點，經(jīng)我校除塵專業(yè)科研人員的多年實踐設(shè)計出的優(yōu)質(zhì)系統(tǒng)，它集冷卻、均熱和一次火花分離為一體，并且結(jié)構(gòu)簡單節(jié)省材料成本，完全可以用在焦爐除塵系統(tǒng)。它在結(jié)構(gòu)上由上箱體、中箱體和灰斗構(gòu)成。其工作原理為，中箱體是由集合板組成，中箱體的下端設(shè)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(jīng)中箱體時熱量被吸收，低溫煙氣在流經(jīng)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(chǎn)生的，如果焦油附著在布袋上，可使布袋的透氣性變差，系統(tǒng)阻力增加，造成布袋報廢，除塵系統(tǒng)失效。因此應(yīng)在煙氣進入布袋前進行有效的處理。我們在設(shè)計中采用2次焦油處理方式，第一次是將裝煤車裝煤時產(chǎn)生的煙氣，在除塵站風機的吸引下，從密封套筒的夾層經(jīng)導(dǎo)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(yù)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(shè)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(shè)有導(dǎo)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(shè)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(shè)防爆門。⑸在煙氣進入布袋除塵器本體的煙氣入口，設(shè)冷風閥并加設(shè)溫度檢測和可燃燒氣體檢測點。當焦化爐及系統(tǒng)運行異常，檢測到溫度或可燃燒氣體濃度升高時系統(tǒng)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(tǒng)

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

8 風機節(jié)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(xù)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(diào)速，根據(jù)裝煤和出焦信號分時控制電機的負載達到節(jié)能的目的。優(yōu)點是：一次性投資成本較低。缺點是：分時、開環(huán)控制，由于液力偶合器的多次升降產(chǎn)生機械磨損，使用壽命短。系統(tǒng)受多個信號控制可靠性差，開環(huán)控制節(jié)能效果差。⑵采用變頻恒真空度控制：使用變頻調(diào)速器通過采集系統(tǒng)壓差信號，采用模糊控制技術(shù)調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速達到節(jié)能的目的（參見專利產(chǎn)品恒真空度脈沖除塵器，專利號）。優(yōu)點是變頻調(diào)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(tǒng)控制可靠。閉環(huán)控制系統(tǒng)自動化程度高，節(jié)能效果更顯著節(jié)能50%以上。缺點是一次性投資略高

參考文獻

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