穩(wěn)定式熄焦工藝及除塵探討

摘要：介紹了穩(wěn)定式熄焦的原理及工藝過程，該工藝熄焦效果好，穩(wěn)定了焦炭水分，改善了焦炭的機械強度和粒度的均勻性，并減少了有害物質(zhì)的排放。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定式熄焦 工藝過程 除塵裝置 百葉窗

穩(wěn)定式熄焦工藝是德國在傳統(tǒng)的濕法熄焦工藝上發(fā)展而來的，英文縮寫CSQ。CSQ工藝同時結(jié)合了噴淋熄焦和高位水罐熄焦。主要工藝特點是提高了熄焦速度，能快速降低焦炭溫度，縮短熄焦時間，降低焦炭水分。水煤氣和硫化氫減少，冷卻后的焦炭機械強度高，穩(wěn)定性好，顆粒分布均勻并由此而提高焦炭質(zhì)量。兗礦國際焦化7.63m焦?fàn)t已將穩(wěn)定式熄焦應(yīng)用到實際生產(chǎn)，并起到了很好的效果。

1 穩(wěn)定式熄焦系統(tǒng)組成

兗礦國際焦化穩(wěn)定式熄焦系統(tǒng)主要由熄焦塔、熄焦水凈化系統(tǒng)、CSQ熄焦車組成。

1.1 熄焦塔 熄焦塔高45m、寬23.6m、長15.2m，為混凝土結(jié)構(gòu)。22m處設(shè)有2個高位熄焦水罐，每個容積120m3；30m處設(shè)6根蒸汽噴射管道、裝有36個噴嘴，熄焦除塵用水由除塵泵房內(nèi)2臺除塵水泵提供。

1.2 熄焦水凈化系統(tǒng) 熄焦水凈化系統(tǒng)由以下幾部分組成：污水池、凈水池、熄焦泵房、粉焦刮板機。其中污水池長度16.3m、容量約500m3，凈水池長度6.0m、容量約180m3，熄焦水泵共三臺，流量為300m3/h。

1.3 CSQ熄焦車 熄焦車廂類似于四方形焦罐很深，將全部焦炭堆積部位集中，只有很少的焦炭表面接觸空氣，因此開往熄焦塔期間明顯減少了燃燒和污染物的排放。熄焦車沿其走行方向前后各有一圓形接水管，該接水管與布置在車廂下的輸水管相連，熄焦車廂的底為特制的夾層，車廂內(nèi)分兩層，焦炭裝入內(nèi)層，外層底部有進(jìn)水口，側(cè)面是進(jìn)水管，其內(nèi)側(cè)分布若干出水口，傾斜夾層與輸水管道相連。熄焦結(jié)束后，熄焦車放水板打開，排除車廂內(nèi)熄焦水，然后熄焦車開至晾焦臺，打開放焦門放出焦炭。

2 穩(wěn)定式熄焦的原理及優(yōu)點

2.1 原理 熄焦車一次定位，定點熄焦，車廂短而深，熄焦車兩側(cè)有進(jìn)水管，熄焦水從熄焦車斜底板下部噴水口進(jìn)入車廂內(nèi)，水面達(dá)到一定高度與紅焦發(fā)生水煤氣反應(yīng)，產(chǎn)生的大量氣體向上升，帶動焦炭翻騰。熄焦時，熄焦車與熄焦塔下口對齊，蹦起來的焦炭通過熄焦塔過度漏斗又回到熄焦車內(nèi)，有裂紋的焦炭從裂紋處破碎，焦炭表面的粉焦也隨之摔落，焦炭強度較為穩(wěn)定。兩個進(jìn)水閥分別控制底部進(jìn)水量和頂部噴灑量。穩(wěn)定熄焦時熄焦塔下口與熄焦車身對齊，基本上無縫，熄焦塔不能因熱浮力產(chǎn)生的吸力向上抽空氣，空氣不能大量進(jìn)入熄焦塔。蒸汽流速較慢，利于粉塵的捕集。熄焦塔上部有兩層捕塵板，下層捕塵板為木結(jié)構(gòu)支撐，不銹鋼擋板，上層捕塵板為木結(jié)構(gòu)支撐，塑料擋板，塑料擋板產(chǎn)生靜電效應(yīng)，吸附細(xì)微的粉塵。捕塵板上有清水噴灑，沖洗擋塵板上的粉塵，經(jīng)過兩層捕塵板后，粉塵排放控制在15g/t焦炭，熄焦時間約為60s。

2.2 優(yōu)點

2.2.1 穩(wěn)定焦炭水分。該工藝避免了常規(guī)濕法熄焦因焦炭層厚度不均勻和車廂死角而噴不到水，而產(chǎn)生局部紅焦和焦炭水分不均勻的現(xiàn)象。在熄焦過程中，焦炭的劇烈運動使其得到均勻冷卻，水分可調(diào)整到2%～4%。

2.2.2 改善了焦炭的機械強度和粒度均勻性。穩(wěn)定式熄焦時，焦炭在底部蒸汽的作用下劇烈翻滾、跳動，產(chǎn)生機械撞擊。焦炭沿內(nèi)部結(jié)構(gòu)裂縫破碎，使焦炭潛在的缺陷提前釋放，使焦炭抗碎強度及耐磨強度均優(yōu)于傳統(tǒng)熄焦方法。

2.2.3 減少了有害物質(zhì)的排放。①焦炭的快速冷卻，使H2S、CO等氣體生成量減少；②熄焦車車廂內(nèi)熄焦層較厚，熄焦時上層焦炭可以抵制底層粉塵向大氣逸散；③效果明顯的除塵裝置，配合中部的蒸汽噴射，有效的捕集熄焦過程中產(chǎn)生的粉塵，降低了粉塵的排放和有害物蒸汽的排放量。

3 除塵裝置

3.1 除塵裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理 除塵裝置分上下2層，木制屋頂結(jié)構(gòu)的下方固定折流結(jié)構(gòu)的百葉窗，上方布置除塵清洗噴嘴，以定期清洗折流百葉窗。

熄焦過程產(chǎn)生的蒸汽，首先在30m處受到蒸汽噴射的冷凝，蒸汽中的煙塵冷凝成顆粒，然后顆粒隨熱氣流繼續(xù)上升，在熄焦塔頂部，遇到折流結(jié)構(gòu)的百葉窗，通過離心分離和靜電吸附作用吸附煙塵顆粒，從而達(dá)到除塵效果。在每次熄焦后，用3公斤壓力的清水，對百葉窗進(jìn)行沖洗，沖洗時間大約3分鐘。

3.2 使用除塵裝置的注意事項 ①由于清洗噴頭的直徑只有2～3mm，為防止噴頭堵塞及對百葉窗有效的清洗，清洗用水必須使用凈化水；②沖洗周期不能中斷；③除塵裝置清洗水壓至少為3公斤，以保證對百葉窗的沖洗效果；④沖洗時應(yīng)至少持續(xù)1分鐘，以便固體物質(zhì)完全沖下；⑤熄焦塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)和除塵清洗裝置應(yīng)定期（約1周1次）進(jìn)行沖洗并保證處于完好狀態(tài)。當(dāng)看到木制部件等有沉積物形成時，必須在熄焦塔上邊的操作臺用消防水進(jìn)行清洗。

4 穩(wěn)定式熄焦的廣泛應(yīng)用

自兗礦國際焦化7.63m焦?fàn)t投產(chǎn)以來，穩(wěn)定式熄焦得到有效利用，并運行良好。大大降低單爐操作時間，有效控制焦炭水分在2%～4%之間，為目前國內(nèi)大容積高爐提供了優(yōu)質(zhì)原料，并大大減少了空氣污染。目前穩(wěn)定式熄焦在太鋼、馬鋼、武鋼配套焦化廠均得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜德玉，張曉光.穩(wěn)定熄焦技術(shù)的特點分析[J]. 燃料與化工，2006（02）.

[2]蔣莉萍.濕法熄焦工藝的改造[J]. 燃料與化工，2007（01） .

[3]姜德玉，張曉光.穩(wěn)定熄焦技術(shù)的特點分析[J].燃料與化工，2006（02）.

作者簡介：欒義濤（1983-），男，山東萊蕪人，就職于兗礦國際焦化有限公司，工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：煤化工。