許飛
大連重工環保工程有限公司 遼寧大連 116000
焦爐在裝煤和出焦過程中,在裝煤孔和出焦處產生大量的高溫陣發性煙塵,煙氣中主要污染物有粉塵、苯可溶物、苯并芘等,其中苯并芘是強致癌物質,嚴重污染環境,危害工人和居民的身體健康,焦爐地面除塵站是主要控制煙塵飛揚擴散,解除有害物質對人類危害的重要設備。
焦爐地面除塵站分為裝煤除塵和出焦除塵兩個部分。
(1)出焦除塵治理部分:焦炭經推焦車推出焦爐時產生大量煙塵,經過吸氣罩在負壓作用下將煙塵收集起來,送入集塵管道,經冷卻器對煙塵進行冷卻并去除火焰后進入布袋除塵器,經除塵器處理后,干凈的氣體進入大氣。

地面站出焦、裝煤工藝圖
(2)裝煤煙塵治理部分,裝煤煙塵治理難點在于裝煤時,產生的煙塵很輕且粘性很大,如果處理不當,整個系統不能正常工作。裝煤時煤餅被推入碳化室,爐頭產生的煙塵被大爐門密封在碳化室內,上部殘余煙塵進入負壓狀態集氣罩,經導煙車進入地面除塵站。裝煤時爐頂放散孔產生大量的粉性煙塵進入導煙燃燒車,1000攝氏度狀態下燃燒去除苯并芘等粘性有害物質,燃燒后,殘余煙塵進入地面站除塵站處理,煙氣首先進入粘性煙塵吸附裝置,進一步去除粘性殘存物質,進入預處理器結合預噴涂使煙塵比重增加,使之沉降,保護布袋,經布袋除塵器處理干凈,達標后排入大氣。沉降后的粉塵經刮板機收集。為防止粉塵二次污染,經加濕卸灰機加濕后外運。
翻板閥一般設計在焦側,數量與焦爐的炭化室相同,如60孔即60個翻板閥,一般一座地面站對應兩座焦爐即120個翻板閥。翻板閥的安裝高度與導煙車或裝煤車的伸縮套管高度一致,翻板閥的位置要與車上伸縮連接管的伸縮長度,以及車上的推開翻板閥的機構配合,保證翻板全打開。伸縮連接管接上翻板閥,同時不能影響車的行走,車上伸縮套管連接處設彈簧套管,保證與翻板閥的閥體靠嚴,減少漏風。
除塵系統中的吸塵罩和滿足各種工藝要求的連接裝置與除塵地面站之間的連接就是系統的管網,除塵管網的設計是否合理與除塵系統能否良好運行密切相關,管網的布置和走向與焦化工藝、總圖、土建密不可分,同時又滿足除塵工藝和設備安裝檢修要求。
平衡閥安裝在除塵系統分管路上,當管道內的負壓達到一定值時,吸開平衡閥內的翻板,外部的空氣被吸入到管道系統中,系統內的負壓越大,翻板開啟度越大,進入系統的空氣越多。空氣進入系統內的負壓不再增加,達到一個壓力平衡點,防止風機高速時因翻板的關閉而使系統負壓突然增高,造成除塵器箱體承壓不足發生變形,同時可防止風機高速時因系統風量過小而發生風機喘振[1]。
蓄熱冷卻器主要有兩種結構形式,一是管式結構,二是板式結構。管式結構蓄熱式冷卻器與管式間接自然對流空氣冷卻器的結構和工作原理都很相似。它既是自然對流冷卻器,又是蓄熱式冷卻器,對于連續的高溫氣體起到自然和對流冷卻的作用。
焦爐除塵的設備目前主要采用袋式除塵器。袋式除塵技術是通過濾袋的過濾來達到氣體凈化的目的,其濾料主要采用各種纖維和金屬織物組成。袋式除塵器具有高效而且穩定可靠的分離能力,能夠滿足日益嚴格的環保標準要求;袋式除塵器屬于干式除塵設備,采用單元組合模式形式,可組合成各種規格的除塵設備,以滿足不同處理風量的需求。
焦爐除塵裝置的驅動系統主要是風機、電機及調速裝置組成。它們保證了整個除塵系統煙塵的收集、凈化和排放所需的風量和壓頭,是除塵系統正常運行的關鍵動力。
焦爐除塵的除塵器灰斗收集下來的粉塵需要定期拉走,因此需要配套有運輸、存儲功能的輸灰系統。機械輸灰是最常用的形式,主要由輸灰機、提升機、儲灰倉、卸灰閥、運輸車以及配套的測控設施等組成。除了常用的機械輸灰外,目前用得更多的是氣動輸灰方式,氣動輸送有正壓壓入式和負壓吸入式兩種。
我國是世界焦炭生產大國,隨著環保要求的越來越高,所以焦爐煙塵污染與治理成為世界關注的焦點問題。地面站除塵技術為焦爐煙塵治理技術得到大幅提升,是焦爐出焦、裝煤等工藝和操作過程控制煙塵的主要手段。