搗固焦爐裝煤除塵技術應用與研究

摘 要：文章分析了哈爾濱某焦化廠現有搗固焦爐裝煤除塵技術存在的問題，并提出了相應的改進建議，以提高焦化廠裝煤量煙氣捕集率以及除塵效果，為搗固焦爐裝煤除塵工程實踐提供了技術參考。

關鍵詞：搗固焦爐;裝煤;除塵技術

2012年12月哈爾濱某焦化廠建造了一個新的2×60孔TJL5550D型搗固焦爐，年產120萬噸冶金焦炭，使用U形煙道、高壓氨水抽吸煙道氣，煤裝載過程中從機器側面泄漏的荒煤氣、灰塵無法被有效捕集，大量煙灰釋放到大氣中，造成空氣污染。裝煤煙塵是搗固焦爐污染的主要來源，如果不進行有效處理，會對環境、人體健康帶來損害。因此，文章針對現有搗固焦爐裝煤除塵技術存在的問題提出了相應的改進建議，獲得了比較理想的除塵效果。

一、 當前搗固焦爐裝煤除塵技術工藝流程

該焦化廠TJL5550D型搗固焦爐煤炭裝載和除塵采用了三種方法組合的方式，即雙U形管導煙車+高壓氨噴射+地上除塵站。其中地上除塵站的設計風量為80000m3/h，過濾面積為1525m2，通過0.35～0.65MPa的壓縮空氣噴射吹氣方式清除灰塵進行清潔，能將6～14g/Nm3的含塵濃度降低至不超過18mg/Nm3的含塵濃度。

二、 搗固焦爐裝煤除塵技術工藝存在的問題

1. 在持續的大風天氣里，焦爐側爐口的煙塵被吹散，沒有進入除塵系統，極大地影響了側爐口的除塵效果。

2. 爐頂高溫或者裝煤是產生的煙火經常會引起揭蓋機的故障，從而影響第n個孔的煙氣傳導效果。

3. 裝煤過程中難以掌握高壓氨水噴射時機，送入化學生產系統的荒煤氣中的氧氣含量過剩，電車間頻繁跳閘，無法正常工作，從而影響煤氣凈化、化產品收率和生化廢水處理效果。

4. 由于立管根部、第一個除塵孔和n+2個煙孔處經常生長石墨，造成難以在這些部位導出荒煤氣，導致裝煤除塵效果受影響。

5. 高壓氨水噴射壓力波動較大，導致裝煤除塵效果打折扣。

6. 導煙孔水封高度設計得較低。裝煤后水封蓋下放時，水封中的水溢出至爐頂或進入垂直火道，對爐體產生負面影響。

7. 吸附裝置的濾網容易堵住，炭隔離篩網孔徑小，在長期煙灰過濾過程中，焦油在篩網上凝結并逐漸堵塞篩網孔，從而增加了吸附裝置的阻力，導致除塵效果變差。

8. 由于除塵器位于焦爐組的一側，碳化室與除塵器之間的距離太遠，但除塵風扇高速旋轉產生的吸力并未增加，導致各炭化室口的吸力有差異，有時差異會很大，最終造成除塵效果降低。

9. 當煤被裝進離除塵風扇太近的碳化室中時，如果煙灰被點燃，大吸力容易將火焰吸入焦炭吸附裝置中，并點燃除塵管中積聚的可燃物。

10. 由于沒有設計預噴涂裝置，布袋容易板結，受用壽命大大降低。根據設計理念，吸附器中使用的焦炭上有一些焦粉可以用作預噴涂的原料，但除塵倉的過濾面積為1525m2，假設預噴涂在布袋上的焦粉厚0.2mm，那么一次預噴涂所需的焦粉量為20～30kg。正常情況下整個焦炭的焦粉含量小于3.5%，而經過篩分的焦炭幾乎沒有焦炭粉塵，不能滿足預噴涂需要，導致濾袋會吸附焦油，從而大大降低其使用壽命。

三、 搗固焦爐裝煤除塵技術工藝問題解決措施

1. 將揭蓋機控制線繞過高溫區域，用隔熱材料包裹容易受高溫影響的揭蓋機部位，降低揭蓋機的故障發生概率。在導向套底部設置50mm高的擋風沿，以減少大風天氣對煙塵的影響，同時減少焦爐頂部的進氣量，有效提升除塵風機風量的利用率。

2. 結合實際情況優化高壓氨水噴射時間，在煤餅啟動的同時打開第n個裝煤孔中的高壓氨水噴射，當煤餅進入碳化室5m左右啟動第n+2孔的高壓氨水噴射，避免兩個孔中的高壓氨水同時噴射，導致過多空氣進入化產系統，保證除塵效果。

3. 及時處理掉立管底部，第一個除塵孔等部位的沉積石墨，每半個月檢查一次，組織人員清理石墨，以確保上述部位不會被阻塞。

4. 為確保穩定的除塵效果，需要盡量減少高壓氨水噴射壓力波動。加強與化產車間的溝通，合理調節高壓氨泵出口壓力，密切關注高壓氨噴嘴的工作狀態，確保氨噴嘴暢通。檢查氨氣閥，泄漏的氨氣閥要及時換掉，可以考慮用變頻調速高壓氨水泵替換現有的高壓氨水泵。

5. 導煙孔采取以下措施可以有效避免水封水溢出至焦爐頂部，即滿流水箱的高度減小2cm，下落導套，降低放水封蓋的速度。

6. 提高煙氣轉換閥、U形管的耐熱性能。可以采用耐高溫性能優良的不修改U形管，降低開焊頻率，保證清潔生產。加抬條滿焊裝煤除塵主管的開焊部分以確保氣密性，校正因高溫而變形的煙氣轉換閥。

7. 設置預噴涂環節，以增加濾袋的使用壽命。定期清潔吸附裝置并用蒸汽清掃。由于焦油受熱時會變軟流動，可以在吸附裝置的底部增設一個清掃孔，利用蒸汽吹掃吸附裝置，清理掉篩網上的焦油，從而降低吸附裝置阻力，確保除塵效果。

四、 結語

綜上所述，經過優化之后的焦爐裝煤除塵工藝經測試，最遠端除塵吸口吸力可以道道550～650Pa，焚燒爐最高溫度為1300℃，最低不低于800℃，捕集率不低于97%。除塵效率達到99%，大大提高了裝煤除塵效果，符合環保要求。

參考文獻：

[1]方紅明，何選明，張雪紅，等.搗固焦爐裝煤消煙除塵技術的研究進展[C]∥中國能源科學家論壇，2011.

[2]王建明，劉爽.6.25m搗固焦爐裝煤除塵系統工藝優化及技術改進[C]∥中國金屬學會煉焦化學分會焦化環保技術交流會，2013.

[3]朱壽川.搗固焦爐裝煤系統除塵工藝研究[J].冶金設備，2019，250（2）：43-47.

作者簡介：

范小盼，男，甘肅平川人，拜城縣眾泰煤焦化有限公司，助理工程師，研究方向：煉焦設備管理及安全管理。