7.63 m焦爐推焦機車載除塵器的升級與應用

李旭金， 王 濤

(山西太鋼不銹鋼股份有限公司焦化廠，山西 太原 030003)

1 推焦機原車載除塵器使用狀況

太鋼焦化廠南、中臺推焦機使用的SJVC-766車載除塵器，于2004年設計制作，2006年8月投入使用，設計參數為：風機流量79 000 m3/h、風機全壓：5 000 Pa、煙囪排放濃度: 30 mg/Nm3。使用過程中檢測的除塵器前最大吸力920 Pa、除塵最大風量72 300 m3/h、除塵煙囪排放濃度19.2 mg/m3，不能滿足環保管控超低排放標準≤10 mg/Nm3的要求，同時焦爐出爐過程中煙塵存在可視煙塵溢散。單靠工藝調整爐溫系統，保證焦炭成熟度難以達到超低排放標準。

2 推焦機車載除塵器的升級選型

2.1 車載除塵器的升級設計依據

根據使用經驗，推焦煙氣流量：60 000 m3/h、清門煙氣流量：20 000m3/h、平煤煙氣流量：20 000 m3/h，合計煙氣流量100 000 m3/h；除塵點除塵吸力大于1 500 Pa，煙塵才能完全收集，除塵管道阻力按照5 00 Pa計算，除塵預處理裝置阻力500 Pa，除塵器阻力1 500 Pa，所需吸力合計4 000 Pa，風機全壓5 500 Pa，風機所需功率P(kW)計算公式為：P=Q×p/(3 600×1 000×η0×η1)=100 000×5 500/(3 600×1 000×0.8×0.95)=201 kW(Q—風量,m3/h;p—風機的全風壓,Pa;η0—風機的內效率，一般取0.75～0.85，本計算取0.8;η1—機械效率,選用除塵風機與電機聯軸器聯接取0.95～0.98,本計算選擇0.95)，按照10%余量設計功率即221 kW，選擇風機電機功率250 kW，由于原除塵電機165 kW，功率增加85 kW，推焦機變壓器容量800 kVA，不能滿足升級需要，需要將變壓器同步升級為1 000 kVA。

為了實現排氣排放濃度<10 mg/m3，除塵器的過濾風速不能大于1 m/min，除塵器過濾面積必須大于1 666 m2(S=Q/60/v)=100 000/60/1=1 666 m2)，為了達到所需除塵過濾面積，必須使用褶皺擴展型濾袋，該形式濾袋過濾面積為普通濾袋的1.6倍，按照10%余量設計過濾面積需要安裝1 800 m2升級除塵器。推焦機車載除塵風機安裝位置為主受力梁的斜支撐梁上，升級改造時考慮車輛整體受力情況，升級后的除塵風機安裝位置必須同原風機安裝位置相同，限制了除塵器箱體的長度≤6 200 mm，因此升級的除塵器箱體安裝尺寸設計為長度6 200 mm，寬度4 500 mm，寬度比車輛安裝位置寬1 000 mm，需要將車輛平臺使用30號槽鋼和H型鋼進行加寬，為了安全考慮，同時將車輛北側走行緩沖梁加長1 000 mm。

綜合考慮上述因素，推焦機車載除塵器升級基本參數：處理煙氣量100 000 m3/h、過濾面積1 800 m2、濾袋類型為褶皺擴展型、煙囪排放濃度<10 mg/m3、風機電機功率250 kW，即HJVC-T1800除塵器型車載除塵器。

2.2 HJVC-T1800除塵器的介紹

2.2.1 HJVC-T1800車載除塵工作原理

脈沖袋式除塵器為單列多室結構，采用側中部進風布置。含塵氣流經預分離進氣收塵箱裝置流入過濾室,氣流在均布板的作用下縱向流動，分布整個過濾箱體。這種大截面氣流移動，保證除塵器濾袋工作負荷的合理均勻。含有細小粉塵的氣流均勻緩速通過濾袋，這種合理結構減小了粉塵對濾袋和濾袋底部的沖擊磨損，能夠有效延長濾袋的使用壽命。

在引風機的作下，粉塵被截留并積附在濾袋的外表面，凈化后的氣體均勻穿過濾袋匯集在凈氣室內，通過出風口進入排煙管路排。

隨著過濾工況的進行，積附截留在濾袋外表面的粉塵亦不斷增加，設備阻力增加到一定值時或過濾工況進行到一定時間，清灰程序啟動。系統給脈沖控制儀發出指令，安裝在除塵器頂部氣包上的電磁脈沖閥依次開啟，對每室每排濾袋瞬間噴入壓縮空氣并誘導凈化氣流反吹濾袋，粉塵層被吹落進入灰槽，除塵器循環進入過濾工況。粉塵則由輸灰系統送入灰倉。

2.2.2 除塵系統主要結構及組成

如圖1所示，除塵系統主要結構及組成：進煙管路系統、阻火預處理裝置、預分離進氣收塵箱裝置、脈沖袋式除塵器過濾裝置、引風機系統、凈氣箱及管路系統、輸灰系統和除塵凈化控制裝置，采用脈沖控制儀完成清灰程序控制。

圖1 HJVC-T1800除塵器外形圖

2.2.3 除塵器主要技術參數

處理煙氣量：100 000m3/h(最大)；過濾面積：1 800 m2；濾袋規格：Φ160×4 500(類型為褶皺擴展型)；最大過濾風速：0.926 m/min(90 000 m3/h時0.833 m/min)；煙囪排放濃度:10 mg/m3；風機全壓：6 500 Pa(負壓5 000 Pa)；電機功率：250 kW。

3 推焦機車載除塵器升級應用的效果

推焦機車載除塵器升級使用HJVC-T1800除塵器，用來抽吸并凈化推焦機作業時，爐門的打開至關閉整個過程、爐門清理時、平煤作業過程中產生的大量煙塵。所產生的煙氣分別通過移動或固定集氣罩、管路、阻火分離卻器、除塵預分離引至脈沖式袋式除塵器凈化處理，凈化后的煙氣經風機、消音器、煙囪排入大氣中。升級改造后，除塵器的處理風量提高30 000 m3/h以上、除塵吸力增加5 000 Pa、過濾面積增加2.35倍、除塵處理后排放濃度降低10 mg/m3以上。配套車輛除塵擋板的改造，煙塵收集效果得到明顯提升，焦爐出爐過程中無可視煙塵逸散，除塵后排放濃度低于國家環保管控超低排放標準。

升級后風機的性能曲線，如圖2所示。

圖2 升級后風機的性能曲線

升級前后出爐照片對比，如圖3所示。

圖3 升級前后出爐照片對比

升級前后除塵器數據對比，如表1所示。

表1 太鋼焦化廠推焦機除塵器升級前后數據對比

4 結語

7.63 m焦爐移動推焦機車載除塵器升級的HJVC-T1800型除塵器使用技術先進的褶皺擴展型濾袋，具有結構緊湊、過濾面積大，煙塵收集處理效果優，可以達到甚至高于國家超低排放標準要求。鑒于其結構緊湊，過濾面積大、風速低、過濾效果憂等特點，可用于其他焦爐推焦機載除塵，提升焦爐推焦機除塵設備裝備水平，改善焦爐出爐環保狀況，實現焦爐的綠色生產。