捣固焦炉地面除尘站的选择.doc

捣固焦炉地面除尘站的选择林留户长钢纵横2008年第3期 总第58期【关闭】【回页首】瑞达焦业有限公司现有孔型双联下喷、复热式废气循环、侧装煤捣固焦炉捣固式焦炉，装煤时煤饼进入炭化室对内部气体有一定的挤压作用，由于煤饼与炉墙之间存有间隙，烟尘逸出面积大，使炉顶吸尘孔排出的烟气十分猛烈，而且剧烈燃烧。因为没有高压氨水喷淋装置，所以处理这种烟气的难度较大。一、传统“二合一”地面除尘站状况传统的地面除尘站采用的是装煤导焦二合一除尘设备。但该系统比较适合顶装煤焦炉，且系统存在很多问题：排灰不畅，预喷涂、喷吹装置失灵，防爆板经常爆裂，除尘布袋多次着火，室外切换设备失灵等。二、装煤导焦除尘系统主要设备运行缺陷（）装煤、导焦“二合一”系统不合理。装煤、导焦“二合一”系统最初的设计思想，是利用出焦过程中吸附在滤袋上的焦粉作为装煤时除尘器的涂层，使装煤过程中吸入的絮状烟尘在过滤时吸附在涂层上，同时确保装煤烟气中焦油等粘性物质与滤袋直接接触而粘结堵塞滤袋。但“二合一”系统将装煤时期的荒煤气通过系统排放，不但不能保证布袋的通透性，而且增加了系统的不安全性，增大了系统、的排放，而且浪费了部分煤气。（）喷吹系统效果差。喷吹系统的正常运行与否，直接影响整个系统的运行。它利用装煤、导焦运行的间隙，向除尘仓过滤布袋逐排送入高压空气，将吸附在过滤布袋上的烟尘吹落下来，同时降低系统阻力。由于装煤烟气中的焦油粘结焦粉，使布袋反吹效果不佳。布袋堵塞，系统运行阻力逐渐增大，吸入空气不足，可燃烟气浓度过大，增大了系统放炮、爆炸的可能性。（）拦焦车液压系统运行不稳定。运行环境差，高温、高粉尘；室外设备无防护隔热措施，电器元件老化失效；液压站内温度过高；顶杆及导套运行速度过慢，不能满足工况要求；液压站设计上存在一些不合理的地方，导致顶杆经常在非工作状态下外滑。（）装煤时机侧荒煤气冒烟严重。三、地面除尘站的选择针对传统“二合一”地面站出现的问题，经认真分析论证，我公司在焦炉地面除尘站确定了装煤、导焦二分式的方案，确保装煤烟气不进入地面站，保证装煤荒煤气回收利用。新建布袋除尘除尘设施专供导焦除尘使用，改造现有炉顶消烟除尘车，选择德国装煤烟气导入相邻结焦末期碳化室的技术。改造后的装煤导焦系统完全能满足捣固焦炉的除尘。增加的氨水系统，在装煤机侧形成局部负压，消除装煤机侧冒烟现象。（）增加阵发性高温烟气冷却分离阻火器为保护布袋，增加系统的安全性，在出焦烟气被捕集到通风槽，进入除尘器之前，增加阵发性高温烟气冷却分离阻火器，降低烟气温度，增加系统的防护功能。（）拦焦车液压系统改造采用了大通径电磁阀配置液压站，大幅度提高了液压缸的运行速度。在液压站油箱外增加了液压油站外冷却循环系统，降低了液压站的工作温度。更换了液压控制系统的全部元件。针对机械限位开关触壁失灵的现象，使用了磁接近开关作为限位，并对室外线缆进行了防火处理。由于工艺的不同，液压站位置由炉顶改至第三轨外侧，大大降低了红焦对液压站的烘烤。（）预喷涂、排灰、喷吹系统改造改造后装煤烟气不再进入地面站，因此预喷涂系统失去作用，预喷涂系统所存在的问题都不存在了。脉冲喷吹阀采用了进口产品，增大了压缩空气管径，提高了喷吹设备的工作稳定性，改善了喷吹效果。箱体双层排灰阀电磁阀全部采用进口产品，在试运行期间工作稳定。将原粉喷涂料改为导焦粉喷涂，采用双管路多点喷涂，在原有一条喷吹管路的基础上新增一条喷吹管路。依靠出焦风机高速时产生的负压，将焦粉吸至装煤除尘仓的下灰口处与装煤灰粉进行混合，增加灰粉的流动性，以利于下灰。通过实际运行，效果比较明显，下灰口处基本无积灰现象，灰料能够彻底地排到刮板机内，保证了可燃物快速排到仓外，抑制了碳在仓内发生氧化反应，消除了仓内着火的可能性。（）增设独立装煤除尘装置过滤面积为的装煤除尘装置主要由除尘器本体（包括条除尘布袋及骨架）、顶部脉冲喷吹装置、声波清灰装置、双层排灰阀、保温加热装置组成。这套除尘器的灰料助卸采用了新型的超声波清灰装置，能够有效地清除布袋及仓内壁表面的灰料。增加了汽水换热装置，在除尘仓外表进行了保温处理，用热水介质对除尘器进行保温处理，避免了含水量较高的装煤烟气在除尘仓内析出水分，防止烟灰在仓内板结，增强了烟灰的流动性。由于改造后的装煤除尘系统增加了混风装置，所需风量比原系统大，原设计风机的工作能力已不能满足新系统的要求。为此，更换出焦除尘风机及电机，风量提高为，配套电机由更新为。（）新增集中润滑系统地面除尘站加油点众多，除个别加油点外，采用人工加油效率低，操作不便，所以地面站采用了集中润滑方式，对绝大多数润滑点进行集中加油。主要包括双层排灰阀阀杆两端轴承，刮板机前后链轮两端轴承共个润滑点。运行期间各加油点出油均匀，润滑良好，保障了设备的稳定运行。（）新增实时监控系统新增了设备实时监控系统，对主要的装煤工艺参数实现了模拟量显示，对导焦系统也进行了状态显示，实现了对部分阀门及设备的远程控制。四、需要注意的问题经过一段时间的试运行，地面站总的运行情况良好，但也存在一些需要解决的问题：（）收集下的灰料包装不好会造成新的污染，需要采用有效的处理方式（目前正在研制新的加湿出灰装置）。（）装煤系统冬季运行时阀门开度在之间。混风阀开度为时，装煤仓温度可稳定在以下，装煤进口温度在以下。在上述条件下，整个装煤过程只是在煤饼进入炭化室初期的时间内，有少量黄烟溢出，其它时间均无烟气。随着环境温度的升高，装煤仓进口温度不断增高，混风阀可逐渐加大至，以降低烟气温度，但除尘效果有所下降。焦化厂焦炉地面除尘站系统的改造1 地面除尘站工艺流程及主要技术指标 焦化除尘,焦炉消烟除尘,地面除尘站,推焦除尘,服务项目: 一,煤焦化消烟除尘地面站工程 二,粉尘治理及污水处理工程 三,各类非标布袋除尘设备及配件1.1 工艺流程 地面除尘站工艺流程如图1所示。该除尘系统由离心风机、主电机、变频器、仪表系统、循环冷却水系统、压缩空气系统及管网系统组成。在炼焦生产过程中，烟尘通过导管被吸入除尘干管，在重力除尘器内将大颗粒粉尘分离，直接流入灰斗。较小的粉尘均匀地进入布袋除尘器中部的箱体后，吸附在滤袋的外表面上，含尘气体经滤袋过滤后进入净气室，经排风管排入大气。当滤袋阻力达到限定值1500Pa时，清灰装置按差压程序打开电控脉冲阀进行脉冲喷吹，此时压缩空气将滤袋表面附着的粉尘抖落，经灰斗由排灰机构排出。该套除尘系统采用PLC自动控制技术，由除尘地面站中控制室集中监控，同时还设置了手动控制开关，便于检修。焦化除尘,焦炉消烟除尘,地面除尘站,推焦除尘,服务项目: 一,煤焦化消烟除尘地面站工程 二,粉尘治理及污水处理工程 三,各类非标布袋除尘设备及配件地面除尘站工艺流程 该流程采用装煤与出焦干式除尘二合一技术，将装煤除尘与出焦除尘合并为一套除尘系统，利用出焦除尘过程中吸附在滤袋上的焦粉作为涂层，使装煤过程中吸入烟气中的焦油及粉尘不能直接与滤袋接触。出焦除尘与装煤除尘交替运行，保证滤袋长期使用而不被粘结和堵塞。系统的优点是装煤除尘与出焦除尘两个子系统共用1台除尘器、1台风机以及1套排储灰装置。除尘器采用离线脉冲袋式除尘器，滤料选用新型防静电针毡滤气尼。2 工艺设计上的改进2.1 在布袋除尘前增加了重力除尘器 在除尘过程中，较大的烟尘颗粒通过导管被吸入除尘干管，较大的焦炭颗粒往往温度高，易损坏布袋，这样可以在重力除尘器内分离，直接流入重力除尘器底部灰斗，较小的烟尘颗粒均匀地进入布袋除尘器中部的箱体，吸附在滤袋的外表面上，可以减轻布袋除尘的吸附量，有效保护布袋，延长其使用寿命。 2.2 在除尘干管前端增加冷风阀 焦炉装煤时因煤与炭化室炽热的墙壁接触，产生大量烟尘；推焦时高温焦炭从炭化室推出后，发生破裂，并在空气中燃烧，产生的烟气及焦尘散发到空气中。这两部分烟气不仅含尘量大，且温度较高。为有效保护布袋不被高温废气烧坏，在启动装煤和出焦除尘后迅速通过冷风阀掺混冷空气，使布袋温度迅速降低。2.3 在重力除尘器前和进入布袋除尘器前增加防喘阀 在除尘系统正常运转时，变频风机按照焦炉除尘效率的要求，预先设定了装煤和出焦的工作频率。但是在实际操作过程中，考虑到可能发生风机频率异常增加或除尘干管吸力突然增加等情况，会使除尘干管损坏或产生其他不安全因素。为避免这些不安全因素，在除尘干管上增设了两个防喘阀（超吸力自动打开阀），在装煤或出焦过程中，一旦发生干管吸力超过标准时，防喘阀自动打开，确保系统安全运行。 3 地面除尘站系统操作上的改进 （1） 推焦和装煤操作不能同时进行，严格执行先推焦后装煤的原则。 （2） 推焦除尘。风机平时在低速待机运行（20Hz ）。推焦机开始推焦时，推焦杆离开后限位给变频器发出高速信号（40Hz ），风机高速启动, 同时给低压控制柜信号，切换装煤蝶阀，到推焦杆退回时降为低速 （3） 装煤除尘。当煤车集尘盖液压推杆启动时，给变频器发出信号，风机高速启动（30Hz） ,同时给低压控制柜信号，关闭出焦蝶阀。当装煤车吸力达0.170.55kPa时进行装煤操作，加煤结束后，待液压推杆收回后转为低速（ （4） 排灰操作。地面除尘站排灰根据10只仓料位仪情况进行，重力除尘器排灰根据排灰根据情况而定，暂定为每周1次。风机停止后，不要马上停卸灰系统，要让卸灰系统继续工作30min，以便将布袋积灰充分反吹干净，积灰斗余灰全部卸完。 4 地面除尘站系统的使用效果 （1） 采用地面除尘站系统除尘，降低了炼焦炉生产区域的粉尘浓度，净化了工人生产操作环境，焦炉粉尘治理达到了炼焦行业和国家环保排放标准。 （2） 系统经过工艺改进后，提高了系统稳定性和安全性，没有发生任何事故。 （3） 由于操作控制简单有效，延长了系统设备的使用寿命，特别是布袋使用时间的延长。该系统使用18个月没有更换过布袋，实现了经济运行的目标。 （4） 该系统变频技术的成功应用，既节省了用电费用，又保证了系统干管吸力的稳定，对整个除尘系统安全t 稳定运行起到了关键作用。 地面除尘站在捣固焦炉上的应用 江志军, 陈 昆 （青岛泰能集团 焦化制气有限责任公司，山东 青岛 266042） 摘要： 青岛焦化公司地面除尘站除尘系统存在排灰不畅，预喷涂、喷吹装置失灵，防爆板经常爆裂，除尘布袋多次着火，室外切换设备失灵等问题，整个系统已无法继续正常使用。通过对工艺系统、拦焦车液压系统、预喷涂、排灰、喷吹等系统的改造，使之适应捣固焦炉的消烟除尘，降低了焦炉生产的污染程度，改善了周边地区的环境状况，取得了良好的效果。 关键词：地面除尘站；捣固焦炉；烟气；预喷涂系统 中图分类号：TQ522.15 文献标识码：B 文章编号：1004-4620（2003）06-0009-03 Application of Ground Dedust Station at Stamping Charging Coke Oven JIANG Zhi-jun, CHEN Kun (Coking and Gasmaking Co.Ltd., Qingdao Taineng Group, Qingdao 266042, China) Abstract：Because some troubles were appearance every so often, for example dust discharging obstruction, inefficacious prespray and blow device, shelter plate breaking, dedust package firing, inefficacious exchanging equipment, etc, the dedust system of ground dedust station of Qingdao coking and gas-making co.ltd., could not be used normally Through reforming to technique system, coke guide hydraulic system, pre-spray and blow device, dust discharging system and to make it suitable to operation of the stamping charging coke oven, the pollution level of coking production is decreased, the environment situation around this district is improved and good profit is got. Keywords：ground dedust station；stamping charging coke oven；flue gas；pre-spray system 1 问题的提出1.1 捣固焦炉装煤时的烟气特点青岛泰能集团焦化制气有限责任公司（简称青岛焦化公司）两座JND-型捣固式焦炉，装煤时煤饼进入炭化室对内部气体有一定的挤压作用，由于煤饼与炉墙之间存有间隙，烟尘逸出面积大，使炉顶吸尘孔排出的烟气十分猛烈，而且剧烈燃烧。因为没有高压氨水喷淋装置，所以处理这种烟气的难度较大。1.2 地面除尘站运行状况青岛焦化公司1997年建成并投入使用的地面除尘站，采用的是装煤导焦“二合一”燃烧式除尘设备。当时，该设计用于捣固式焦炉尚属首次。由于在设计、关键设备选型及运行过程当中存在一些问题，导致排灰不畅，预喷涂、喷吹装置失灵，防爆板经常爆裂，除尘布袋多次着火，室外切换设备失灵，至改造前整个系统已无法继续正常使用。1.3 装煤导焦除尘系统1.3.1 主要设备参数：装煤除尘管道直径：1000mm；导焦除尘管道直径：2000mm；装煤风机电机功率：250kW，6kV；装煤系统风量： 83000m3/h；导焦除尘系统风量： 238000m3/h；导焦除尘风机电机功率：630kW,6kV；脉冲除尘器过滤面积： 3200m2。改造前的装煤导焦系统工艺见图1。图1 装煤导焦“二合一燃烧法”除尘系统流程1.3.2 主要设备运行缺陷（1）预喷涂系统不能正常运行。原设计采用CaCO3粉对除尘布袋进行预喷涂，由于CaCO3粉在预喷涂仓内受潮而板结，导致预喷涂系统不能正常运行。没有预喷涂，装煤过程中产生的大量含水蒸汽和焦油的烟尘直接与滤袋接触，粉尘粘接在滤袋上清不下来，越积越厚，造成系统阻力增大，吸力减小，烟气无法在消烟车内完全燃烧，产生大量碳黑带入除尘器中。而除尘器中因为内壁有水及灰尘颗粒过细过轻造成排灰不畅，仓内积灰，碳黑长时间处在高温状态下发生氧化反应，产生的热量无法散出导致自燃，这也是除尘仓着火的主要原因。（2）装煤、导焦“二合一”系统不合理。装煤、导焦“二合一”系统最初的设计思想，是利用导焦除尘的高温干燥烟气，提高共用管路和除尘装置内的温度,使装煤烟气通过时不至于发生大量水蒸汽结露现象。而由于“二合一”系统采用装煤、导焦交替运行，需用自动阀门切换。地面除尘站地处青岛沿海，受潮湿海风影响，阀门腐蚀严重，又没有自动给脂系统，频繁出现故障，致使出焦系统无法正常使用。仓体无保温措施，导致仓内烟气中的水蒸汽结露。（3）喷吹系统效果差。喷吹系统的正常运行与否，直接影响整个系统的运行。它利用装煤、导焦运行的间隙，向除尘仓过滤布袋逐排送入高压空气，将吸附在过滤布袋上的烟尘吹落下来，同时降低系统阻力。由于设计的压缩空气管路直径偏小，喷吹阀质量差，密封不严，漏气严重使得喷吹系统无法发挥作用。系统运行阻力逐渐增大，吸入空气不足，烟气燃烧不充分，残留可燃气体，导致系统“放炮”。（4）拦焦车液压系统运行不稳定。运行环境差，高温、高粉尘；室外设备无防护隔热措施，电器元件老化失效；液压站内温度过高；顶杆及导套运行速度过慢，不能满足工况要求；液压站设计上存在一些不合理的地方，导致顶杆经常在非工作状态下外滑。2 地面除尘站改造及运行效果针对运行中出现的问题，经认真分析论证，确定了装煤、导焦“二分式”燃烧法的改造方案。利用原有除尘设施专供导焦除尘使用，再为装煤除尘新增1套除尘装置，新增1350m2除尘仓及其附属设备1套。改造后的装煤导焦系统工艺见图2。图2 装煤导焦“二分式燃烧法”除尘系统流程2.1 炉顶设备大修改造重新砌筑了消烟车内部的衬砖，将电动推杆改为电液推杆，对消烟车机械部件进行了解体大修，更换了所有电器元件，对装煤固定管道进行部分更换并加固，更换了部分滑线并调整加固。对部分装煤管道、导焦翻板进行整形更换。通过实际运行证明，消烟车燃烧室保温性能提高，保证了装煤烟气在其中充分燃烧。消烟车顶杆和套筒电液推杆故障率比以前降低，而且检修难度也比以前降低。滑线系统经过改造未再出现滑块脱落断电故障。装煤导焦对接系统气密性提高，保证了装煤、导焦接口处有足够的吸力，炉顶设备的改造达到了预期的目的。2.2 拦焦车液压系统改造采用了大通径电磁阀配置液压站，大幅度提高了液压缸的运行速度。在液压站油箱外增加了液压油站外冷却循环系统，降低了液压站的工作温度。更换了液压控制系统的全部元件。针对机械限位开关触壁失灵的现象，使用了磁接近开关作为限位，并对室外线缆进行了防火处理。2.3 预喷涂、排灰、喷吹系统改造改造后的脉冲喷吹阀采用了进口产品，增大了压缩空气管径，提高了喷吹设备的工作稳定性，改善了喷吹效果。箱体双层排灰阀电磁阀全部采用进口产品，在试运行期间工作稳定。将原CaCO3粉喷涂料改为导焦粉喷涂，采用双管路多点喷涂，在原有一条喷吹管路的基 础上又新增了一条喷吹管路。依靠装煤风机高速时产生的负压，将焦粉吸至装煤除尘仓的下灰口处与装煤灰粉进行混合，增加灰粉的流动性，以利于下灰。通过实际运行，效果比较明显，下灰口处基本无积灰现象，灰料能够彻底地排到刮板机内，保证了可燃物快速排到仓外，抑制了碳在仓内发生氧化反应，消除了仓内着火的可能性。2.4 增设独立装煤除尘装置过滤面积为1350m2的装煤除尘装置主要由除尘器本体（包括560条除尘布袋及骨架）、顶部脉冲喷吹装置、声波清灰装置、双层排灰阀、保温加热装置组成。这套除尘器的灰料助卸采用了新型的超声波清灰装置，能够有效地清除布袋及仓内壁表面的灰料。增加了汽水换热装置，在除尘仓外表进行了保温处理，用热水介质对除尘器进行保温处理，避免了含水量较高的装煤烟气在除尘仓内析出水分，防止烟灰在仓内板结，增强了烟灰的流动性。由于改造后的装煤除尘系统增加了混风装置，所需风量比原系统大，原风机的工作能力已不能满足新系统的要求。为此，更换装煤除尘风机及电机，风量由原来的83000m3/h提高为95000m3/h，配