2010第四届焦化年会论文集 (82)

2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 341 高效低阻多功能扑焦塔在 焦化 行业 除尘地面站中的应用及优势 张志宏 1 崔兴云 2 王 瑜 2( 【 摘 要 】 通过 对国内焦化地面除尘站中预防焦油糊布袋的装置、原理及效果分析，阐述了高效低阻多功能扑焦塔分离焦油，阻击熄灭火星，预除尘及脱硫功能、原理及优势 ，并对三种装置的运行费用进行了对比，以 期同行们借鉴并使用推荐。 【 关键词】 焦化 地面站 分离焦油 原理及优缺点对比 干式除尘地面站 防止焦油糊布袋的装置主要 有 三 种，一种是干式除尘地面站预喷涂 吸附装置，一种是干式除尘地面站焦炭颗 粒层吸附装置，另一种是干式除尘地面站低阻高效焦油分离塔装置 预喷涂工艺原理 及存在的问题 现有捣固焦炉装煤烟尘混合吸附装置的工作方式，首先是在导烟车上对装煤烟气进行燃烧，以减少烟气中焦油及可燃成分，然后在进入除尘器前将烟气先导入混合吸附装置（专利），以强制吸附烟气中的焦油雾和除去未燃烧的焦油。吸附介质是由预喷涂装置及单向溢流回喷吸附装置提供的焦粉（主要来自出焦除尘所收集的焦粉）。混合吸附装置能达到良好吸附效果的前提是以出焦除尘的正常运转来保证预喷涂装置及单向溢流回喷装置的焦粉 量，一旦出焦除尘系统长时间停止，就必须外购吸附焦粉。 作原理： 预喷涂装置设置两套，一套为反吹结束的专用预喷涂料的喷涂，使滤袋表面形成一层阻燃、隔水、助滤的预喷涂层，使带粘性物质的粉尘不与滤袋直接接触；另一套预喷涂装置为过程喷涂，即在装煤过程利用拦焦的粉尘喷入装煤烟气导出口处，使拦焦的粉尘与装煤粘性粉尘充分接触、混合、吸附来稀释装煤烟气，使装煤烟气不能直接与布袋接触，来防止装煤烟气糊布袋的危害。拦焦除尘系统捕集的粉尘通过刮板输送机送入过程喷涂罐体内，通过自动化设置程序，全部用于装煤除尘系统的过程喷涂 应用。装煤除尘系统除下的粉尘由刮板输送机送入灰仓内，由粉尘加湿机加湿处理定期外运。 用预喷涂装置 工艺流程图 图 1 预喷涂装置示意图 炉地面站预喷涂装置设备明细表 设备名称 规格型号 数量 性能 电动机 用途 备注 台数 功率 斗式提升机 斗距 300 提升机配 料 （白灰） （焦粉） 斗式 提升机 涂料 储存仓 脉 冲 袋 式 除 尘 器 空 压 机 自动 控制仪 给 料 机 脉冲阀 封闭箱 循环铰刀 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 342 输送量 8T/h 提升速度 1m/s 提升机料斗 长 160 55 个 输送带 宽 200*厚 10 17 米 螺旋输送机 000 1 50r/h 减速机 速比 1： 29 环铰刀用 卸料器 24T/h 33r/ 空压机 1 配套电机 冲阀 控制仪 驱动电机 1 环铰刀 喷涂料细度 喷涂料掺兑比 例 回收率 50% 焦粉 30% 白灰 20% 试验表明， 固焦炉每炉装煤烟尘需要约 50吸附粉尘 ，而实际每炉出焦除尘收集的粉尘不足 20于各厂还普遍延长炭室结焦时间，使出焦时的烟尘浓度更低， 实际出焦除尘回收的粉尘量经常在 15下 ，甚至更低，根本满足不了对焦油烟的吸附要求。设计上虽要求外购吸附粉作为预喷涂粉的补充，但涉及到经费问题难以实现。 固焦炉也同样存在粉料不足的问题，为有效地解决这一难题，设计上采用了单向溢流回喷装置。其工作原理是：将装煤、出焦除尘收下的混合粉 尘送入单向溢流回喷装置，该装置具有筛分、悬浮功能，将粉未与焦油结合而块化的细粉筛分出来，作为吸附法所用的焦粉补充料加以 2 次利用。强制悬浮的细粉由上部被吸入除尘管道，而未悬浮的细粉则由下部负压喷射器回喷至除尘管道。单向溢流回喷装置的回喷量可任意调节，因此可以保证吸附法所用的粉料量。而与焦油结合并块化的较大粉块则加湿后装车外运。 喷涂装置的缺点： 用回收的干焦粉在部分操作中供应不足，一般 80 万吨 固焦一天要喷涂干焦粉 1013 吨，而每天通过地面站收集下的焦粉只有 5 吨左右，每吨 660 元，每年需 174 万元左右，电费每月 5 万，每年需 60 万多，此岗位需要配备 4 6 名工人，每人每月 800 元工资，每年需 元。 于受干焦粉的含水率、安息角、程度分布、配风量等因素影响，另外操作人员的问题，造成各厂家在实际使用中，往往都无法达到要求，所以喷涂不均匀，始终发生糊布袋的现象。 焦粉时，因使用高压风输送，另造成管道磨损太快，有的厂家一天左右便被磨漏，焦粉输送采用的喷涂存在空气与物料的分布均匀问题，造成高压压缩空气巨大浪费，一般要两开一备，巨大的能源浪费，效果不 佳，最后还是要技改。 果焦粉与空气混合喷入不均匀，那么物料在管道内运行速度高，增大了粉粒料在输送时对管道的磨损。 吸附介质供应 稳定是吸附效果好坏的决定性因素。 颗粒层烟气吸附净化专利技术及设备，利用焦炭作为主要吸附介质，对烟气中的焦油及碳黑飞灰进行吸附净化。而将焦粉作为辅助吸附介质， 并保留预喷涂装置及单向溢流回喷吸附装置。 粒层烟气吸附净化装置的作用 利用 焦炭的活性对烟气中的焦油及碳黑飞灰进行吸附净化。同时捕集烟气中 明火颗粒，降低烟气温 度，保护后续的除尘器。烟气吸附净化装置的用料及规格一般为焦化厂筛贮焦系统的 10 25块。 作原理及流程 作原理。烟气吸附净化装置是利用颗粒过滤层使烟气中的粉尘和焦油等与气体分离的一种烟气吸附净化装置，具有结构简单、颗粒来源广、耐高温、耐腐蚀、吸附力强、摩擦轻微、除尘吸附效率高等优点，是 较 理想的烟气吸附净化设备。颗粒层吸附过滤烟气中焦油和粉尘，主要是接触凝聚作用、筛滤净化作用和惯性碰击作用，也有一定的重力沉降作用。 吸附净化设备结构为立式圆型筒体（图 2），内部采用截锥体型 式短变径管正、倒放置，形成一定宽2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 343 度的环状立体空间作为滤料层，使用焦块作为吸附滤料，焦块由上部加入，颗粒层结构内焦块自下而上堆积上升，直至颗粒层内全部充满焦块。 图 2 吸附净化装置内部结构原理图 如图 2 所示，烟气自筒体下部进口进入筒体内部（图中有错，下面的烟气出口应改为进口 编注），由于烟气流速降低，烟气中较大颗粒粉尘失速落入下部料斗中，烟气由各截锥体间的颗粒层进风面通过滤料层进行吸附净化，焦油和粉尘经碰撞、过滤和吸附被阻留在焦炭表面蜂窝孔里和颗粒间的微孔中，净化后的烟气由环形颗粒层里表面进入中间柱 状空间，自下而上运动，经上部出风管排出。随着颗粒层净化烟气时间的延长，阻力不断上升，净化效率也不断提高，当阻力达到最高设计限量时，就需排出筒体颗粒层内的焦块。 附净化烟气的焦炭由汽车卸至地下小料仓，然后经振动给料机、斗式提升机、埋刮板输送机送入吸附净化装置本体上部预存料斗中。当上部贮焦料槽上料位计发出料位充满信号后，可以认为颗粒层内已全部充满块焦，焦炭供料各设备停止运转（振动给料机、斗式提升机、埋刮板输送机）。装煤烟气由吸附净化装置的下部进入，通过焦炭层而得到净化，再由吸附净化装置的上部排出进 入除尘器。吸附净化装置中的焦炭工作一定时间后，需进行连续更新（更新周期依除尘器滤袋压差变化而定）。更换焦炭时，由装置筒体下部电动格式阀将装置内的旧焦炭间歇排至外运焦块仓内贮存，然后由汽车外运。为节约新焦炭，一部分旧焦炭可循环使用，与新焦炭混合加入地下小料仓，循环使用次数可根据旧焦炭表面焦油粘附情况而定。当上部贮焦料槽下料位计发出料空信号后，焦炭供料各设备重新运转（振动给料机、斗式提升机、埋刮板输送机），直至上部贮焦料槽加满，见 下 图。 点： 般半年多需要更换 10 25附滤料 新焦炭要及时补充，以保持焦炭的活性。吸附净化装置中的焦炭更换周期 是 根据实际情况适时调整。 块颗粒 用料及 大小的均匀直接影响吸附焦油效果 。 焦块尺寸过大将导致吸附净化效果达不到要求，而焦块尺 寸太 小将导致吸附净化装置内颗粒层阻力过大，影响炉顶烟尘控制效果。 块摆放要求均匀 气吸附净化装置内各设备的运转应严格按电气 序执行，以保持吸附料层的稳定。环状立体滤料层应任何时候都充满滤料，否则将使部分烟气短路，并易因气流速度分布不均匀而夹带出较大颗粒的焦炭，增加后续除尘器的负 担。 套设备多（斗式提升机、储料仓、料位计、刮板机等）。 统阻力较大、易堵塞。 行费用较大。 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 344 图 3 烟气吸附净化装置工艺图 效低阻焦油分离塔 ）焦油 四级 分离技术 工艺 列高效 低阻焦 油分离 塔 特点及 分离原理： 具有 运行 简单 、 除尘吸附效率高 、 性价比高 ， 节能降耗效果明显 等优点，是 目前国内最 理想的 焦油分离 净化设备。 离原理： 内部同时采用直接拦截，变向，惯性碰撞、凝聚布朗扩散及凝聚、高效 迷宫结构 等机理。其工作过程是首先 将夹带 在烟气中焦 油 、粉尘由烟气焦油扑集桶外部 变向 变 速进入 分离塔 ，经过旋风分离，气体通过惯性碰撞作用下，大的 粉尘颗 粒、 夹带焦 油被 焦油扑集桶内 初步分离 落入沉淀池内。 初步分离的 烟 气再经过 分离塔内筒上部的阻拦装置阻拦，重新进入焦油粉尘分离器进行二次分离 ， 分离出的粉尘和一部分焦油经焦油粉尘分离器内部经由下圆锥形漏斗外部再次落入沉淀池内。 带焦油和细微粉尘的烟 气再通过 迷宫分离聚集装置将夹带焦油凝聚在迷宫槽中 ， 凝聚成较大的液滴 在重力作用下，沉降到 分离塔 底部 的污水池中 。 离后的烟 气中还有一部分未完全分离焦油烟气由烟气回流管入口排入焦油粉尘分离器上部继续分离；分离后的烟气直接从烟气焦油扑集桶内部和烟气回流管入口经离心烟气出口排出到焦炉除尘地面站袋除尘器。 列高效 低阻焦 油分离 塔脱硫原理 如遇高硫煤开启脱硫喷淋装置对烟气中的二氧化硫进行脱硫 ,脱硫后的烟气由烟气出口排出。脱硫后的废氨水一部分经 高效低阻焦油分离塔 的外部沿外桶内壁流入下面沉淀池内，另一部分废氨水经焦油扑集桶外部流入沉淀池中。 如果不脱硫，对外桶内壁和焦油扑集桶外壁残留的焦油在停机检修时，开启喷淋装置进行冲洗，清洗的废 渣落入沉淀池内。 列高效 低阻焦 油分离 塔灭火原理 在除尘地面站引风机的作用下烟气进入高效低阻焦油分离塔 中，烟气在外桶和焦油扑集桶内高速运转，带火星的大颗粒粉尘在离心力的作用下直接进入水沉淀池被扑集并熄灭。 本分 离 塔 共分 4 级 分离 ，净化效率高、 性价比高 ， 节能降耗效果明显。 十 大 特点： 油、 灭火 、除尘 、脱硫四 位一体 。 用机械式 外筒 离心变向分离、撞击式预过滤、 内筒二次离心变相分离、迷宫凝聚装置聚集及回流管二次送入分离 的 四 合一的优选设计机理 。 备承载能力大、耐压高、过滤除油效率高、除油净化效果好 ， 100%保证不会糊布袋 。 命长、压差低。 人值守。 体积紧凑、操作方便 。 00%灭火， 安全可靠 ，保证不会烧布袋 。 2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 345 电 、无水 运行。 维护、维修 。 吸附介质、辅助设备运行（分离焦油、输、送焦粉及储存焦粉设备）。 能降耗明显，估算每年节省 130 万元（同预喷涂装置相比）。 油分离效率： 97 火灭火效率： 100 尘效 率： 60 硫效率 85以上 使用情况 （使用在一年半以上的业绩） 序号 分离器尺寸 焦炉型号 使用时间 糊布袋 单位名称 备注 1 2100 10800 6 年 无 襄汾 巨龙焦化 2 2600 10800 6 年 无 襄汾 腾达焦化 3 2600 108