顶装焦炉机侧出焦除尘的实践

1、顶装焦炉机侧出焦除尘的治理实践任崇田(联系电话摘要：本文针对6米顶装焦炉机侧烟尘的治理实践，从原理性、技术性等方面阐述了焦炉机侧消烟除尘的必要性和可行性，并分系统、分局部详细介绍了具体实施的步骤、采取的措施和达到的效果。由于至今还未见到过有关焦炉机侧烟尘有效治理的实例，所以通过本文旨在引起同行对顶装焦炉机侧烟尘治理的重视，从而能起到抛砖引玉的作用。关键词：顶装焦炉 焦侧 机侧 粉尘 烟尘 消烟 除尘 集烟罩焦化行业是环境污染的大户，而焦炉烟尘又是焦化行业的主要污染源；焦炉烟尘可以分三个部分：第一部分是炼焦期间焦炉炉顶及炉门逸出的散烟：可以通过封堵、加强管理得到解决；第

2、二部分是出焦过程中焦侧部分以及装煤过程中炉顶产生的大量阵发性烟尘，具有阵发性重、污染物种类杂、毒害性强、烟尘量大等特点：终因国家有强制性要求配置炉顶消烟除尘车和焦侧烟尘收集装置以及地面除尘站，已基本得到解决；第三部分是出焦过程中焦炉机侧的烟尘，本人至今还未见到过有效治理的实例。这里所要讲述的烟尘治理主要针对6m顶装焦炉机侧出焦过程中所产生的烟尘，虽然要比焦侧出焦和炉顶装煤时的烟尘小，但随着国家强制性要求的日益严格，装煤烟尘和焦侧的出焦烟尘基本治理之后，机侧烟尘的无组织排放就特别的显眼，所以治理也就显得必不可少了。一、烟尘来源概述首先了解一下焦炉机侧的烟尘情况。出焦过程中的焦炉机侧烟尘源主要有以

3、下几处：1、装煤时小炉门处的烟尘；视各厂的管理水平和焦炉操作水平差别很大。由于我厂的高压氨水无烟装煤效果相对较好，一般情况下装煤时小炉门处基本无烟尘，不予考虑；但有些单位冒烟就较重，更甚者火苗能串出两三米长，烧坏油缸及电器元件都时有发生。2、清石墨时小炉门处的烟尘。3、出焦操作时机侧炉门处的烟尘。炭化室高达6.5M，摘取炉门后，焦炭表面温度高达9501100，由于与炉门直接接触，还未成熟，其与大气接触后收缩产生裂纹，并在大气中氧化燃烧，产生大量的高温黑色烟尘，引起周围空气强烈对流，并形成强烈上升的烟尘气流。4、从摘取炉门到清洁炉门再到挂上炉门整个过程中，炉门上的高温生焦和焦油等与空气接触氧化和

4、燃烧产生的烟和尘；炉门上清除的生焦和焦油遇刮板输送机槽内的水产生的黄烟、烟尘和水汽等；5、从摘取炉门到挂上炉门整个过程中，炉框上粘结的高温生焦和焦油等与空气接触氧化和燃烧产生的烟和尘；炉框上清除的生焦和焦油遇刮板输送机槽内的水产生的黄烟和烟尘、水汽等；6、推焦杆回退过程中，推焦头的活塞作用，从炭化室内排出的热烟尘，以及推焦头带出的尾焦遇刮板输送机槽内的水产生阵发性很强的黄烟、水蒸汽和粉尘；7、清门机、清框机工作过程中产生的烟尘；二、出焦烟尘的组成实际上烟尘与粉尘他们都是固体颗粒,主要区别就是微粒直径的大小区别；一般情况下的分类：直径>0.1m的是粉尘;直径<0.1m的是烟尘。烟尘一

5、般含硫、氮、碳的氧化物等有毒气体和粉尘。粉尘颗粒大于10微米的，很快会沉降到地面，称为落尘；颗粒小于十微米的称为飘尘，其中相当大一部分比细菌还小，可以几小时，甚至几天、几年地飘浮在大气中，尤其是直径在0.55微米的飘尘，不能为人的鼻毛所阻滞和呼吸道粘液所排除，可直接到达肺泡，被血液带到全身。有的飘尘还附有苯并(a)芘或本身就是一些有毒的金属(如铬、铍、镍)化合物、石棉、砷化物等，可以致癌。细小的飘尘随呼吸道进入人体后将有一半粘附在肺部细胞上，是构成人类和动植物呼吸道疾病的重要原因。焦炉烟尘的粒度范围很广，分两大部分： 1、焦炭成熟的情况下，出焦时炉门口的粉尘粒径分布如下表：2、出焦时炉门口的烟

6、尘、清门机处的烟尘以及装煤时小炉门处的烟尘，不仅阵发性特强，浓度还极不均匀；视觉上更明显，不仅有灰色、黑色、黄色，更有火苗；烟尘中还有大量的焦油、以及刮板机内的水遇尾焦（大部分是生焦）生成的大量的黄烟（其中焦炭粉尘、焦油、氨比较多，还有一氧化碳、氢气、苯、硫化氢类等化合物）和水蒸汽等。从状态来说，不仅有固态烟尘、气态烟尘，还有水雾和焦油雾、水蒸汽以及人眼看不见的焦化行业特有的对人有害的苯并(a)芘等，其成分极不稳定，其直径范围为00.1m。三、除尘方案的选择各类除尘器的使用范围及概略性能如下表不妨我们使用排除法来选择使用除尘器的型式：1、首先从烟尘的粒径方面考察，明显不能达标的除尘型式为：惯性

7、除尘器、旋风除尘器。2、从烟尘的形态方面考察，由于有焦油雾、水雾、水蒸汽的存在，以及小炉门处的煤粉尘、煤烟尘、荒煤气和火苗的存在，在电除尘器中，可能有发生爆炸的隐患，不过可以通过设置阻火器、防爆口预防，但对于电除尘器来说，如果有焦油及水汽沉积到电极板上，对电除尘将是致命的，从而电除尘器也可排除。3、袋式除尘器的特点：使用范围广，大多数除尘对象都可以使用袋式除尘器，特别是对于大型集中除尘系统而言；粉尘排出的状态为干粉状，有利于集中处理和综合利用。其缺点是：不能去除气体中的有毒、有害成分；处理不当时容易造成二次扬尘。需要注意的是，处理相对湿度高的含尘气体，需采取防结露措施，否则易产生粉尘黏结布袋、

8、堵塞管道的现象。由于有煤粉尘、煤烟尘、荒煤气和火苗的存在，在袋式除尘器中，仍可能有发生爆炸的隐患，不过可以通过设置阻火器、防爆口预防；而如果再有焦油粘结到滤袋上，将大大减小其有效的过滤面积，尽管可以采取预喷涂的措施，但效果是很有限的，还会大大减少布袋的寿命，增加运行成本。其次，袋式除尘器占用空间大，也是难以解决的问题。初期投资高，加之还没有使用袋式除尘器的成功实例，风险较大。所以袋式除尘器基本可以排除。4、湿式除尘器特点：构造较简单，初期投资较低，净化效率较高；湿式除尘器在除尘的同时，还能吸收含尘气体中的其他有害成分，并使气体温度降低；能够处理相对湿度高、有腐蚀性的含尘气体。其缺点是：排出的含

9、尘污水必须设置污水处理设施进行二级处理；总体能耗较高，例如文丘里管除尘器的阻力要比同样效率的干式作尘高很多。需要注意的是：在除尘器上需设置冲洗装置，以防止粉尘黏结、管道堵塞。若含尘气体具有腐蚀性，除尘器和管道则需采用耐腐蚀性材料，或者在管道内部涂刷防水油漆。5、纵观以上分析，湿式除尘器还相对可选，但湿式除尘器也有其不可规避的缺陷，那就是除尘效率没有干式的高，对含尘污水处理不好还会造成二次污染，烟尘比例高的话，要达到一定的效果，动力消耗要较高。针对湿式除尘器含尘污水处理的问题，可以将其引入熄焦水池一并处理，而不需要对其单独处理。因为熄焦水池是每个机焦厂必不可少的生产设施，而除尘器含尘污水的量相对

10、生产的熄焦水，简直可以忽略不计。四、除尘方案的具体实施1、烟尘的收集罩设计从焦炉机侧平台到炉门上的挡烟板高度在七米以上，要尽量减小烟尘在上升过程中的水平漂散，加之烟尘的阵发性非常大。由于机侧出焦炉门口处现场空间的局限，炉门要移进、移出还要清理，推焦杆要进出炭化室，清框机要清理炉框，操作工还要做相关的操作，要收集以上多点多面产生的烟尘，避开各种干扰，还要考虑岗位人员的安全操作及设备的安全运行，设计集烟罩的难度是相当大的。2、除尘系统包含集烟罩、湿式除尘器、脱水器、高压通风机、消音器和管路等。湿式除尘器在除尘的同时，还能吸收含尘气体中的其他有害成分，并使含尘气体温度降低。通过除尘设备后排出气体中的

11、粉尘不仅要低于国家和地方的排放标准，而且水汽特别是细小水滴必须脱除，这个问题安装一个高效脱水器即可解决。由于除尘设备就安装在推焦车上，焦炉吸气管就横档在推焦车轨道的上方，这就限制了排气管的高度，因气量较大，会产生较大的噪音，管道需增设消音器。3、水系统制约湿式除尘器推广使用的一个主要原因就是含尘污水的二次污染问题，往往是消除了气体中的烟尘，却又带来了对水系及土壤等的污染。在此我们采取的措施是定时将车开到端台，把含尘污水通过管路排至熄焦水池，与熄焦水一起在四个熄焦水池内依次沉淀，粉尘与焦粉一并挖出处理，澄清水则用于湿熄焦。不采用湿熄焦的送往生化处理车间进行处理。湿式除尘器使用的循环水可以用焦炉地

12、下室的排污水，以往直接排至熄焦水池，现在将其送至除尘水系统，再定时排至熄焦水池。除尘系统使用循环水泵实现水的闭路循环，为保证除尘效果和防止粉尘在循环水箱内的沉积，须定时排出。通过几个月的运行实践，每天仅排一次含尘污水即可。为保证系统的除尘效果，循环水的温度也是一个关键因素，控制在一定的温度范围内，可最大限度地达到效果，采用电热器并自动控温的加热形式。为减少加热器的电耗，需减少循环水不必要的循环和散热；风机升高速时循环水泵开，风机降低速度或停时时循环水泵也停。4、电系统为尽量减少电力消耗，每出一炉焦炭，高压引风机就启动一次，每次启动运行约2分钟，按正常生产每小时启动六次，采用变频器控制。出焦时风机转速为高速或额定转速，不出焦时风机停转(或低速运行)。循环水泵的启停与引风机同步。五、机侧出焦除尘实践的总结我集团240万吨焦化厂有6米焦炉四座，由鞍山焦耐院设计，配置有大连重工集团有限公司生产的四大车四套、出焦装煤地面除尘站两座以及150T/h干熄焦系统一套、环境地面除尘站一座。前言中提到的焦化厂三部分焦炉烟尘污染源中，第三部分出焦过程中焦炉机侧的烟尘从数量上比较，显然不是最大的，但从治理的难度上来比较，却要远难于其他污染源的治理，我想这也就是为什么到现在为止，见不到治理实例的原因。在既无