4.3米頂裝焦爐機側煙氣治理設計與實踐

龔海洋

摘?要： 隨著國家對環保提出了更高的要求，相應的配套環保設備設施也相應的出現在大眾面前。本文針對4.3頂裝焦爐機側煙塵治理實踐，從多角度全方位的，闡述了車載除塵運用在焦爐機側煙塵治理的必要性和可行性，并詳細介紹了具體實施的步驟，采取的措施和達到的效果。

關鍵詞： 頂裝焦爐;車載除塵;機側;粉塵;煙塵;除塵

【中圖分類號】X784?????【文獻標識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0170-01

焦爐作為焦化生產的中心，焦化行業是環境污染的大戶，而焦爐煙塵又是焦化行業的主要污染源。四川達州鋼鐵集團達興能源公司煉焦一工段目前有3座JN4.3-804型頂裝焦焦爐，其中1#焦爐36孔，2#焦爐42孔，3#焦爐65孔。焦爐在摘門到推焦過程中有害煙塵，主要是煤塵、焦油煙，同時含有TSP（固體懸浮物）、BSO（苯可溶物），污染環境，損害人體健康。但隨著國家強制性要求的日益嚴格，裝煤煙塵和焦側的出焦煙塵基本治理之后，機側煙塵的無組織排放就特別的顯眼，所以治理也就顯得必不可少了。機側無組織排放的煙塵主要體現在出爐過程中推焦車移門機構摘爐門的過程中，有大量的煙塵從焦爐碳化室爐頭處冒出，目前常規的煙塵控制措施一是控制好焦爐加熱制度，保證爐頭溫度確保爐頭焦餅成熟，二是加強操作管理，保證及時清掃爐門爐門框的焦油。但是常規的控制措施經過長時間的生產實踐表明出爐摘爐門時以及推焦時該部位的煙塵排放還是得不到明顯改善，因而采取專門的煙塵收集裝置收集該部位的無組織排放煙塵就勢在必行。

1?焦爐煙氣特性分析

1.1?煙氣具有溫度高、易擴散、濃度高、毒害大等特點。

1.2?煙氣中伴有未燃燒盡、灼熱的大顆粒焦粉。

1.3?煙氣含焦油量大，容易粘附在布袋表面，造成糊袋現象，且當遇到高溫火花時，還會發生起火燒毀布袋的情況。

1.4?工作過程中，間歇時間大于工作時間。

1.5?煙氣中含有易燃易爆成分較多，必須采用可靠的防爆措施。

1.6?煙氣主要的成分為粉塵，溫度小于240℃。

1.7?含塵氣體濃度5～10g/m3，堆積密度分布0.9～1.2 g/cm3，粉塵粒度分布1μm～125μm之間。

2?焦爐煙氣來源點

首先了解下焦爐機側的煙塵情況，出焦過程中的焦爐機側煙塵來源主要有以下幾處：

2.1?出焦操作時機側爐門處的煙塵

摘取爐門后，焦炭表面溫度到950-1100度，由于與爐門直接接觸，還未成熟，其與大氣接觸后收縮產生裂紋，并在大氣中氧化燃燒，產生大量的高溫黑色煙塵，引起周圍空氣強烈對流，并形成強烈上升的煙塵氣流。

2.2?從摘取爐門到清潔爐門再到掛上整個過程

爐門上的高溫生焦和焦油等與空氣接觸氧化和燃燒產生的煙氣和塵，爐門上清除的生焦和焦油產生的黃煙和煙塵、水汽等。

2.3?推焦過程中

推焦桿回推過程中，推焦頭從碳化室內排出的熱煙塵，以及推焦頭帶出的尾焦產生陳發性很強的黃煙、水蒸汽和粉塵。

2.4?小爐門處的煙塵

該處煙塵是在平煤過程中產生的煙氣，此處煙氣視各廠的管理水平和焦爐操作水平差別有關系，如果高壓氨水無煙裝煤效果相對較好，一般情況下裝煤時小爐門處基本無煙塵，不予考慮。

3?煙氣收集設計

根據焦爐煙氣的特性，從經濟性、捕集效果，科學布局。選用一臺車載式阻火型耐高溫除塵器。該除塵器本體布局在現有的推焦車上，主要收集摘門、裝煤、推焦對門過程中產生的煙氣。設計在爐門上方新建一套爐頭罩系統，對其產生的煙氣進行收集，利用除塵系統風機負壓，將煙氣吸走進行凈化處理。

3.1?除塵器選用高溫氟美斯濾袋，耐高溫240℃不會燒袋，大大提高除塵器的瞬間預防高溫的能力。

3.2?為確保除塵器在運行中出現正壓時能自動泄壓，在除塵器箱體上設置2個專用防爆裝置。

3.3?在除塵進口處設置高溫調節冷風閥一個，當煙氣溫度超過濾袋承受溫度上限時，PLC控制自動打開冷風閥，調節進氣溫度，保護濾袋不被燒毀，保證設備長周期穩定運行。

3.4?在除塵前段設置雙級火花捕集器，第一級采用不銹鋼絲網，對大顆粒粉塵及大顆?；鸹ㄟM行捕集，使顆粒掉入錐形灰斗收集起來，第二級采用塊狀焦炭對焦油進行吸附捕集，減少焦油對除塵濾袋的侵蝕，延長布袋使用壽命。

3.5?設置預噴涂裝置利用現有的焦灰在除塵器收集煙氣前對布袋進行一層粉料保護，延長濾袋的使用壽命。

3.6?在焦爐每個爐門口上部做一個爐頭接受罩，每孔一個接收罩。采用6毫米鋼板制作，設計罩口風速5m/s。

3.7?爐口罩在對車面上部設計一個導煙口，為了降低與推焦車活動套管對口操作難度，在罩口設計一圈寬法蘭，對接處設計耐高溫柔性密封墊。

3.8?對推焦移門機、推焦桿、平煤桿前頭進行全部密封改造，并將推焦車前擋板進行全部密封，密封導流板與爐門框之間留100mm安全距離，密封板下部留有人行通道，方便現場安全操作。

3.9?在推焦車密封罩上新建一套管道，與車載除塵主管道連接，并增設一套活動導套與爐門口爐頭接受罩相對接。

3.10?根據現有的推焦車，改造大車平臺，在推焦車增加長平臺，布置除塵器本體。

4?效果

車載除塵煙囪經第三方檢測排放顆粒物小于10mg/m3，煙氣捕集率達到95%，很大程度上改善了操作工的工作環境同時滿足環保要求，有利的解決了4.3米頂裝焦爐機側煙氣治理的難題。

參考文獻

[1]?王永興.焦爐除塵技術及除塵改造方案[J].中國石油和化工標準與質量，2018，38（15）：179-180.

[2]?治興偉.提高焦爐除塵系統穩定性和除塵效率的措施[J].山東冶金，2017，39（05）：50-51.

[3]?王芳.搗固焦爐裝煤外逸煙氣回收新技術[J].山西焦煤科技，2016（S1）：97-98.

[4]?李敏.大型焦爐攔焦爐口煙塵擴散分析及集氣罩結構優化[D].太原理工大學，2017.

[5]?郝永勝.焦爐無煙裝煤工藝改進與優化[D].河北科技大學，2014.