干熄焦环境除尘系统优化与改造.doc

干熄焦环境除尘系统优化与改造摘要：本文介绍了莱钢焦化厂干熄焦车间的环境除尘系统，并对其进行了优化与改造，取得了既环保又节能的效果。关键词：除尘 环保 节能 1.前言干熄焦技术是目前国内外冶金行业最先进的熄焦技术，它具有提高焦炭质量、改善环境、回收能源三大优点，是国家鼓励发展的绿色经济和循环经济新技术项目。对规模为110万的焦炉而言，采用干熄焦每年可减少相当于810万吨动力煤燃烧对大气的污染，即每年至少减少2000吨二氧化硫排放量、二氧化碳排放量17万吨和液渣排放量2万吨，因此，干熄焦具有很好的环保社会效益。干熄焦除尘系统包括为保护锅炉、除尘风机而设计的一、二次除尘即工艺除尘和为收集干熄炉顶（高温烟气）、排出装置、皮带、循环风机后放散等处的粉尘的环境除尘。 图1 干熄焦环境除尘简易流程2、问题的提出2.1.装入装置在装焦过程中、装焦完毕平移时，有短暂的烟尘夹杂着细焦粉外溢，给周围的环境及职工造成影响。2.2.除尘风机运行时原设计起高速以及高速与低速之间的时间差不合理，集尘效果不理想、同时造成电能的浪费。2.3.布袋除尘器反吹压力、脉冲间隔时间的调整及水封槽泄露，影响了除尘布袋的除尘效果。3.装入装置除尘系统改造与优化装入装置主要是由炉盖、装入料斗、水封罩、集尘管道、台车、传动机构、轨道框架、焦罐支座、导向模板等组成的。其主要有两个功能，开闭炉盖和把炽热的焦炭经装入料斗导入干熄炉。装红焦时，料斗移动到干熄炉口正上方，装入料斗下料口处的水封罩插入水封槽，防止装料时干熄炉口的粉尘向外部泄漏。同时在装入装置开始动作打开炉盖时，此时除尘风机接收到集尘管道上阀门打开信号，除尘风机开始起高速。装入料斗对位结束后，向提升机发出可装入信号，提升机开始卷下焦罐，焦罐下降落在料斗的活动支座上，并与活动支座一起下降一段距离，落在固定支座上。此时，焦罐底部的密封裙边与装入料斗上口接触，防止灰尘从装入料斗上口泄漏。生产时出现了装红焦时，焦罐落在装入装置料斗支撑上，红焦下落，此时粉尘大量外溢，造成环境污染，同时除尘风机起高速的时间不合适，导致除尘效果不佳。车间针对影响装入装置集尘效果的多方面因素，进行优化与改造。3.1.装入装置上料斗增加除尘盖板焦罐装焦时，间断产生阵发性烟尘外溢，给现场职工及周围环境、设备带来影响。车间技术人员，经过外出考察、操作实践，对装入装置进行改造，在装入装置上料斗增加了两块活动盖板。如图2所示，1为除尘盖板，2为焦罐，3为装入装置料斗，4为焦罐底闸门，5为水封罩，6为耐高温石棉布。盖板有和两个状态，焦罐装焦时落在装入装置料斗支座上，并与支座一起下降一段距离，焦罐底闸门靠重力自动打开，同时盖板受焦罐底闸门重力作用打开，此时盖板处于状态，装焦完成焦罐提起，盖板靠配重作用自动合拢，此时处于状态，避免了装焦过程中粉尘大量外溢，并且因盖板的增加，增强了密封性，提高了除尘风机的吸力，起到了良好的除尘效果。 图2：除尘翻板效果图如下3.2.调整装入装置下料斗水封罩吃水深度装焦时，装入装置移动到干熄炉口正上方，料斗下方水封罩（图2中5）插入水封槽内。干熄炉预存段压力处于小范围波动状态，当预存室压力过大时，由于装焦时干熄炉预存段对干熄炉口有一个反冲力，如果这时水封罩插入水封槽内深度不够，大量粉尘通过水封罩与水封槽密封处溢出；如图2所示：水封罩与下料斗通过耐高温石棉布（图2中6）密封，装焦时，也造成粉尘的外溢，这两部分溢出的粉尘在装入装置外部，不会被除尘风机吸入烟气道，直接排放到大气中，造成环境污染。车间针对此种情况，现场观察测量，采取如下的措施：3.2.1.调整水封罩吃水深度。水封罩原先吃水深度只有100mm，使用过程中由于烘烤变形，装焦时水封罩局部吃水深度达不到100mm，通过现场观察，在保证装入装置移动时下调后的水封罩碰不到轨道钢结构的基础上，将水封罩下调120mm，吃水深度达到220mm，保证了水封罩插入水封槽的深度起到良好的密封作用；为确保水封罩的吃水深度，车间加大了对水封槽的清理力度和频次，使装焦过程中洒落在水封槽内的焦炭及时得到清除。3.2.2.由于密封石棉布长时间受高温烘烤，风吹日晒，容易损坏，车间定期更换新的石棉布，保证达到良好的环保效果；3.2.3.优化干熄焦工艺操作，保证干熄炉预存段压力在允许的最小范围内波动。4.除尘风机系统优化与调整4.1.调整除尘风机升降高速时间段在提升机到达提升塔上限时，提升机发出要求装入装置打开的信号，此时装入装置动作，开始打开。装入信号来，集尘管道阀门打开，除尘风机开始起高速。当装焦结束,提升机在冷却塔下限开始往上提升，当提至冷却塔上限时，装入装置开始关闭，装入信号消失，除尘风机开始降低速。在装焦结束时，提升机达到冷却塔上限，此时由于焦罐离开装入装置，除尘风机开始降为低速，导致冒出大量粉尘；在装入装置关闭、料斗与提升机走行过程中也有大量粉尘冒出；除尘风机从开始起高速到降为低速所用时间为150秒。从装入装置现场烟尘冒出情况看，除尘风机高速时间段不合适，不仅除尘效果不好，而且除尘风机起高速的时间长，造成电量消耗增多。车间与自动化人员一起，将除尘风机升降高速时间段在程序内更改：当提升机（满罐）达到冷却塔对中时除尘风机开始起高速，当装入装置全关时除尘风机开始降低速。更改后，将除尘风机高速降为低速的时间段往后推延，有效避免了装焦后冒出大量粉尘的情况，并且改造后除尘风机从开始起高速到完全降为低速所用时间为110秒，比改造前缩短了40秒。此次调整不仅达到了除尘的效果，而且节电效果显著：按照每天120炉计算，每1炉缩短了40秒，除尘风机（电机为6000V，在高速运行时电流为48A，低速时电流为24A）每月可节约用电：6000*（48-24）*40*120*30/3600=5760000kwh。4.2.调整除尘风机高转速在装入装置除尘设备一切正常，运转良好时，可以考虑降低除尘风机的转速。1#干熄焦五月份年修完后设备运转良好，装入装置改造安装的除尘翻板作用显著，水封罩吃水深度调整合适，密封效果好，为了达到节能降耗的目的。车间根据除尘运行阻力、除尘压差，及时调整除尘风机运行参数，将高速由原先的830r/min，降低到744r/min，同样达到除尘效果，即节能又环保价低电耗。5.地面除尘系统优化与调整地面除尘采用新式高效离线式低压脉冲布袋式除尘器（简称布袋除尘器）。在使用过程中，布袋除尘器除尘效率的高低直接影响干熄焦生产过程中环保效益。5.1.反吹压力、脉冲间隔时间的整定反吹压力、脉冲间隔时间是布袋式除尘器能否起到较高除尘效率的关键。压力过大，对布袋磨损较大，影响布袋使用寿命，检修频率增高，除尘布袋更换频次高。压力过小，降低反吹效果，布袋清灰能力降低，影响除尘效果。通过运行实践，我们根据沉降室高度、烟气流速、以及尘粒沉降速度，综合考虑，结合观察烟囱排烟情况，对除尘反吹压力进行调整一般应控制在0.350.6Mpa之间，脉冲间隔时间控制在4S左右，换仓反吹之间停顿时间控制在25s，反吹压力、脉冲间隔时间得及时调整，使粉尘得到充分沉降，确保使用效果。5.2.布袋的定期检查更换除尘器首先选择耐磨性好、缝制质量优、抗张力强的布袋。布袋的损坏与否直接决定了除尘器的除尘效果。由于布袋更换步骤繁琐，存在安全隐患，同时，新布袋相比于旧布袋阻力小，气体流速快，更容易损坏。因此，在保证除尘器压差（低于1500Pa）情况下，除尘器内布袋损坏数量控制在25%以内，对损坏的布袋采用堵住其他的气道同时观察烟囱排烟情况来检修。检查与更换除尘布袋时，同时检查除尘器顶仓盖密封情况，密封垫无损坏，杜绝气道的泄露以保证除尘风机的吸力，从而保证除尘效果。5.3.水封槽开裂对除尘布袋的影响。因材制等原因导致水封槽开裂，造成水封槽内的冷却水外溢或内渗，水流干熄炉炉口或炉内，瞬时生成蒸汽，装焦时，一部分蒸汽被高温烟气蒸发，一部分蒸汽通过除尘管道吸尘，经管式冷却器冷却，进入布袋除尘器，黏附除尘布袋上，因脉冲反吹压力、时间的制约，不能使黏附在除尘布袋上的粉尘脱落，集少成多，运行阻力、除尘压差增大，除尘布袋无法满足正常的除尘需求，除尘废气排放口冒烟尘。逐对水封槽更换的同时，对部分除尘布袋同样进行了更换，满足了除尘要求。6.结论6.1.干熄焦以节能环保，促进循环经济而著称，除尘效果的好坏直接影响到干熄焦安全运行。除尘系统的优化与改造，有效地避免了烟尘、焦粉对环境、职工造成的影响，做到了运控过程中的环保。6.2.根据生产工艺、设备运行特点，针对生产过程中出现的问题，及时处理、随时调整工艺参数，减少设备能源消耗，实现了节能的目的。1潘立慧 魏松波 等编著.干熄焦技术.北京：冶金工业出版社.2005.22中国金属学会炼焦化学分会 中国炼焦行业协会炼焦专业委员会中冶焦耐工程技术有限公司 鞍山华泰干熄焦工程技术有限公司.2008年干熄焦经验技术交流研讨会论文集作者简介：朱振环，男，1980年2月生，2005年7月毕业于山东科技大学机械设计制造及其自动化专业，莱钢焦化厂干熄焦车间，设备技术员，助理工程师，现从事设备维修工作。电话：13563496944