搗固焦爐裝煤煙塵治理方案

由于搗固煉焦和常規頂裝煤煉焦工藝不同,導致兩種工藝過程中的煙氣流向不同。常規頂裝煤煉焦裝煤時,產生的煙氣是由爐頂上升管及裝煤口處冒岀;搗固裝煤煉焦推送煤餅時,煙氣則是通過煤餅與炭化室兩側之間縫隙處從爐頂排煙口及機側爐門冒出。兩種工藝過程中產生的煙氣成分和煙氣量也有較大區別。搗固煉焦裝煤時產生的煙氣中可燃氣體成分,遠大于常規頂裝煉焦裝煤時產生的煙氣,且含有較多的焦油和氫氣,其中氫氣易與從爐門進入的空氣中的氧氣反應生成較多的水蒸汽。搗固煉焦裝煤時產生的煙氣露點溫度較高,且煙塵多為不燃燒而產生的較輕的炭黑飛灰,故國內已運行的搗固焦爐的裝煤除塵系統普遍存在焦油粘結除塵器濾袋的現象給搗固焦爐裝煤的煙氣凈化增加了難度。

一、傳統搗固煉焦裝煤煙塵治理方式

1、采用爐頂消煙除塵車進行濕法除塵

消煙除塵車由燃燒室、洗滌塔、風機供排水槽、水泵及車體等部分構成。裝煤時,消煙除塵車在爐頂上通過活動導套與焦爐碳化室頂孔連通,煙氣經燃燒室燃燒后,經洗滌塔噴淋凈化后由風機抽至煙囪排入大氣。其煙氣凈化后含塵量在l50mg/m3~250mg/m3達不到現行要求的排放標準。此外由于受爐頂導煙孔面積限制,裝煤時產生的煙氣瞬間不能由爐頂導煙孔導出,仍有部分煙氣從機側爐門外溢造成污染。

2、用爐頂導煙車將煙塵導入除塵地面沾導煙的干法除塵

此種除塵系統由導煙車、帶翻板閥的爐頂固定干管以及地面除塵站等組成。裝煤過程中導煙車行至到待裝煤的炭化室,導煙車上的水平導煙伸縮套筒與爐頂干管對接連通后向地面站發出訊號,風機提至高速運行。隨后打開爐頂吸塵孔蓋,煙氣借助地面站風機的吸力經爐頂干管進入地面站凈化后排入大氣。地面站有出焦、裝煤二和一地面站,有出焦、裝煤分體式地面站均配有預噴涂系統和焦油過濾系統等。該方式的優點是煙氣通過地面站凈化能達到現行要求的排放標準。缺點是由于煙氣中焦油及水蒸汽含量較高造成除塵器濾袋粘結的情況較為嚴重。有些焦化廠釆用帶燃燒室的導煙車(又稱消煙車)想通過燃燒將煙氣中的焦油燒掉。但焦油不可能被燒掉,同時焦油的不燃燒會產生大量的絮狀炭黑飛灰,并不能解決粘結濾袋的問題。此外由于受爐頂導煙孔面積限制,裝煤時產生的煙氣瞬間不能由爐頂導煙孔導出,仍有部分煙氣從機側爐門外溢造成污染。因此該方式對于搗固焦爐裝煤時的煙塵治理來說即:投資大,后期運行成本較高,且效果不佳。

二、搗固煉焦裝煤煙塵的綜合治理方案

根據搗固焦爐裝煤過程中產生煙氣的特點,通過對現有國內搗固焦爐裝煤除塵運行情況的考察、調研,認為采用“雙U型管導煙車”、“側式裝煤密封門”和“機側爐頭除塵系統”相結合的方式可實現搗固煉焦裝煤煙塵的治理。裝煤除塵綜合治理方案如圖1所示。

裝煤過程中的煙塵在“雙U型管導煙車”的導通作用下大部分由本炭化室及相鄰炭化室上升管導入集氣管回收,少量未能及時導出的煙塵由“側式裝煤密封門”封堵在炭化室內避免外溢并由上升管導入集氣管回收,量因“側式裝煤密封門”密封不嚴而從機側爐門處外溢的煙塵由“機側爐頭除塵系統”收集后導入出焦除塵地面站凈化處理,從而形成完整的、多層次的裝煤煙塵綜合治理方案,較大限度地控制煙塵的外逸,適應了焦爐環保發展的要求。

1、雙U型管導煙車簡介

雙U型管導煙車由自動揭蓋裝置、U型管升降裝置、高低壓氨水切換裝置,上升管開閉及清掃裝置等組成。同時和雙U型管導煙車相配套需在焦爐爐頂布置有爐頂水封裝置。其工作原理是:裝煤過程中需裝煤炭化室(n孔)相鄰的兩個炭化室(n-1孔n+2孔)已處于結焦末期,大量的煙氣已裂解完畢?！半pU型管導煙車”將需裝煤炭化室(n孔)及其相鄰的兩個碳化室(n-1孔,n+2孔)相導通,在橋管處高壓氨水噴射產生的抽吸力的作用下使正在裝煤的炭化室(n孔)所產生的煙氣順利的由本炭化室分別導入兩個相鄰炭化室(n-1孔,n+2孔),即由本炭化室及兩個相鄰炭化室一共三個通道的上升管導入集氣管進行回收。

使用雙U型管導煙車能較大限度地減少炭化室機側的冒煙冒火現象,并能將導煙后殘留的微量氣體放散到其他炭化室中,可以達到爐頂煙氣零泄漏、機側基本無煙氣外泄的良好效果。

2、側式裝煤害封門簡介

由于受爐頂導煙孔面積限制,裝煤過程中的煙塵仍有少部分未能在導煙車的作用下及時導入集氣管,從而從機側爐門處外溢,針對這種情況設計岀側式裝煤密封門。側式裝煤密封門安裝于搗固裝煤車前端,隨搗固裝煤車一起運行于機側軌道,由密封門體、軌道架、液壓系統及電氣控制系統等組成。裝煤時,密封門先將機側爐門密封好,然后煤餅穿過密封門的密封裝置進入炭化室內,此時所產生的煙氣在雙U型管導煙車的導通作用下大部分由本碳化室及相鄰炭化室上升管導入集氣管,瞬間導不走的煙氣被暫時封堵在炭化室內,稍后也被導入到集氣管進行回收,避免了煙氣外溢造成污染的狀況。

3、機側爐頭除塵系統簡介

機側爐頭除塵系統主要由爐頭除塵干管、閥門、煙塵捕集罩等組成。裝煤過程中,量因“側式裝煤密封門”密封不嚴而從機側爐門處外溢的煙塵,由煙塵捕集罩收集進入爐頭除塵干管，導入出焦除塵系統凈化處理。閥門的開閉可選擇由導煙車自動控制或人工手動控制兩種方式。

此方法的優點是不需要新增除塵地面站,投資及運行成本低,還可以對推焦機摘門后及推焦過程屮產生的煙氣進行收集。缺點是由于受安裝位置的限制僅上升管在焦側的搗固焦爐可以安裝。

三、除塵設備操作和維護注意事項

1、焦爐工藝。橋管處高壓氨水壓力穩定,裝煤時三個導煙通道均有足夠吸力;定期清理爐頂排煙口,導煙通道;定期清理上升管,各碳化室內煙氣能及時通過上升管導入集氣管。

2、爐頂導煙車。定期清理U型導煙管內焦油,導煙通道;定期清理爐頂水封槽、水封蓋上附著物,密封嚴密,避免相互粘連

3、機側爐頭除塵系統。定期清理閥門附著物,閥門密封效果且開關靈活;裝煤過程中如岀現塌煤、掉角等非正常狀況,應及時關閉閥門同時將除塵風機調至低速,避免大量熱空氣長時間的進入爐頂除塵干管及除塵器。

4、搗固裝煤車及密封門操作。準確對位,避免由于對位不正撞壞密封門,同時盡量避免煤餅進入時接觸碳化室側壁;在運轉時間允許下,盡量減慢煤餅進入速度;及時清理余煤,避免過多余煤阻礙密封門退回;密封門上易損密封件定期geng換,其密封效果。