太岳焦爐除塵改造方案

1、一、概述山西太岳焦化有限公司除塵系統(tǒng)自建成投產(chǎn)以來，由于種種原因布袋使用時間短，裝煤 出焦煙氣補集也不能達到理想效果，經(jīng)我公司技術(shù)人員對貴公司現(xiàn)有除塵系統(tǒng)的實地考察和與各位焦化廠技術(shù)人員多次探討研究，制定了初步改造方案，供貴公司各位領(lǐng)導(dǎo)研究決定。二、總體設(shè)計改造方案（一）、焦爐的有關(guān)參數(shù)爐型： JN4.3型孔數(shù)： 2×50孔炭化室尺寸（長×寬×高） ： 14080×500× 4300mm炭化室有效尺寸（長×寬×高）： 13280×500× 4000mm炭化室有效容積： 26.56m3炭化室中心距(熱)：

2、1150mm結(jié)焦時間: 18小時入爐煤揮發(fā)份： 24%以下（二）、現(xiàn)有除塵設(shè)施存在的問題焦化廠現(xiàn)有除塵系統(tǒng)為裝煤、出焦“二合一”三軌單管地面站干式除塵形式。除塵地面站設(shè)計為引風(fēng)量為26萬m3/h，除塵器過濾面積大于4000，按現(xiàn)有國內(nèi)焦化除塵經(jīng)驗看，地面站主要設(shè)備應(yīng)能滿足現(xiàn)在國家環(huán)保要求。現(xiàn)在存在問題是除塵器濾袋使用才幾個月（濾袋正常使用壽命應(yīng)大于12個月），濾袋就被焦油糊死，透氣率降低，除塵系統(tǒng)不能正常工作必須更換濾袋。出焦裝煤除塵煙氣輸送主管采用爐頂單管碰口式煙氣轉(zhuǎn)換閥形式，由于閥門制作時存在的缺陷，現(xiàn)使用時不能順利的關(guān)到位，而且非常漏風(fēng)嚴重。除塵系統(tǒng)裝煤時爐頂吸塵效果較好，機側(cè)冒煙嚴重。

3、機側(cè)導(dǎo)煙罩爐頂部分擋住看火孔，需拆除。機側(cè)裝煤煙塵的收集需要重新考慮合理可行的方案出焦時除塵罩處吸塵效果較好單是攔焦車與爐門對口處由于不能密封又沒有相關(guān)措施，致使冒煙嚴重。不能達到理想效果。（三）、改造方案1、 焦爐煙氣來源與性質(zhì) 焦爐生產(chǎn)過程中，會有大量的有害氣體排放，包括含有焦油類物質(zhì)的煤氣和大量粉塵。這些污染物污染了環(huán)境，同時對人體健康也十分有害。在裝煤時1噸裝爐煤的污染物數(shù)量為0.951.05kg，其中粉塵為0.70.76kg，焦油類物質(zhì)為0.120.15kg；裝煤（包括煉焦過程），推焦和濕法熄焦的排放污染物數(shù)量比為60：30：10。為此，焦化生產(chǎn)及環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)十分重視裝煤，出焦

4、過程的粉塵控制。炭化室裝煤過程煙氣來源：裝入炭化室的煤料置換出大量空氣，開始裝煤時空氣和入爐的細煤粒不完全燃燒生成炭黑，而形成黑煙。裝爐煤和高溫爐墻接觸，升溫，產(chǎn)生大量水蒸氣和粗煤氣。隨上述水蒸氣和粗煤氣同時揚起的細煤粉，以及裝煤時冒出的細煤粉和硫化氫(H2S)等有害物質(zhì)。因爐頂空間瞬時堵塞而噴出的煤氣，及有害物質(zhì)。這些煙塵通過裝煤孔，上升管孔和平煤孔逸散，每爐裝煤作業(yè)通常為34分鐘，煙氣量為每1炭化室墻面約為0.6m3/min，（注：該值因爐墻溫度，裝煤速度和煤的揮發(fā)份等因素而變化）。出焦過程的煙塵來源：推焦時產(chǎn)生的煙塵因素來自下述幾個方面：(1)炭化室兩側(cè)爐門打開后散發(fā)出的爐內(nèi)殘余煤氣。(

5、2)推焦時爐門處散發(fā)的粉塵。(3)推焦時導(dǎo)焦槽上部散發(fā)的粉塵。(4)焦炭從導(dǎo)焦槽落到熄焦車中時散發(fā)的粉塵。(5)載有焦炭的熄焦車行駛途中散發(fā)的煙塵。上述項散發(fā)的粉塵量約為裝煤時散發(fā)粉塵量的一倍以上，其中主要是第4項，由于焦炭落至熄焦車，因撞擊產(chǎn)生的粉塵隨高溫上升氣流而飛揚。尤其當(dāng)推出的焦炭熟度不足時，焦炭中還殘留了大量熱解產(chǎn)物，推焦時和空氣接觸，燃燒，生成細而分散的炭黑，而形成大量濃黑的煙塵。在焦爐煙塵中散發(fā)量最大的部分是裝煤和出焦兩個環(huán)節(jié)，占焦爐污染量的60%以上。危害最嚴重的是在焦爐裝煤時散發(fā)的大量荒煤氣和其中夾雜的有害物質(zhì)，其中苯可溶物和苯并芘的排放量分別是出焦排放的14倍和50倍。這些

6、有毒物質(zhì)大都以顆粒物為載體而存在。因此對污染煙氣及顆粒物的處理是治理焦爐污染的關(guān)鍵。2、 我公司爐頂煙塵收集車簡介（1）、設(shè)備功能 用來收集裝煤過程中裝煤孔(和側(cè)裝煤機側(cè)爐門處設(shè)側(cè)吸口)所排出的煙塵污染物氣體，并通過燃燒和冷卻處理進入凈化系統(tǒng)進行除塵。（2）、系統(tǒng)組成煙氣收塵車上設(shè)有收集套筒、燃燒器、導(dǎo)煙管、冷卻裝置與除塵系統(tǒng)對接管道，與煙氣轉(zhuǎn)換閥對接的伸縮套筒以及電氣自控操作系統(tǒng)等。（3）、一般情況煙塵收集車的收集裝置主要就是燃燒器部分，具體工作原理：本技術(shù)工藝路線是采用燃燒法和布袋除塵過濾相結(jié)合的干式除塵工藝，燃燒質(zhì)量的好與壞直接影響到布袋除塵器的使用效果和濾袋壽命。 燃燒系統(tǒng)主要由凈煤氣

7、管路、煤氣接頭裝置、燃燒器、點火裝置、燃燒火焰分布器、耐火材料保護層等組成。 煤在煉焦爐裝煤過程中，與高溫碳化室接觸所產(chǎn)生的煤氣及煤塵。主要成分是氫氣(H2)、甲烷(CH4)和一氧化碳(C0)，也含有少量的乙烷(CH3)、乙烯(CH2)、氮氣(N2)、二氧化碳(C02)和氧氣(02)等。其發(fā)熱值約為1700019000千焦立方米，一種高熱值燃料。它的著火溫度(標準狀況下)；它的爆炸極限是50284，操作不當(dāng)，極易發(fā)生爆炸。煤氣的燃燒反應(yīng)是煤氣中各可燃成分與空氣中的氧進行的化學(xué)反應(yīng)，可燃成分(或空氣)組成的混合氣體，只有在可燃成分達到一定濃度范圍和在著火溫度下，當(dāng)燃燒反應(yīng)產(chǎn)生濃度極限(燃燒極限)

8、為前提，并要有火源或達到著火溫度。它們的反應(yīng)過程均為強烈的連鎖反應(yīng)。燃燒是在定壓(低壓)條件下進行的連鎖反應(yīng)，其反應(yīng)速率不大。一般燃燒時，火焰的正常傳播速度僅每秒1015m每秒幾千米。可對設(shè)備和人身造成破壞性事故。 可燃物與氧充分反應(yīng)，使燃燒產(chǎn)物中不含可燃成分時的燃燒稱完全燃燒。引起不完全燃燒的主要原因有空氣供給不足、燃料與空氣混合不好，空氣和煤氣的混合靠燃燒室的結(jié)構(gòu)來保證。 焦爐裝煤除塵采用煤氣點火零距離燃燒法，消除爆炸隱患。側(cè)裝煤氣與定量的空氣混合均勻充分燃燒，改變了煙氣燃燒時跑直流、風(fēng)包火、流速快等不能完全燃燒的現(xiàn)象，使煙氣中的焦油氣等粘性物質(zhì)最大限度的燃燒掉，然后再配以適量的冷卻水(可

9、根據(jù)實際情況調(diào)整用水量，)和空氣，使符合溫度要求的煙氣，進入布袋除塵系統(tǒng)的裝煤除塵技術(shù)。在實際操作中，從裝煤孔散逸出來時，已經(jīng)與一定量的空氣相混合，但此配合比難以測定，也存在著不穩(wěn)定性，故煙氣到燃燒室內(nèi)燃燒時，就需要靠調(diào)試、靠觀察火焰的顏色是暗紅色無明亮的光澤，火焰的長度在15米以上，火焰的尾部常帶有黑色的煙氣。 在燃燒室內(nèi)氫氣(H2)、甲烷(CH4)和一氧化碳(CO)等可燃物和一定量的空氣混合燃燒，屬放熱反應(yīng)(H2十1/20燒產(chǎn)物中產(chǎn)生的觸媒物質(zhì)作用下，產(chǎn)生很強的可逆反應(yīng)，(C02+C=2C0一165766 KJmol；H20+C=C0+H2一118600 KJmol)這種可逆反應(yīng)在800以

10、下基本不在發(fā)生，為此可逆反應(yīng)區(qū)一般不低于2m，然后進入物理降溫區(qū)，也就是水冷區(qū)和風(fēng)冷區(qū)，在調(diào)試中應(yīng)最大限度利用化學(xué)降溫，在保證收集套筒不冒煙并能充分燃燒的條件下，盡量多配風(fēng)，來達到煙氣進布袋除塵器的安全溫度。3、現(xiàn)有焦爐除塵系統(tǒng)存在問題的原因和解決方法：經(jīng)我公司技術(shù)人員對貴公司現(xiàn)有除塵系統(tǒng)的實地考察和與各位領(lǐng)導(dǎo)的探討，依據(jù)我公司以往對焦化行業(yè)的治理經(jīng)驗，對除塵系統(tǒng)存在的問題分析：(1) 濾袋使用壽命短的原因是，由于裝煤除塵導(dǎo)煙車設(shè)計簡單，裝煤煙氣燃燒不充分，地面除塵站又沒有防止焦油糊濾袋的預(yù)噴涂設(shè)備，含焦油的裝煤煙氣把濾袋糊住造成濾袋使用壽命短。解決方案為改造現(xiàn)有爐頂裝煤導(dǎo)煙車，曾爐頂機側(cè)導(dǎo)煙

11、孔，即爐頂導(dǎo)煙車改兩個導(dǎo)煙吸口為三個，并改造現(xiàn)有車載式燃燒器，做到裝煤過程所產(chǎn)生的煙塵達到最大極限的收集，并燃燒、消解，使苯并芘等有毒物質(zhì)充分燃燒，最大限度的消解為CQ2和H2O，使其無害化。為確保不出現(xiàn)焦油糊濾袋情況，最大限度的延長濾袋使用壽命，地面除塵站增設(shè)防止焦油糊濾袋的預(yù)噴涂設(shè)備。預(yù)噴涂設(shè)備每裝一次煤啟動一次，由裝煤信號自動控制。預(yù)噴涂原料使用除塵器收集的焦粉，利用現(xiàn)有輸送設(shè)備自動供至預(yù)噴涂儲料罐。預(yù)噴涂裝置技術(shù)參數(shù)： 料罐裝料量：8m3 出料閥排料量：310Kg/min，可調(diào) 閥配用電機功率：0.75KW，380V 噴射器噴射能力：30kg/min 噴射器使用壽命：1年 裝置重量：8

12、.5t（2）、爐頂單管碰口式煙氣轉(zhuǎn)換漏風(fēng)率高和不能順利的關(guān)到位的原因是，由于閥門制作工藝簡單，密封材料不能達到長期運行密封效果好的目的，而且閥門蓋板和底法蘭材質(zhì)剛性差、用料較薄，造成閥門使用較短時間就出現(xiàn)變形漏風(fēng)率偏高現(xiàn)象。閥門在一個主管上達到204個，如按漏風(fēng)率為每個100 m3/h計，整個干管正常漏風(fēng)率也達到了20400 m3/h。解決方案為：利用現(xiàn)有主干管更換所有閥門蓋板和配套密封法蘭，同時把密封材料改為鋼絲布加石棉盤根的密封方式，使之達到每個閥門處漏風(fēng)率小于100 m3/h的目標。按我公司經(jīng)驗爐頂裝煤導(dǎo)煙車出口處溫度應(yīng)不大于200°，才能保證煙氣轉(zhuǎn)換翻板閥不會因高溫變型。而原

13、有爐頂裝煤導(dǎo)煙車兌風(fēng)冷卻降溫效果差，在爐頂導(dǎo)煙車上增設(shè)噴水降溫裝置是煙氣降溫的最有效方法。可利用焦爐熄焦廢水做噴淋用水，耗水量不大于每分鐘90升。改變現(xiàn)有攔焦車與爐頂干管導(dǎo)煙形式，使之與爐頂導(dǎo)煙車連通后再導(dǎo)入主干管，這樣減少閥門102個，可有效減低漏風(fēng)率。（3）、除塵系統(tǒng)裝煤時機側(cè)冒煙嚴重的主要原因是，爐頂導(dǎo)煙車吸風(fēng)量小，而且機側(cè)爐內(nèi)煙氣排放孔沒有與導(dǎo)煙車連通。解決方案為：改造現(xiàn)有爐頂裝煤導(dǎo)煙車，曾現(xiàn)有爐頂機側(cè)導(dǎo)煙孔，即爐頂導(dǎo)煙車改兩個導(dǎo)煙吸口為三個，加大導(dǎo)煙車引風(fēng)量使裝煤除塵時總引風(fēng)量大于140000 m3/h。增設(shè)裝煤車大爐門液壓密封罩與改造后的機側(cè)導(dǎo)煙罩相配合將機側(cè)裝煤煙氣導(dǎo)入爐頂導(dǎo)煙車，與爐內(nèi)煙氣一起導(dǎo)入地面站集中凈化處理。（4）、出焦時攔焦車與爐門對口處冒煙嚴重。解決方案為攔焦車的導(dǎo)焦柵進行密封，導(dǎo)焦柵上部前端增設(shè)可收集的吸塵罩，使出焦煙氣不竄出罩外；攔焦車增一臺側(cè)吸口鼓風(fēng)風(fēng)機，與爐門柜上吸塵罩接通，出口吹向?qū)Ы箹派喜浚┩笩霟峤固看档轿闯墒斓臓t頭焦內(nèi)部，使未燃盡的殘余煤氣二次燃燒。三、此次設(shè)備改造供貨范圍 編號工程和費用名稱單位數(shù)量單重總重生產(chǎn)廠家1粘性粉塵吸附預(yù)噴涂裝置套185008500含2400O粉塵懸浮貯料倉1個；料倉支架1套；直爬梯1套；主噴射器1臺；格式給料機1臺；料量調(diào)節(jié)閥1臺；側(cè)壁噴射頭3只；中心懸浮噴射頭1只 噴射