提高捣固焦炉地面除尘效果的优化改造

吕良维

摘要：针对捣固焦炉“二合一”地面除尘设备，存在漏风严重、布袋易板结、装煤冒烟严重等问题，对除尘系统进行全面优化改造，提高除尘效率达标排放。

关键词：捣固焦炉;除尘站;环保

1.现状分析

河北唐山某焦化公司现有2组4座4.3M捣固焦炉，原按顶装煤配套设计有两座装煤、出焦“二合一”式除尘地面站，2008年改造为捣固焦炉时将装煤除尘系统配置了“预喷涂装置”，使用效果仍不理想，除尘系统漏风严重，滤袋经常板结，装煤冒烟严重，达不到国家烟尘排放标准。

2.主要缺陷及改造方案

单套地面除尘站配有710KW鼓风机，设计风量为14.7万-29.3万m3/h，设计风压8000-6000Pa，实际运行风机机前压力-2400Pa，除尘器前压力-800Pa，阻火器前压力-600Pa。分析认为，风机设计能力足够大，但阻火器前吸力小，系统漏风是主要原因。

2.1除尘管道改造

原有管道的所有连接方式都为从一侧吸风，导致管道的另一头没有风量。将管道引风口改为中间引风，在同组焦炉的炉顶管道与主管道连接处分别设置阀门，当1#炉生产时关闭2#炉吸尘管道，2#炉生产时则反之;确保最小的漏风率和风机最大做功。

2.2除尘翻板改造

经观察分析，除尘系统漏风主要来源于机、焦两侧除尘翻板变形、关闭不严。尤其焦侧翻板，是内翻板结构，受筒壁和阀板变形、阀柄卡阻等因素影响，大多数无法关闭到位，漏风较大。

2.2.1改造方案

焦側翻板工作原理是，来自拦焦车除尘罩顶部的电液推杆推动翻板外置的推杆，带动翻板旋转，当电液推杆后撤复位后，翻板因转轴偏上产生的平衡自重将翻板关闭。原设计转轴中心上移偏移量小，翻板下部与上部重力差接近，转轴稍不灵活则翻板无法关闭到位。

综合以上缺陷，考虑到现有阀板和筒壁的变形情况，将原有阀板拆除，并对其结构进行改造。

（1）将翻板旋转中心上移，增加翻板自重不平衡量，使关阀力矩增大，从而提高密封性能。

（2）转轴改为半轴设计，将轴与轴承座径向间隙放大到2mm，一方面防止转轴不同心而导致卡阻问题，另一方面方便转轴及轴承座的检查更换。

（3）翻板旋转中心上移后，为避免翻板过长而易变形，将阀板截短，在筒壁下方封闭一定高度。这也是给筒壁下端增加了一个密封平面，解决了翻板的下端密封问题。

（4）尽量缩小翻板的平面尺寸，在翻板与筒壁之间留出20-30mm间隙，避免翻板剐蹭筒壁。同时，在筒壁焊接一周50*5角钢，用做密封平面，补偿这部分间隙。

（5）在密封面上用2*12扁钢条焊接密封槽，嵌入耐高温石棉绳以加强密封效果。

2.2.2改造效果

历经8天，对全部160孔的翻板阀进行改造后，阻火器前管道吸力明显上升，峰值达到-1800Pa，满足除尘需求。

2.3导烟除尘车改造

装煤、导焦“二合一”系统是为顶装煤配套设计的，其最初的设计思想是利用出焦过程中吸附在滤袋上的焦粉作为装煤时除尘器的涂层，使装煤过程中吸入的絮状烟尘在过滤时吸附在涂层上，同时，确保装煤烟气中焦油等黏性物质不与滤袋直接接触而黏结堵塞滤袋。但“二合一”系统将装煤时期的荒煤气通过系统排放，增大了系统SO2、苯并（a）芘的排放，浪费了部分煤气。

原导烟除尘车没有燃烧室，烟气中煤焦油得不到充分燃烧，造成焦油糊布袋现象，致使除尘器阻力过大。同时荒煤气没有充分燃烧，烟气温度低，烟气到除尘器时的温度不到70℃，低于结露点，烟气中的水分和焦油以及煤尘粘附于布袋上，造成板结现象，致使除尘器布袋经常发生堵塞。

2.3.1改造方案

利用现有导烟除尘车走行机构及车体，对其车梁以上结构进行改造，增加燃烧室。装煤孔烟罩收集的烟气直接进入燃烧室，利用荒煤气自身热量进行充分燃烧裂解，一降低整个净化系统的危险性，便于安全操作运行;二降低烟气中有机化合物的排放浓度，使苯可溶物≤0.7mg/m3，苯并（a）芘≤0.00016mg/m3，达到国家有关排放标准;三降低烟气中焦油含量，防止焦油黏糊布袋;四提升烟气温度，防止烟气结露。

燃烧室外壁采用6mm钢板制作，内衬抗剥落高铝耐火砖耐火材料。抗剥落高铝耐火砖可耐1500℃高温，导热率低，抗剥落性能强，耐即冷即热达26次，同时具有抗盐、硫等物质侵蚀。

主要技术指标：停留时间TRH=0.5s，湍流度4.5m/s，耐火材料耐火度1700℃，焚烧炉规格：Φ2500×6000mm。

2.3.2改造效果

经改造后的地面除尘站，装煤作业时，装煤孔产生的烟尘和荒煤气大部分被捕集，除尘效果达到焦化厂清洁生产标准，炉顶烟尘捕集率大于98%，机侧烟尘捕集率大于95%，炉顶负压达-2500Pa，经过系统除尘净化后，含尘浓度降至50mg/m3以下，完全达到国家规定的排放标准。

导焦栅上部散发的烟尘和熄焦车箱接取红焦时散发的烟尘，大部分被捕集，捕集率大于90%。经过系统除尘净化后，含尘浓度降至50mg/m3以下，完全达到国家规定的排放标准。

3.结语

经过对装煤、出焦“二合一”式除尘地面站的优化改造，首先更改了主管道的布局，将一侧吸风改为中间吸风并增加切断阀门，降低了漏风率。然后对存在漏风的焦侧翻板进行改造，将阀板旋转中心上移，增加关阀力矩，同时缩小阀板尺寸，改进密封结构，解决了机侧翻板漏风问题。最后对导烟除尘车进行改造，增加燃烧室，燃烧烟尘中焦油，提高烟气温度，防止了布袋板结，同时将吸尘口从焦侧改为机侧，有效提升了装煤除尘效果。

改造后的地面除尘站经过检测，处理后焦炉装煤和推焦产生的烟气颗粒物、SO2、苯并（a）芘的排放满足国家《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）中的新建企业大气污染物排放限值标准。

参考文献：

[1]杨晓坤.捣固焦炉煤饼稳定性的分析[J].企业导报，2010（07）

[2]何达平，曾庆国，杨武，肖乃飞，荀继林，郭晓东.捣固焦炉地面站除尘方式工艺技术研究[J].中国钢铁业，2010（03）.