7.63 m焦炉推焦机车载除尘器的升级与应用

李旭金， 王 涛

(山西太钢不锈钢股份有限公司焦化厂，山西 太原 030003)

1 推焦机原车载除尘器使用状况

太钢焦化厂南、中台推焦机使用的SJVC-766车载除尘器，于2004年设计制作，2006年8月投入使用，设计参数为：风机流量79 000 m3/h、风机全压：5 000 Pa、烟囱排放浓度: 30 mg/Nm3。使用过程中检测的除尘器前最大吸力920 Pa、除尘最大风量72 300 m3/h、除尘烟囱排放浓度19.2 mg/m3，不能满足环保管控超低排放标准≤10 mg/Nm3的要求，同时焦炉出炉过程中烟尘存在可视烟尘溢散。单靠工艺调整炉温系统，保证焦炭成熟度难以达到超低排放标准。

2 推焦机车载除尘器的升级选型

2.1 车载除尘器的升级设计依据

根据使用经验，推焦烟气流量：60 000 m3/h、清门烟气流量：20 000m3/h、平煤烟气流量：20 000 m3/h，合计烟气流量100 000 m3/h；除尘点除尘吸力大于1 500 Pa，烟尘才能完全收集，除尘管道阻力按照5 00 Pa计算，除尘预处理装置阻力500 Pa，除尘器阻力1 500 Pa，所需吸力合计4 000 Pa，风机全压5 500 Pa，风机所需功率P(kW)计算公式为：P=Q×p/(3 600×1 000×η0×η1)=100 000×5 500/(3 600×1 000×0.8×0.95)=201 kW(Q—风量,m3/h;p—风机的全风压,Pa;η0—风机的内效率，一般取0.75～0.85，本计算取0.8;η1—机械效率,选用除尘风机与电机联轴器联接取0.95～0.98,本计算选择0.95)，按照10%余量设计功率即221 kW，选择风机电机功率250 kW，由于原除尘电机165 kW，功率增加85 kW，推焦机变压器容量800 kVA，不能满足升级需要，需要将变压器同步升级为1 000 kVA。

为了实现排气排放浓度<10 mg/m3，除尘器的过滤风速不能大于1 m/min，除尘器过滤面积必须大于1 666 m2(S=Q/60/v)=100 000/60/1=1 666 m2)，为了达到所需除尘过滤面积，必须使用褶皱扩展型滤袋，该形式滤袋过滤面积为普通滤袋的1.6倍，按照10%余量设计过滤面积需要安装1 800 m2升级除尘器。推焦机车载除尘风机安装位置为主受力梁的斜支撑梁上，升级改造时考虑车辆整体受力情况，升级后的除尘风机安装位置必须同原风机安装位置相同，限制了除尘器箱体的长度≤6 200 mm，因此升级的除尘器箱体安装尺寸设计为长度6 200 mm，宽度4 500 mm，宽度比车辆安装位置宽1 000 mm，需要将车辆平台使用30号槽钢和H型钢进行加宽，为了安全考虑，同时将车辆北侧走行缓冲梁加长1 000 mm。

综合考虑上述因素，推焦机车载除尘器升级基本参数：处理烟气量100 000 m3/h、过滤面积1 800 m2、滤袋类型为褶皱扩展型、烟囱排放浓度<10 mg/m3、风机电机功率250 kW，即HJVC-T1800除尘器型车载除尘器。

2.2 HJVC-T1800除尘器的介绍

2.2.1 HJVC-T1800车载除尘工作原理

脉冲袋式除尘器为单列多室结构，采用侧中部进风布置。含尘气流经预分离进气收尘箱装置流入过滤室,气流在均布板的作用下纵向流动，分布整个过滤箱体。这种大截面气流移动，保证除尘器滤袋工作负荷的合理均匀。含有细小粉尘的气流均匀缓速通过滤袋，这种合理结构减小了粉尘对滤袋和滤袋底部的冲击磨损，能够有效延长滤袋的使用寿命。

在引风机的作下，粉尘被截留并积附在滤袋的外表面，净化后的气体均匀穿过滤袋汇集在净气室内，通过出风口进入排烟管路排。

随着过滤工况的进行，积附截留在滤袋外表面的粉尘亦不断增加，设备阻力增加到一定值时或过滤工况进行到一定时间，清灰程序启动。系统给脉冲控制仪发出指令，安装在除尘器顶部气包上的电磁脉冲阀依次开启，对每室每排滤袋瞬间喷入压缩空气并诱导净化气流反吹滤袋，粉尘层被吹落进入灰槽，除尘器循环进入过滤工况。粉尘则由输灰系统送入灰仓。

2.2.2 除尘系统主要结构及组成

如图1所示，除尘系统主要结构及组成：进烟管路系统、阻火预处理装置、预分离进气收尘箱装置、脉冲袋式除尘器过滤装置、引风机系统、净气箱及管路系统、输灰系统和除尘净化控制装置，采用脉冲控制仪完成清灰程序控制。

图1 HJVC-T1800除尘器外形图

2.2.3 除尘器主要技术参数

处理烟气量：100 000m3/h(最大)；过滤面积：1 800 m2；滤袋规格：Φ160×4 500(类型为褶皱扩展型)；最大过滤风速：0.926 m/min(90 000 m3/h时0.833 m/min)；烟囱排放浓度:10 mg/m3；风机全压：6 500 Pa(负压5 000 Pa)；电机功率：250 kW。

3 推焦机车载除尘器升级应用的效果

推焦机车载除尘器升级使用HJVC-T1800除尘器，用来抽吸并净化推焦机作业时，炉门的打开至关闭整个过程、炉门清理时、平煤作业过程中产生的大量烟尘。所产生的烟气分别通过移动或固定集气罩、管路、阻火分离却器、除尘预分离引至脉冲式袋式除尘器净化处理，净化后的烟气经风机、消音器、烟囱排入大气中。升级改造后，除尘器的处理风量提高30 000 m3/h以上、除尘吸力增加5 000 Pa、过滤面积增加2.35倍、除尘处理后排放浓度降低10 mg/m3以上。配套车辆除尘挡板的改造，烟尘收集效果得到明显提升，焦炉出炉过程中无可视烟尘逸散，除尘后排放浓度低于国家环保管控超低排放标准。

升级后风机的性能曲线，如图2所示。

图2 升级后风机的性能曲线

升级前后出炉照片对比，如图3所示。

图3 升级前后出炉照片对比

升级前后除尘器数据对比，如表1所示。

表1 太钢焦化厂推焦机除尘器升级前后数据对比

4 结语

7.63 m焦炉移动推焦机车载除尘器升级的HJVC-T1800型除尘器使用技术先进的褶皱扩展型滤袋，具有结构紧凑、过滤面积大，烟尘收集处理效果优，可以达到甚至高于国家超低排放标准要求。鉴于其结构紧凑，过滤面积大、风速低、过滤效果忧等特点，可用于其他焦炉推焦机载除尘，提升焦炉推焦机除尘设备装备水平，改善焦炉出炉环保状况，实现焦炉的绿色生产。