摘 要:文章分析了哈爾濱某焦化廠現(xiàn)有搗固焦爐裝煤除塵技術(shù)存在的問題,并提出了相應的改進建議,以提高焦化廠裝煤量煙氣捕集率以及除塵效果,為搗固焦爐裝煤除塵工程實踐提供了技術(shù)參考。
關鍵詞:搗固焦爐;裝煤;除塵技術(shù)
2012年12月哈爾濱某焦化廠建造了一個新的2×60孔TJL5550D型搗固焦爐,年產(chǎn)120萬噸冶金焦炭,使用U形煙道、高壓氨水抽吸煙道氣,煤裝載過程中從機器側(cè)面泄漏的荒煤氣、灰塵無法被有效捕集,大量煙灰釋放到大氣中,造成空氣污染。裝煤煙塵是搗固焦爐污染的主要來源,如果不進行有效處理,會對環(huán)境、人體健康帶來損害。因此,文章針對現(xiàn)有搗固焦爐裝煤除塵技術(shù)存在的問題提出了相應的改進建議,獲得了比較理想的除塵效果。
一、 當前搗固焦爐裝煤除塵技術(shù)工藝流程
該焦化廠TJL5550D型搗固焦爐煤炭裝載和除塵采用了三種方法組合的方式,即雙U形管導煙車+高壓氨噴射+地上除塵站。其中地上除塵站的設計風量為80000m3/h,過濾面積為1525m2,通過0.35~0.65MPa的壓縮空氣噴射吹氣方式清除灰塵進行清潔,能將6~14g/Nm3的含塵濃度降低至不超過18mg/Nm3的含塵濃度。
二、 搗固焦爐裝煤除塵技術(shù)工藝存在的問題
1. 在持續(xù)的大風天氣里,焦爐側(cè)爐口的煙塵被吹散,沒有進入除塵系統(tǒng),極大地影響了側(cè)爐口的除塵效果。
2. 爐頂高溫或者裝煤是產(chǎn)生的煙火經(jīng)常會引起揭蓋機的故障,從而影響第n個孔的煙氣傳導效果。
3. 裝煤過程中難以掌握高壓氨水噴射時機,送入化學生產(chǎn)系統(tǒng)的荒煤氣中的氧氣含量過剩,電車間頻繁跳閘,無法正常工作,從而影響煤氣凈化、化產(chǎn)品收率和生化廢水處理效果。
4. 由于立管根部、第一個除塵孔和n+2個煙孔處經(jīng)常生長石墨,造成難以在這些部位導出荒煤氣,導致裝煤除塵效果受影響。
5. 高壓氨水噴射壓力波動較大,導致裝煤除塵效果打折扣。
6. 導煙孔水封高度設計得較低。裝煤后水封蓋下放時,水封中的水溢出至爐頂或進入垂直火道,對爐體產(chǎn)生負面影響。
7. 吸附裝置的濾網(wǎng)容易堵住,炭隔離篩網(wǎng)孔徑小,在長期煙灰過濾過程中,焦油在篩網(wǎng)上凝結(jié)并逐漸堵塞篩網(wǎng)孔,從而增加了吸附裝置的阻力,導致除塵效果變差。
8. 由于除塵器位于焦爐組的一側(cè),碳化室與除塵器之間的距離太遠,但除塵風扇高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的吸力并未增加,導致各炭化室口的吸力有差異,有時差異會很大,最終造成除塵效果降低。
9. 當煤被裝進離除塵風扇太近的碳化室中時,如果煙灰被點燃,大吸力容易將火焰吸入焦炭吸附裝置中,并點燃除塵管中積聚的可燃物。
10. 由于沒有設計預噴涂裝置,布袋容易板結(jié),受用壽命大大降低。根據(jù)設計理念,吸附器中使用的焦炭上有一些焦粉可以用作預噴涂的原料,但除塵倉的過濾面積為1525m2,假設預噴涂在布袋上的焦粉厚0.2mm,那么一次預噴涂所需的焦粉量為20~30kg。正常情況下整個焦炭的焦粉含量小于3.5%,而經(jīng)過篩分的焦炭幾乎沒有焦炭粉塵,不能滿足預噴涂需要,導致濾袋會吸附焦油,從而大大降低其使用壽命。
三、 搗固焦爐裝煤除塵技術(shù)工藝問題解決措施
1. 將揭蓋機控制線繞過高溫區(qū)域,用隔熱材料包裹容易受高溫影響的揭蓋機部位,降低揭蓋機的故障發(fā)生概率。在導向套底部設置50mm高的擋風沿,以減少大風天氣對煙塵的影響,同時減少焦爐頂部的進氣量,有效提升除塵風機風量的利用率。
2. 結(jié)合實際情況優(yōu)化高壓氨水噴射時間,在煤餅啟動的同時打開第n個裝煤孔中的高壓氨水噴射,當煤餅進入碳化室5m左右啟動第n+2孔的高壓氨水噴射,避免兩個孔中的高壓氨水同時噴射,導致過多空氣進入化產(chǎn)系統(tǒng),保證除塵效果。
3. 及時處理掉立管底部,第一個除塵孔等部位的沉積石墨,每半個月檢查一次,組織人員清理石墨,以確保上述部位不會被阻塞。
4. 為確保穩(wěn)定的除塵效果,需要盡量減少高壓氨水噴射壓力波動。加強與化產(chǎn)車間的溝通,合理調(diào)節(jié)高壓氨泵出口壓力,密切關注高壓氨噴嘴的工作狀態(tài),確保氨噴嘴暢通。檢查氨氣閥,泄漏的氨氣閥要及時換掉,可以考慮用變頻調(diào)速高壓氨水泵替換現(xiàn)有的高壓氨水泵。
5. 導煙孔采取以下措施可以有效避免水封水溢出至焦爐頂部,即滿流水箱的高度減小2cm,下落導套,降低放水封蓋的速度。
6. 提高煙氣轉(zhuǎn)換閥、U形管的耐熱性能。可以采用耐高溫性能優(yōu)良的不修改U形管,降低開焊頻率,保證清潔生產(chǎn)。加抬條滿焊裝煤除塵主管的開焊部分以確保氣密性,校正因高溫而變形的煙氣轉(zhuǎn)換閥。
7. 設置預噴涂環(huán)節(jié),以增加濾袋的使用壽命。定期清潔吸附裝置并用蒸汽清掃。由于焦油受熱時會變軟流動,可以在吸附裝置的底部增設一個清掃孔,利用蒸汽吹掃吸附裝置,清理掉篩網(wǎng)上的焦油,從而降低吸附裝置阻力,確保除塵效果。
四、 結(jié)語
綜上所述,經(jīng)過優(yōu)化之后的焦爐裝煤除塵工藝經(jīng)測試,最遠端除塵吸口吸力可以道道550~650Pa,焚燒爐最高溫度為1300℃,最低不低于800℃,捕集率不低于97%。除塵效率達到99%,大大提高了裝煤除塵效果,符合環(huán)保要求。
參考文獻:
[1]方紅明,何選明,張雪紅,等.搗固焦爐裝煤消煙除塵技術(shù)的研究進展[C]∥中國能源科學家論壇,2011.
[2]王建明,劉爽.6.25m搗固焦爐裝煤除塵系統(tǒng)工藝優(yōu)化及技術(shù)改進[C]∥中國金屬學會煉焦化學分會焦化環(huán)保技術(shù)交流會,2013.
[3]朱壽川.搗固焦爐裝煤系統(tǒng)除塵工藝研究[J].冶金設備,2019,250(2):43-47.
作者簡介:
范小盼,男,甘肅平川人,拜城縣眾泰煤焦化有限公司,助理工程師,研究方向:煉焦設備管理及安全管理。