焦化廠裝煤除塵係統中問題探討

發布日（rì）期：2017-12-06 21:54

 摘 要：焦爐裝煤時（shí）排（pái）放的汙染（rǎn）物占煉焦過程中全部排放物的一半以上，對裝煤時（shí）煙塵的治理可以大量降低焦化企業汙染（rǎn）物的排放。通（tōng）過對焦耐60型焦爐裝煤除塵（chén）係統的分析評價，探（tàn）討了其存在的（de）問題，並提出（chū）了改進措施。

關鍵詞：焦爐；除塵；管網；除塵器

焦化（huà）生產是鋼鐵聯（lián）合企業中O廢氣發生源之一（yī），焦爐煙塵汙染源主要分布於爐頂、機（jī）焦兩側和熄焦。煉（liàn）焦生產中隨各個工藝裝備和操作管理水平的不同，每噸焦爐煤氣可產生煙塵幾公斤乃至幾十公斤不等。焦爐裝煤時排放的汙染物占煉焦（jiāo）過程中全部排放物的50％～60％，而且（qiě）汙（wū）染物以氣態夾帶固態粉塵的形式出（chū）現，其數量因炭化（huà）室容積裝煤方式和測（cè）試（shì）方法有很大差異，主要有CO、CO2、H2S、多環芳烴及（jí）細小煤塵，煤塵發生量為0.5～1.6 kg/t焦和40～50m3煙氣/t焦。所以，對裝煤時煙塵的治理可以大量降（jiàng）低焦化企業（yè）汙染物的排放，對環境保護（hù）意義重大。該文針對我國自行設計建造的焦耐60型焦（jiāo）爐裝煤除塵（chén）係統進行分（fèn）析評價，對存在的問題進行了深（shēn）入（rù）探討，並提出改進措（cuò）施，收（shōu）到了良好效果。

1、裝（zhuāng）煤除塵係統工作原理及主要影（yǐng）響因素

裝煤車把煤通過裝煤孔裝入赤熱的炭化室時，煤（méi）中水分轉為水蒸氣，其和煤產生的（de）揮發（fā）分造成炭化室內壓力突然上升，形（xíng）成大量（liàng）煙塵從（cóng）炭化室逸出。裝煤除塵（chén）係統就是針對焦爐裝煤過程中產生粉塵進行淨化。O外裝煤消煙除塵技術主要有以下兩種方（fāng）式：一種是裝煤除塵（chén）無地麵（miàn）站式；另一種是裝煤車預除塵與地麵站淨化處理組合方式。兩種處（chù）理方法各有（yǒu）其特點（diǎn）。該（gāi）研究的焦耐60型焦爐采用（yòng）的是裝煤除塵無地麵（miàn）站式，該係統管道下方設有抽風口與（yǔ）生產工藝聯鎖，每次裝煤時對應抽風（fēng）口開啟，其餘關閉。係統工作由液力耦合器進行調速，裝煤（méi）時風機轉速達到O高（gāo）1450r/min左右。

除塵（chén）係統由管網、除（chú）塵器和風機3部分組成（chéng）。風機提供係（xì）統的動力，將生產崗位產（chǎn）生的粉塵通過管網（wǎng）運輸到除塵器，除塵器（qì）對（duì）粉塵進（jìn）行淨化處理（lǐ），廢氣中的粉塵顆粒（lì）被捕集下來，幹（gàn）淨氣體經風機由煙囪排放，裝煤除塵係統流程如圖1所示（shì）。

可見除（chú）塵係統的正常運行，是管網、除塵器和風機3部（bù）分良好配合，分工協作的結果，任何一個環節出（chū）現問題，都會給除塵係統的運行效果（guǒ）帶來嚴重影（yǐng）響，因此對一個除塵係統進行綜合技術（shù）評估，應該從上述3個方麵入手。

管網的捕集是除塵係統工（gōng）作的前提和基礎，因為隻有管網捕集到粉塵，除塵器才能淨化（huà），因此管網是除塵係統捕集（jí）效果（guǒ）好壞、崗位環境質量能否達（dá）標的（de）關鍵。影響除塵係統管網捕（bǔ）集效果的首要因素是係統要（yào）有足夠的（de）風量，即為除塵係（xì）統成功運行的保證；其次，對除塵點應盡量密閉，否則，風量（liàng）再大，抽入（rù）的都是野風，不能有效捕集粉塵；再就是管網的阻力平衡（héng）問題。

大型的除塵係統管網，通常（cháng）由幹管和若幹支管及各吸（xī）塵點組成，雖然係統設（shè）計時進行了現場調試，但是經過幾年的運行，由於實際生產情況的變化以及調節閥門（mén）失效等諸多原因，造成除塵係統管網阻力失衡，某（mǒu）些管路風量過大，風速（sù）過高，阻力增加，管道磨損；某些管路（lù）風量過小，風速過低，粉塵沉降堵塞管（guǎn）道。一個管路順暢的（de）係統，如果原始設計風量滿（mǎn）足粉（fěn）塵捕集需要，就能O限度地捕集（jí）粉塵。如果除塵係統風路紊亂，不能很有效地（dì）捕集（jí）粉塵，即使除塵器滿負荷運轉，崗位環境仍（réng）然不斷惡化，崗位粉塵濃度超標。

除（chú）塵係統中采用布袋除塵器，布袋（dài）除塵器（qì）的（de）淨化機理是：含塵氣流通過吸附粉塵的濾料，通過篩（shāi）濾作用、慣性作用、攔截作用、擴散作用、重力沉降作用、靜電作用等來使（shǐ）粉塵顆粒與氣體分離，從而達到淨化（huà）粉塵的目的（de）。影響布袋除塵器除塵效果的因素主要（yào）有以下2個方（fāng）麵：

(1)濾料結構及粉塵層厚度。布（bù）袋除塵器的過濾主要靠濾料上（shàng）層的作用，濾料隻起形成粉塵初層（céng）和支撐除塵骨架的作用，因此不能過分清灰，否則會引（yǐn）起除塵效（xiào）率的下降，而控製清灰，保持粉塵初層，才能得（dé）到較高的除塵效率。

(2)過濾（lǜ）速度。過濾速度對（duì）布袋除（chú）塵器效率的影響因（yīn）濾料（liào）、過（guò）濾方式及粉塵（chén）粒度的不同而不同。對於細粉塵，過濾（lǜ）速度應小些（xiē），對（duì）於粗粉塵（chén），過（guò）濾速度應大些。對於內濾除塵布袋，高速過濾不（bú）易穿孔，過濾是在氈內部進行的（de），氈內（nèi）容塵量大，清灰後仍能保證較高的除塵效率。因此（cǐ）內濾式布袋，可以采用較高的過濾風速。

風機是整個除塵係統的動力來源（yuán），是除塵係統正（zhèng）常（cháng）運行的（de）前提保證。根據除塵係統淨化吸塵（chén）點的所需風（fēng）量及管網狀況與除塵器類型，確定（dìng）除塵係統的（de）處理風量和阻力，選擇風量和全壓適宜的風機，使除塵係統管網的阻（zǔ）力曲線與風機的性能曲線交點處在風機性能曲線的O佳工況點上，保證風機O率平穩（wěn）地運行（háng），以提供給係統足夠的風量。

2、裝煤除塵（chén）係統測試

除塵係統管網阻力平衡測試評估： 由於除塵係統初始設計進行了（le）阻（zǔ）力平衡計算，所以隻要盡量保持與係統原始設計風量（liàng）相同或（huò）相近，就可以認為除塵係統阻力達到平衡。工程上通（tōng）常認為（wéi）實測（cè）風量與原始設計風量相差（chà）±25％以內（nèi）即為（wéi）相符，絕對不允許超過設計（jì）風量（liàng）±40％。

除塵器（qì）技術性能測（cè）試評（píng）估：標準規（guī）定（dìng）長袋脈衝噴吹類除塵器，出口含塵濃度不大於100mg/Nm3，除塵器阻力小於1500Pa，漏風率不大於4％，過濾風速1～2m/min。

風機運行狀況（kuàng）測試評估：通過測（cè）試風機（jī）的風（fēng）量、全壓、轉數，對照風機的性能曲線，判斷風機的工作狀況（kuàng）是否在性能曲線的O佳（jiā）工況點即處（chù）於風機運行效率較高段83％～93％。

崗位環境質（zhì）量測試評估：除塵係（xì）統捕集、淨化粉塵O終達到改善環境質量的目的，通過崗位粉（fěn）塵濃度大小進（jìn）行崗位環境（jìng）質量評估，O標（biāo）準規（guī）定崗位粉塵濃度限值為10mg/m3。

該係統原設計風量為80000m3/h；現風機（jī）運行的（de）實際（jì）風量為79626m3/h，與係統原（yuán）設計風量基本相當（dāng），滿足除塵係統運行風量。

除塵器性能測（cè）試結果顯示，該除塵器的除塵效率為97.09％，在入口濃度為（wéi）902.3mg/m3時，出口濃度為26.3mg/m3，粉塵排放濃度符合《大氣汙染（rǎn）物綜合排放標（biāo）準》(GB16297-1996)淨化後出口含塵（chén）濃度不大於120mg/m3和（hé）脈衝噴類袋式除塵器JB/T 8532-1997淨化後出口含塵濃度不大於100mg/m3的標準要（yào）求。

除塵器（qì）的（de）漏風率9.0％，高於（yú）脈衝噴類袋式除塵器JB/T8532-1997規定漏風率不大於4％的限值。除塵器阻（zǔ）力為3978Pa，大大高於脈（mò）衝噴類（lèi）袋式除塵器JB/T 8532-1997規定（dìng）的阻力小（xiǎo）於1500Pa的限值。

除塵器過濾風速（sù）為1.2 m/min，在脈衝噴類袋式（shì）除（chú）塵器（qì）JB/T 8532-1997規定（dìng）的過濾風速為1-2 m/min的範圍內。

風機測試結果顯示，風機轉速在（zài）1445r/min時，風機實際風量為79626m3/h，全壓為4611Pa(換算值80℃)，對（duì）照風（fēng）機（jī）標牌所（suǒ）給數（shù）值(轉數在1450r/min，風量為（wéi）80000m3/h，全壓為6500Pa)，當風機全壓為4611Pa時（shí），運行風量應大於80000 m3/h，表明風機（jī）運行性能不佳。盡管風機運行風量（liàng）基（jī）本滿足除塵係統（tǒng）風量要求，但就風機本身來說，其運行性能不佳。

除塵（chén）係統存在的問題主要有：

(1)除塵器的漏風率較高，管道及除塵器（qì）密封性較差。

(2)除塵器阻力（lì）高於脈衝噴吹類（lèi）袋式除塵器(JB/T8532-1997)規定的阻力小於1500Pa的限（xiàn）值，除塵器脈衝清灰效果不佳。

(3)風（fēng）機運行性能不佳。

3 改進措施

(1)加強對管道法蘭連接（jiē）處、混風閥及除塵器的密封，減小漏風。

(2)對（duì）除塵器脈衝清灰效果進行確認，屬於清灰製度問（wèn）題（tí），進行清灰（huī）製度調整；屬於清（qīng）灰（huī）強度問（wèn）題，加大清灰力度，使之滿足係統清灰要求。同時定期強（qiáng）行（háng）進行徹（chè）底的反（fǎn）吹清灰，降低除（chú）塵器阻力。

(3)建議與風機生產廠家進行風機性能確認，查找導致係統風量較小的原因。如屬（shǔ）於風機本身問題，應及時進行維修或更換，以使風機處於O佳工作狀態，滿足係（xì）統風量需求。