太岳焦炉除尘改造方案.doc

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张如风15128765111

一、概述

山西太岳焦化有限公司除尘系统自建成投产以来，由于种种原因布袋使用时间短，装煤出焦烟气补集也不能达到理想效果，经我公司技术人员对贵公司现有除尘系统的实地考察和与各位焦化厂技术人员多次探讨研究，制定了初步改造方案，供贵公司各位领导研究决定。

二、总体设计改造方案

（一）、焦炉的有关参数

炉型：

JN—4.3型

孔数：

2×50孔

炭化室尺寸（长×宽×高）：

14080×500×4300mm

炭化室有效尺寸（长×宽×高）：

13280×500×4000mm

炭化室有效容积：

26.56m3

炭化室中心距（热）：

1150mm

结焦时间:

18小时

入炉煤挥发份：

24%以下

（二）、现有除尘设施存在的问题

焦化厂现有除尘系统为装煤、出焦“二合一”三轨单管地面站干式除尘形式。

除尘地面站设计为引风量为26万m3/h，除尘器过滤面积大于4000㎡，按现有国内焦化除尘经验看，地面站主要设备应能满足现在国家环保要求。

现在存在问题是除尘器滤袋使用才几个月（滤袋正常使用寿命应大于12个月），滤袋就被焦油糊死，透气率降低，除尘系统不能正常工作必须更换滤袋。

出焦装煤除尘烟气输送主管采用炉顶单管碰口式烟气转换阀形式，由于阀门制作时存在的缺陷，现使用时不能顺利的关到位，而且非常漏风严重。

除尘系统装煤时炉顶吸尘效果较好，机侧冒烟严重。

机侧导烟罩炉顶部分挡住看火孔，需拆除。

机侧装煤烟尘的收集需要重新考虑合理可行的方案

出焦时除尘罩处吸尘效果较好单是拦焦车与炉门对口处由于不能密封又没有相关措施，致使冒烟严重。

不能达到理想效果。

（三）、改造方案

1、焦炉烟气来源与性质

焦炉生产过程中，会有大量的有害气体排放，包括含有焦油类物质的煤气和大量粉尘。

这些污染物污染了环境，同时对人体健康也十分有害。

在装煤时1吨装炉煤的污染物数量为0.95—1.05kg，其中粉尘为0.7—0.76kg，焦油类物质为0.12—0.15kg；装煤（包括炼焦过程），推焦和湿法熄焦的排放污染物数量比为60：

30：

10。

为此，焦化生产及环保设备生产企业应十分重视装煤，出焦过程的粉尘控制。

炭化室装煤过程烟气来源：

装入炭化室的煤料置换出大量空气，开始装煤时空气和入炉的细煤粒不完全燃烧生成炭黑，而形成黑烟。

装炉煤和高温炉墙接触，升温，产生大量水蒸气和粗煤气。

随上述水蒸气和粗煤气同时扬起的细煤粉，以及装煤时冒出的细煤粉和硫化氢（H2S）等有害物质。

因炉顶空间瞬时堵塞而喷出的煤气，及有害物质。

这些烟尘通过装煤孔，上升管孔和平煤孔逸散，每炉装煤作业通常为3—4分钟，烟气量为每1㎡炭化室墙面约为0.6m3/min，（注：

该值因炉墙温度，装煤速度和煤的挥发份等因素而变化）。

出焦过程的烟尘来源：

推焦时产生的烟尘因素来自下述几个方面：

（1）炭化室两侧炉门打开后散发出的炉内残余煤气。

（2）推焦时炉门处散发的粉尘。

（3）推焦时导焦槽上部散发的粉尘。

（4）焦炭从导焦槽落到熄焦车中时散发的粉尘。

（5）载有焦炭的熄焦车行驶途中散发的烟尘。

上述项散发的粉尘量约为装煤时散发粉尘量的一倍以上，其中主要是第4项，由于焦炭落至熄焦车，因撞击产生的粉尘随高温上升气流而飞扬。

尤其当推出的焦炭熟度不足时，焦炭中还残留了大量热解产物，推焦时和空气接触，燃烧，生成细而分散的炭黑，而形成大量浓黑的烟尘。

在焦炉烟尘中散发量最大的部分是装煤和出焦两个环节，占焦炉污染量的60%以上。

危害最严重的是在焦炉装煤时散发的大量荒煤气和其中夹杂的有害物质，其中苯可溶物和苯并芘的排放量分别是出焦排放的14倍和50倍。

这些有毒物质大都以颗粒物为载体而存在。

因此对污染烟气及颗粒物的处理是治理焦炉污染的关键。

2、我公司炉顶烟尘收集车简介

（1）、设备功能

用来收集装煤过程中装煤孔（和侧装煤机侧炉门处设侧吸口）所排出的烟尘污染物气体，并通过燃烧和冷却处理进入净化系统进行除尘。

（2）、系统组成

烟气收尘车上设有收集套筒、燃烧器、导烟管、冷却装置与除尘系统对接管道，与烟气转换阀对接的伸缩套筒以及电气自控操作系统等。

（3）、一般情况烟尘收集车的收集装置主要就是燃烧器部分，具体工作原理：

本技术工艺路线是采用燃烧法和布袋除尘过滤相结合的干式除尘工艺，燃烧质量的好与坏直接影响到布袋除尘器的使用效果和滤袋寿命。

燃烧系统主要由净煤气管路、煤气接头装置、燃烧器、点火装置、燃烧火焰分布器、耐火材料保护层等组成。

煤在炼焦炉装煤过程中，与高温碳化室接触所产生的煤气及煤尘。

主要成分是氢气（H2）、甲烷（CH4）和一氧化碳（C0），也含有少量的乙烷（CH3）、乙烯（CH2）、氮气（N2）、二氧化碳（C02）和氧气（02）等。

其发热值约为17000—19000千焦／立方米，一种高热值燃料。

它的着火温度（标准状况下）…………℃；它的爆炸极限是5．0％～28．4％，操作不当，极易发生爆炸。

煤气的燃烧反应是煤气中各可燃成分与空气中的氧进行的化学反应，可燃成分（或空气）组成的混合气体，只有在可燃成分达到一定浓度范围和在着火温度下，当燃烧反应产生……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………浓度极限（燃烧极限）为前提，并要有火源或达到着火温度。

它们的反应过程均为强烈的连锁反应。

燃烧是在定压（低压）条件下进行的连锁反应，其反应速率不大。

一般燃烧时，火焰的正常传播速度仅每秒10～15m………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………每秒几千米。

可对设备和人身造成破坏性事故。

可燃物与氧充分反应，使燃烧产物中不含可燃成分时的燃烧称完全燃烧。

引起不完全燃烧的主要原因有空气供给不足、燃料与空气混合不好，空气和煤气的混合靠燃烧室的结构来保证。

焦炉装煤除尘采用煤气点火零距离燃烧法，

消除爆炸隐患。

①侧装煤……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………气与定量的空气混合均

匀充分燃烧，改变了烟气燃烧时跑直流、风包火、

流速快等不能完全燃烧的现象，使烟气中的焦油气等粘性物质最大限度的燃烧掉，然后再配以适量的冷却水（可根据实际情况调整用水量，）和空气，使符合温度要求的烟气，进入布袋除尘系统的装煤除尘技术。

②在实际操作中，从装煤孔散逸出来时，已经与一定量的空气相混合，但此配合比难以测定，也存在着不稳定性，故烟气到燃烧室内燃烧时，就需要靠调试、靠观察火焰的颜色………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………是暗红色无明亮的光泽，火焰的长度在1．5米以上，火焰的尾部常带有黑色的烟气。

在燃烧室内氢气（H2）、甲烷（CH4）和一氧化碳（CO）等可燃物和一定量的空气混合燃烧，属放热反应（H2十1/20………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………烧产物中产生的触媒物质作用下，产生很强的可逆反应，（C02+C=2C0一165766KJ／mol；H20+C=C0+H2一118600KJ／mol）这种可逆反应在800℃以下基本不在发生，为此可逆反应区一般不低于2m，然后进入物理降温区，也就是水冷区和风冷区，在调试中应最大限度利用化学降温，在保证收集套筒不冒烟并能充分燃烧的条件下，尽量多配风，来达到烟气进布袋除尘器的安全温度。

3、现有焦炉除尘系统存在问题的原因和解决方法：

经我公司技术人员对贵公司现有除尘系统的实地考察和与各位领导的探讨，依据我公司以往对焦化行业的治理经验，对除尘系统存在的问题分析：

（1）滤袋使用寿命短的原因是，由于装煤除尘导烟车设计简单，装煤烟气燃烧不充分，地面除尘站又没有防止焦油糊滤袋的预喷涂设备，含焦油的装煤烟气把滤袋糊住造成滤袋使用寿命短。

解决方案为改造现有炉顶装煤导烟车，曾炉顶机侧导烟孔，即炉顶导烟车改两个导烟吸口为三个，并改造现有车载式燃烧器，做到装煤过程所产生的烟尘达到最大极限的收集，并燃烧、消解，使苯并芘等有毒物质充分燃烧，最大限度的消解为CQ2和H2O，使其无害化。

为确保不出现焦油糊滤袋情况，最大限度的延长滤袋使用寿命，地面除尘站增设防止焦油糊滤袋的预喷涂设备。

预喷涂设备每装一次煤启动一次，由装煤信号自动控制。

预喷涂原料使用除尘器收集的焦粉，利用现有输送设备自动供至预喷涂储料罐。

预喷涂装置技术参数：

料罐装料量：

8m3

出料阀排料量：

3~10Kg/min，可调

阀配用电机功率：

0.75KW，380V

喷射器喷射能力：

30kg/min

喷射器使用寿命：

≥1年

装置重量：

8.5t

（2）、炉顶单管碰口式烟气转换漏风率高和不能顺利的关到位的原因是，由于阀门制作工艺简单，密封材料不能达到长期运行密封效果好的目的，而且阀门盖板和底法兰材质刚性差、用料较薄，造成阀门使用较短时间就出现变形漏风率偏高现象。

阀门在一个主管上达到204个，如按漏风率为每个100m3/h计，整个干管正常漏风率也达到了20400m3/h。

解决方案为：

利用现有主干管更换所有阀门盖板和配套密封法兰，同时把密封材料改为钢丝布加石棉盘根的密封方式，使之达到每个阀门处漏风率小于100m3/h的目标。

按我公司经验炉顶装煤导烟车出口处温度应不大于200°，才能保证烟气转换翻板阀不会因高温变型。

而原有炉顶装煤导烟车兑风冷却降温效果差，在炉顶导烟车上增设喷水降温装置是烟气降温的最有效方法。

可利用焦炉熄焦废水做喷淋用水，耗水量不大于每分钟90升。

改变现有拦焦车与炉顶干管导烟形式，使之与炉顶导烟车连通后再导入主干管，这样减少阀门102个，可有效减低漏风率。

（3）、除尘系统装煤时机侧冒烟严重的主要原因是，炉顶导烟车吸风量小，而且机侧炉内烟气排放孔没有与导烟车连通。

解决方案为：

改造现有炉顶装煤导烟车，曾现有炉顶机侧导烟孔，即炉顶导烟车改两个导烟吸口为三个，加大导烟车引风量使装煤除尘时总引风量大于140000m3/h。

增设装煤车大炉门液压密封罩与改造后的机侧导烟罩相配合将机侧装煤烟气导入炉顶导烟车，与炉内烟气一起导入地面站集中净化处理。

（4）、出焦时拦焦车与炉门对口处冒烟严重。

解决方案为拦焦车的导焦栅进行密封，导焦栅上部前端增设可收集的吸尘罩，使出焦烟气不窜出罩外；拦焦车增一台侧吸口鼓风风机，与炉门柜上吸尘罩接通，出口吹向导焦栅上部，穿透炽热焦炭吹到未成熟的炉头焦内部，使未燃尽的残余煤气二次燃烧。

三、此次设备改造供货范围

编号

工程和费用名称

单位

数量

单重

总重

生产厂家

1

粘性粉尘吸附预喷涂装置

套

1