炼焦车间环保设施运行原理及维护方法.docx

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炼焦车间环保设施运行原理及维护方法

炼焦车间环保设施运行原理及维护方法

炼焦生产烟尘的产生

1、炼焦车间的烟尘来源于焦炉加热、装煤、出焦、熄焦、筛焦过程，其主要污染物有固体悬浮物，苯可溶物、苯并芘、二氧化硫、氮氧化物、硫化氢、一氧化碳和氨等。

（1）装煤过程装入炭化室的煤料，置换出大量的空气。

装煤开始时，空气中的氧与入炉的细煤粒燃烧成炭黑，形成黑烟。

装炉煤与灼热的炉墙接触，升温产生大量的荒煤气并伴有水汽和烟尘，还有炉顶空间由于瞬时堵塞而喷出的煤气。

其中一部分进入集气管，另一部分通过装煤孔和炉门缝等不严密处逸出，其量约占焦炉烟尘总排放量的60%。

其中很多碳氢化合物是对人类健康影响严重的多环芳香烃，因此，一定要控制好装煤烟尘的排出。

（2）推焦过程中产生的烟尘在推焦过程中空气受热发生强烈的对流运动，形成热气流。

在热气流中，携带大量的焦粉散入空气中。

同时，促使生焦和残余焦油着火冒烟。

在熄焦车开往熄焦塔的途中，焦炭遇到空气有燃烧冒烟，经过统计，推焦过程产生的烟尘占焦炉烟尘总排放量的10%。

（3）熄焦过程中产生的烟尘熄焦水喷洒在赤热的焦炭上产生大量的水蒸气，一年产45万吨焦炭的焦化厂，每天约有700m3水在熄焦中蒸发。

水蒸气中所含的酚、硫化物、氰化物、一氧化碳和几十种有机化合物，与熄焦塔两端敞开口吸入的大量空气形成混合气流，这种混合气流夹带大量的水滴和焦粉从塔顶逸出，形成对大气的污染。

（4）筛焦工段筛焦工段主要排放焦尘，排放源主要有筛焦楼、焦仓、焦转运站以及运焦胶带输送机等。

2、炼焦车间的煤尘来源于给料机给煤、捣固机捣固作业、清理余煤过程、筛分加工

过程飞扬的粉尘，其主要污染物是可吸入颗粒物，粉尘。

3、在煤气的生产过程中，有害气体的污染是煤气的泄露及放散。

煤气炉加煤装置的煤气泄漏造成的污染较为突出。

其次是煤气炉开路启动、热备鼓风、设备检修、放散以及事故时的放散操作都直接向大气放散不少的煤气。

二、烟尘控制的原理

（一）、地面除尘站一一脉冲式布袋除尘器

1、布袋除尘器工作原理

含尘气体由灰斗上部进风口进入后，在挡风板的作用下，气流向上流动，流速降低，部分大颗粒粉尘由于惯性力的作用被分离出来落入灰斗。

含尘气体进入中箱体经滤袋的过滤净化，粉尘被阻留在滤袋的外表面，净化后的气体经滤袋口进入上箱体，由出风口排出。

图】除尘器轴枸示意图

随着滤袋表面粉尘不断增加，除尘器进出口压差也随之上升。

当除尘器阻力达到设定值时，控制系统发出清灰指令，清灰系统开始工作。

首先电磁阀接到信号后立即开启，使小膜片上部气室的压缩空气被排放，由于小膜片两端受力的改变，使被小膜片关闭的排气通道开启，大膜片上部气室的压缩空气由此通道排出，大膜片两端受力改变，使大膜片动作，将关闭的输出口打开，气包内的压缩空气经由输出管和喷吹管喷入袋内，实现清灰。

当控制信号停止后，电磁阀关闭，小膜片、大膜片相继复位，喷吹停止。

脉冲

阀是脉冲袋式除尘器关键部件，其使用寿命是用户最为关心的问题。

2、布袋除尘器清灰

清灰方式是决定袋式除尘器性能的一个重要因素。

以清灰方式对袋式除尘器进行分类，基本型式主要有：

机械振打清灰方式、反吹清灰方式反吹、振打联合清灰方式、脉动反吹清灰方式、脉冲喷吹清灰方式。

低压脉冲袋式除尘器属于脉冲喷吹清灰方式。

3、布袋除尘器技术特点

⑴采用淹没式脉冲阀，启闭迅速，自身阻力小，对于6米~8米长的滤袋，喷吹压力仅0.15〜0.3MPa，就能获得良好的清灰效果。

⑵清灰能力强。

清灰时滤袋表面获得的加速度远远大于其它类型的袋式除尘器，清灰均匀，效果好。

⑶过滤负荷高。

因有强力清灰的保障，即使除尘器在较高的过滤风速下运行，其阻力也不会过高，一般为1200〜1500Pa,与反吹风除尘器相比，同等过滤面积，脉冲袋式除尘器有更大的处理风量。

⑷检查和更换滤袋方便。

滤袋的安装和换袋方便，无需绑扎。

操作人员无需进入箱体内部，操作环境好。

⑸设备造价低。

由于过滤负荷高，处理相同烟气量所需过滤面积小于反吹风袋

式除尘器，因而设备紧凑，占地面积小。

⑹先进的控制技术。

以PLC可编程控制器为主机的控制系统对除尘器清灰、进口烟气温度、清灰压力等运行参数进行实时控制，功能齐全，稳定可靠

4、技术性能低压脉冲袋式除尘器技术性能主要体现在处理风量、出口含尘浓度、设备阻力及滤袋的使用寿命等几个方面。

⑴处理风量低压脉冲袋式除尘器能处理较大风量的粉尘从而减少过滤面积，使设备小型化，节省投资。

在满足除尘对象的情况下，可根据清灰方式、粉尘性质、滤袋材质等确定适宜的过滤风速。

⑵出口含尘浓度低压脉冲袋式除尘器具有较高的除尘效率，出口含尘浓度完全能满足国家规定的排放标准，甚至可达到10mg/m3以下。

⑶设备阻力

除尘器的阻力△P是与风机的功率成正比，这是与风机能耗有直接关系的指标，涉及除尘系统的运行费用问题。

除尘器的阻力与装置结构、滤料种类、粉尘性质、清灰方式、过滤风速、气体温度、湿度等诸多因素有关。

低压脉冲袋式除尘器将除尘器阻力控制在1200〜1500Pa范围之内。

保证

从滤布上迅速、均匀地清掉沉积的粉尘，并且不损伤滤袋和消耗较少的动力。

除尘器阻力由三部份组成：

△P=△P1+△P2+△P3

其中：

△P1——机械阻力

△P2——滤布的阻力

△P3——粉尘层的阻力

⑷滤袋的使用寿命滤袋的寿命与其材质、烟气温度、成分、酸露点、粉尘性质等因素有关，同时也受到过滤风速、入口粉尘浓度、清灰频率和管理维护的影响。

因此对于一个除尘设备

来说，正确选择过滤风速和滤袋材质、清灰方式等重要参数，保证滤袋使用寿命。

处理烟气

3（X）00-1500000^

2a

工作温度

120-260P

抑

进口含尘侬度（那2）匸

<200

4，

操作压力（Pa〉Q

$000〜一7500+f

知

运行阻力（Pa）

K1500P

喷吹压力门

01503（MP,Z

*

満灰方式门

在线"證线门

排放侬度（mg/Nm1）存

<50^

（二）、高压氨水系统+导烟车+地面除尘站法的消烟除尘原理

炉顶导烟车+地面除尘站采用的除尘二合一的除尘系统，装煤出焦除尘共用一套风

机除尘系统，出焦装煤交替进行。

导烟车+地面除尘站法缺点：

存在焦炉机侧炉口进大量冷风的现象，对炉体不利。

经证实：

配合高压氨水系统是最有效的装煤除尘方式。

1、高压氨水系统

（1）工作原理

炭化室加煤时集气管压力达到300〜400Pa，使大量荒煤气外逸。

利用高压氨水在桥管氨水喷头的喷洒，在桥管内喷洒区域的后方及上升管内产生较大的负压，并在炭化室内靠近上升管底部区域形成负压，使荒煤气及烟尘由炭化室经上升管、桥管、吸入集气管内，以避免荒煤气从机侧装煤口处溢出。

（2）使用维护方法

高压氨水喷洒系统投入后，按每天100炉计算，每天多回收煤气约12万立方，溢散煤气重新返回集气管后，焦油、粗苯等的回收率明显提高，综合经济效益可提高9〜

10元/吨焦。

在停炉检修时间，利用高压氨水清扫集气管，可防止集气管中焦油渣沉积，代替了人工清扫，减轻工人劳动强度，减少了上升管和除尘设备的维修维护工作，大大节省人力和维修成本消耗，装煤时炉顶基本无冒烟、跑火现象，除尘效果明显增强。

氨水压力的大小将直接关系到上升管根部吸力的大小和消烟的效果。

因此，合理确定炉顶氨水压力是消烟装煤的关键。

高压氨水工作压力选择的原则，上升管根部吸力是消烟的保障，吸力太小，消烟的动力则不足，消烟效果差。

吸力太大，则吸入的空气量和煤粉尘太多，造成荒煤气中氧含量增高和炭化室内放炮，甚至危及鼓风机和电捕焦油器的安全，同时煤粉尘太多会造成管道堵塞。

经反复试验，确定高压氨水的工作压力为2.2MPa，维持炭化室压力为零或稍微负压；使装煤时集气管的吸气量控制在大体与煤气发生量和由装煤孔漏入的空气量一致，使加煤口略有少许荒煤气外逸。

这样既大大减轻了装煤烟尘对生产工人的危害，又保证了集气管的畅通。

采取高压氨水喷洒后，焦炉操作管理得到改善，经济效益、社会效益和环保效益明显，但在高压氨水的使用过程中还存在一些问题，需在今后的操作过程中加以改进：

a.开启和关闭高压氨水过程中，会带来集气管压力的波动，易造成焦炉串漏，集气管上自动调节阀应保持其灵敏性，以避免集气管压力波动对焦炉炉体的影响。

b.加强操作管理，严格操作制度，保证正常喷射时循环氨水必须不带焦油，经常检查喷嘴和氨水管，发现堵塞及时清扫，同时避免因装煤后忘关高压阀而抽坏炉体及氨水进入炉内。

c.装煤过程中，用高压氨水喷洒时，应不断的注意煤气的含氧。

2、导烟车系统

（1）工作原理

一种双U型管的捣固焦炉除尘导烟车，它包括车体、启导烟孔盖装置、双U型管系

统、上升管清扫装置、高低压氨水切换及上升管水封盖、阀体的启闭装置，双U型管系统包括位于车体机侧的U型导烟管和位于车体中部的U型导烟管，双U型管连通正装煤

炭化室导烟孔和正装煤炭化室两侧处于结焦末期的炭化室导烟孔。

优点：

一种双U型管的捣固焦炉除尘导烟车与常用的捣固炼焦炉除尘导烟车相比，具有调节灵活、控制精确、检修方便、结构布置合理、投资省不需额外占地、节能效果显著、无烟气泄露和不产生

二次污染等优点

（2）操作顺序、规程

a将导烟车对准将要装煤的炭化室，落下除尘导筒，确保抓手对正除尘盖。

b操作提盖油缸，使提盖抓手抓住除尘盖。

c操作提盖油缸，将除尘盖提起，同时提起除尘导筒，检查是否将除尘盖提起。

d落下除尘导筒，打开机侧除尘翻板。

e除尘导筒与炉顶密封不完全时，用石棉绳加以密封。

f在侧装煤车准备装煤时，联系地面除尘站确认另一座焦炉没有在装煤出焦，再打开高压氨水。

g机侧炉门对好后，落下除尘盖，提起除尘导筒，再关闭除尘翻板，最后关闭高压氨水。

h移开导烟车，除尘盖冒烟及时处理。

（3）维护保养方法

a前检查各连接部位是否连接牢固,如有松动部位，会简单使用工具处理。

b常检查导筒，抓手是否完好，油缸是否漏油，如发现有损坏或漏油迹象，立即汇报维修人员进行现场处理。

c在使用过程中观察导筒与炉面接触地方，导筒密封圈处漏烟情况，会总结漏烟原因，如实做好点检记录，以待备查。

（员工还可以补充一些维护保养方面的心得）

（三）、除尘拦焦车+地面除尘站除尘原理

1、烟尘的特性

装入焦炉炭化室的煤经高温干馏炼成焦炭后，赤热的红焦被推焦车按顺序从炭化室

推出，焦炭通过导焦栅落入熄焦车车厢内。

赤热的焦炭从炭化室推出后，发生破裂，并在空气中燃烧，红焦在空气中燃烧形成强烈的对流浓烟，同时携带大量焦尘散发到大气中。

这些烟尘的产生具有周期性阵发的特点，扬尘的位置不固定，瞬间产生的烟尘量大且温度高，产生烟尘的部位面积大，不能实现密封。

2、干式地面除尘站

针对焦炉出焦烟尘温度高、量大、位置不固定的特点，目前采用的最有效的方式是干式地面除尘站，即利用合理有效的补给设施将烟尘补集，然后采用特殊的装置将烟尘导入地面除尘站，利用地面除尘站对烟尘的处理能力大且稳定的特点对补集的烟尘进行净化处理。

烟尘的净化通常采用干式过滤方式，设备为阻火型脉冲袋式除尘器。

出焦干式地面除尘站系统主要由烟尘补集装置、烟尘转换装置、烟尘净化装置、输灰装置、通风机组以及相关的连接管道组成。

烟尘补集装置设置在拦焦车上，通过设置在拦焦车上方的大型吸气罩将烟尘补集，该部分与拦焦车合为一体，吸气罩顶部设置可与烟尘转换装置对接的液压伸缩装置。

烟尘转换装置负责将拦焦车收集的烟尘导入设置在地面的烟尘净化系统中。

常用的烟尘转换装置有出焦除尘专用烟气转换阀组和皮带密封干管两种。

烟气转换阀组设置与焦炉的炭化室相对应，具有结构简单、动作可靠、维护维修工作量小等特点，是焦炉出焦烟尘治理的理想设备。

烟尘净化装置负责将收集到的出焦烟尘进行处理并过滤净化。

净化装置采用脉冲袋式除尘器，过滤材料采用防静电材质，净化效率高。

为了保证净化装置的稳定有效运行，在净化装置前通常设置烟尘冷却分离阻火装置，用于对高温烟尘进行冷却、粗分离及明火颗粒的阻断。

通风组为整个烟尘净化系统提供足够的动力。

通风机组由风机、电机及调速装置组成，由于出焦生产时间歇性的，利用调速装置将有效地节约电能。

调速装置的种类与调速的方式有关，通常可采用液力耦合器或电机变频进行调速。

（四）、熄焦除尘系统

（五）、上升管维护及保养

1）、工作程序

机侧上升管工

I①打开上升管盖

清扫上升管②

打开桥管清扫孔盖③

清扫桥管④

检查氨水喷洒⑤

盖上清扫孔盖⑥

⑦关闭上升管盖

2）操作方法

清扫上升管操作过程

a）关闭翻板

b）打开上升管盖

c）打开装煤孔盖

d）用压缩空气将上升热气流压入炭化室。

e）清扫上升管，用金属钢铲将上升管的石墨、焦油渣、灰垢等杂物清理干净。

f）打开清扫孔

g）清扫桥管，用金属钢铲将桥管的石墨、焦油渣、灰垢等杂物清理干净。

h）检查氨水喷洒情况。

i）盖好清扫孔盖并用锒头轻轻敲打，使其盖紧不冒烟

j）清扫完上升管必须将炭化室炉盖盖好，翻板打开，接通集气管，盖住上升管，清扫完后，活动翻板排渣。

（以免清扫的杂物掉入翻板，堵住氨水通道，使氨水外溢，进入炭化室，损坏炉体）

k）工作结束后，将工具收、放好

3）维护保养:

3.1检查翻板活动灵活程度，及时处理各开闭器及翻板轴要定期填料和加油，保持其严密和灵活。

3.2检查桥管与阀体接头，桥管与上升管接头，阀体与集气管接头，翻板轴，清扫孔盖，集气管及吸气管，各接头处严密情况，发现冒烟及时处理。

3.3检查高低压氨水喷洒情况及氨水小支管工作情况,有问题及时处理.检查二通、三通泄漏或内漏情况,有问题及时处理。

3.4清扫阀体与焦油盒及油锅以保持其畅通。

3.5各翻板轴阀门每周加油一次，防止损坏翻板轴。

3.6活动翻板时，不要用力过猛，防止损坏翻板轴。

3.7各部位零配件应齐全完整，发现损坏时及时修理、更换。

3.8严禁用提前打开上升管盖烧桥管的方法进行清扫。

3.9清扫上升管根部时，应用带有铁盖的长杆清扫。

3.10在使用高压氨水时，非装煤时间禁止打开高压氨水开关。

3.11严禁集气管负压。

3.12在清扫氨水喷嘴时，必须检查氨水考壳是否关严。

清扫时禁止面对喷嘴。

3.13禁止从高处往下扔东西。

3.14严禁装煤后，不关高压氨水。

3.15严禁氨水漏入炭化室。

荒煤气导出系统不准有堵塞现象，不准有冒烟现象。

3.16禁止在清扫上升管、或桥管时，打开高压氨水压火。

4）上升管石墨清理方案：

4.1适当调整入炉煤的配比结构，减少长焰煤比例。

4.2控制炉顶空间温度在指标范围内。

4.3配风管，制作长铲、长钎、长盘（一端焊有比上升管内径略小的圆盘）。

4.4制定定期清理制度及奖惩规定，并严格检查落实。

（捅上升管可能是焦化厂最苦的活。

加强管理与考核，但也要给一定的待遇应该就会好一些）

提问：

集气管多高的压力使上升管盖掀开？

（六）、炉门日常维护与保养炉门修理维护是一项长期而艰巨的工作，要求炉门修理工：

1）维护和检修炉门、炉门框，并按计划完成修理任务，要求保质保量，没四个月循环一次。

2）更换炉门、炉门框（包括模板）和测量炉门框变形情况。

3）紧固炉框钩头螺栓、卡块，协助炉前工消灭炉门、炉框的冒烟着火现象。

4）机焦侧炉门横铁上下挂钩的更换工作，搞好炉门更换后的调节。

5）所属设备的检查、维护、保养、加油和清扫及清理保管所属备品备件。