地面站工程.docx

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地面站工程

本工程

2x45孔4.3m捣固焦炉除尘工程

方案说明

副总工程师：

设计经理：

主要编制人员：

二00八年五月十三

目录

1概述２

2本设计采用的烟气处理措施２

3焦炉装煤除尘工艺简介３

4焦炉出焦除尘工艺简介４

5装煤、出焦“二合一”除尘系统介绍工艺简介５

6设计依据和参数６

7其他事项７

8项目实施指标和综合耗量７

9建筑及结构８

10蒸汽、冷却水和压缩空气１０

11总图运输１０

12电气及电信１０

13仪表自动化１２

14热力１２

15给水排水１３

16通风空调１３

17其它有关施工项目及人员定额１３

18主要设备表１４

19附图２０

1概述

1.1焦炉烟尘治理的必要性

焦炉在装煤和出焦过程中，在装煤孔和出焦处产生大量的高温阵发性烟尘，烟气中主要污染物有粉尘、苯可溶物、苯并吡等严重污染工作区和工厂周围环境，影响区域较大，危害工人和居民的身体健康。

国家卫生部、劳动人事部、财政部和全国总工会联合颁布的（87）卫字第60号文件，已将肺癌列为焦炉工人的职业病。

国家非常重视解决焦炉烟尘污染问题，彻底治理焦炉烟尘污染问题已成为各焦化厂刻不容缓的环保课题。

焦炉散发烟尘最大，危害人类和污染环境最严重的是在装煤过程中外逸的大量黄烟和煤尘。

据有关资料报导，装煤过程中烟尘及有害物的散发量占焦炉总污染的60％，其中苯可溶物为0.499kg/t煤，苯并吡为0.908X10-3kg/t煤。

烟气中苯并吡等有害物质是以烟尘为载体而存在的，因此对烟尘的捕集和处理，控制烟尘飞扬扩散是解决有害物质对人类危害的根本途径和办法。

因此，焦炉装煤、出焦设备配置烟尘捕集装置和地面站烟气净化设施，使外排气体达到国家要求标准是非常必需和必要的。

1.2焦炉装备和现有环保设施情况

1.2.1焦炉装备

本工程焦炉为2x45孔捣固焦炉，

炭化室高度4.3米，捣固焦炉，单集气管。

在本设计对已有的装备尽量考虑给予利用。

2本设计采用的烟气处理措施

针对本工程的实际情况，本工程焦炉为2x45孔焦炉，孔数较少，焦炉装煤、出焦操作间隔时间长，所以考虑新建一套装煤出焦“二合一”除尘系统及相应的除尘地面站，以减少部分投资。

3焦炉装煤除尘工艺简介

焦炉装煤时因煤与炭化室赤热的炉壁接触，产生大量的烟尘。

装煤烟尘中主要有害物是煤尘、荒煤气、焦油烟，同时还含有BSO及BaP，污染环境，危害人体健康。

4.3m捣固焦炉装煤除尘工艺是一项新的技术。

由于捣固焦炉的工艺特点即炼焦用煤挥发份高，装煤时会产生大量的烟尘。

烟尘主要有害物为荒煤气、焦油烟、BSO、BaP、煤尘等。

烟气含湿量大，露点温度比较高，且烟尘呈絮状，漂浮性很强。

针对烟气的上述特点，如采用湿法除尘方案，经过除尘后的烟气排放口浓度很难满足国家排放浓度要求，且造成了水的二次污染；而采用干法除尘地面站除尘技术进行除尘，装煤除尘时在燃烧导烟车上对装煤烟气的燃烧，除尘器滤袋清灰及灰斗排灰将是捣固焦炉除尘设计的技术要点。

本设计装煤除尘系统由移动和固定装置两部分组成。

移动装置设在燃烧导烟车上，属车辆设计范围。

固定装置内容包括：

装于焦侧炉顶的带吸风翻板的烟气转换阀、地面连接管道、烟气吸附净化装置、预喷涂装置、单向溢流回喷吸附装置、脉冲袋式除尘器、通风机组、消声器、排气筒等。

燃烧导烟车走行到待装煤的炭化室定位后，燃烧导烟车上的排烟活动对接套筒与设在焦侧炉顶的烟气转换阀接通，同时向地面除尘系统发出电讯号，将装煤、出焦切换阀打开。

然后燃烧导烟车打开吸尘孔盖，装煤时烟气自吸气罩吸入，进入燃烧导烟车上的燃烧室进行燃烧后，经烟气转换阀进入地面站烟气吸附净化装置，烟气吸附净化装置的主要功能为吸附装煤烟气中的絮状烟尘和呈粘性的焦油烟，对装煤烟气起到初步净化的作用（吸附材料为从筛焦楼取用的粒径为≤20mm的焦炭）。

因为净化后的烟气不再含有絮状烟尘和呈粘性的焦油烟，所以彻底解决了装煤除尘器滤袋清灰及灰斗排灰等捣固焦炉除尘工艺中的技术难题，可以保证捣固焦炉装煤除尘系统的长期有效的运行。

经烟气吸附净化装置处理后的装煤烟气进入装煤专用除尘器进行进一步的净化，净化后由通风机组经排气筒排至大气。

装煤结束后，燃烧导烟车上的排烟活动对接套筒收回，地面除尘系统接受电讯号，将装煤、出焦切换阀关闭。

这样一次装煤除尘结束。

4焦炉出焦除尘工艺简介

装入焦炉炭化室的煤经高温干馏炼成焦炭后，赤热的红焦被推焦机按顺序从炭化室推出，焦炭通过导焦栅落入熄焦车内。

赤热的红焦从炭化室推出后，发生破裂，并在空气中燃烧，产生大量的阵发性烟气。

这部分烟气中含焦尘量大，严重污染环境。

焦炉出焦除尘由三大部分组成：

第一部分是固定在拦焦车上并随拦焦车一起移动的大型吸气罩，以及将烟气送入焦侧集尘干管的转换设备。

该套装置设置在拦焦车上，属于拦焦车设计范围。

第二部分是设在焦台上方的集尘烟气转换阀及与地面站导通的连接管道。

第三部分是设置于地面将烟气进行熄火、净化的最终设备，如阵发性高温烟尘冷却分离阻火器、脉冲袋式除尘器、通风机组、消声器、排气筒等。

拦焦机二次对位后，将拦焦机上的两个方形排烟对接套筒与设在焦侧炉顶的烟气转换阀接通，同时向地面除尘系统发出电讯号，通风机由液力偶合器控制开始由低速向高速运行。

然后推焦杆进行推焦，出焦时产生的大量阵发性烟尘在烟尘热浮力及风机的作用下收入设置在拦焦机上的大型吸气罩，通过接口翻板阀等特殊的转换设备，使烟尘进入集尘干管，送入阵发性高温烟尘冷却分离阻火器冷却并粗分离，再经袋式除尘器最终净化后排入大气。

出焦结束后，地面除尘系统接受电讯号，通风机转入低速运行。

这样一次出焦除尘结束。

5装煤、出焦“二合一”除尘系统介绍工艺简介

结合过去在4.3m捣固焦炉进行除尘设计的成功经验，开发出将焦炉的装煤及出焦除尘合并为一个系统，通过阀门切换，一方面，通过装煤﹑出焦除尘的交替运行，用出焦除尘过程中吸附在滤袋上的焦粉作为装煤时除尘器的涂层，使装煤过程中吸入的絮状烟尘在过滤时吸附在涂层上，并可以避免装煤烟气中焦油等粘性物质与滤袋直接接触，可确保滤袋长期使用而不被粘结堵塞。

另一方面，设置了烟气吸附净化装置、预喷涂装置及单向溢流回喷吸附装置，使焦粉与装煤过程中吸入的絮状烟尘进行充分混合、碰撞，以改变此絮状烟尘的物理特性，保证滤袋不被粘结堵塞。

除此之外，我们对除尘器本体结构也进行了一些调整，加大了除尘器滤袋之间的距离，除尘器整体结构进行了保温加热处理。

这些措施的采用，保证了除尘器滤袋清灰及灰斗排灰的顺利进行，保证了捣固焦炉将有理想的除尘效果，而且装煤﹑出焦除尘共用一台除尘器及一台风机，省去了装煤风机及除尘器，减少了占地面积，大幅度的节省了投资。

装煤、出焦“二合一”除尘系统中除尘器收集的粉尘由刮板输送机首先送入预喷涂料仓作为装煤除尘的预喷涂料，回喷至装煤烟气管道；其余的由刮板输送机运至单向溢流回喷吸附装置。

单向溢流回喷吸附装置中的粉尘一部分回喷至装煤烟气管道；其余的经加湿处理后用汽车外运。

本工程焦炉采用的装煤、出焦“二合一”干式除尘地面站工艺，除尘效率高，烟尘经地面站除尘设备净化后，外排烟气含尘浓度低于国家排放标准。

“二合一”除尘系统全部采用PLC自动化控制，操作简单。

除尘系统通风机组平时及在装煤过程中在低速运行；出焦过程中通风机组在高速运行。

通风机采用液力偶合器调速，可节省能源，降低运行费用。

焦炉装煤除尘预喷涂粉的不足部分需要另外补充，每炉装煤除尘需要补充50Kg左右的焦粉。

本工程焦炉设一套装煤、出焦“二合一”除尘系统。

6设计依据和参数

6.1设计依据

a）《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019—2003

b）《大气污染物综合排放标准》GB16297—1996

c）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87—85

d）《焦化安全规程》GB12710—91

e）《炼焦炉大气污染物排放标准》GB16171-1996

f）《全国气象资料》

6.2设计参数

a．装煤除尘系统主要设计参数及指标如下：

除尘系统烟气量:

125000m3/h；

风机全压（800C）：

6500Pa；

主电机装机容量：

400KW；

烟气温度：

120℃；

烟气入口浓度：

10g/m3（max）；

烟气出口浓度：

≤50mg/m3；

装煤时间:

3min；

b．出焦除尘系统主要设计参数及指标如下：

除尘系统烟气量：

240000m3/h；

烟气温度：

80℃；

风机全压（800C）：

6000Pa；

主电机装机容量：

630KW；

烟气入口浓度：

~10g/m3（max）

烟气出口浓度：

≤50mg/m3；

出焦时间：

~1min；

7其他事项

7.1消声与隔震

出焦固定管道端部设置消声器，通风机设置在室内，外壳设隔音结构层。

7.2除尘系统脉冲袋式除尘器使用压缩空气喷吹清灰，压缩空气由工厂压缩空气管网供给。

7.3脉冲袋式除尘器需用蒸汽加热保温，蒸汽接自炼焦车间附近蒸汽管网。

8项目实施指标和综合耗量

8.1项目实施指标

a．装煤、出焦烟气捕集率：

≥95％

b．装煤、出焦烟气净化效率：

≥99.5%

c．除尘器排出口气体含尘浓度：

≤50mg/m3

d．由我公司制造脉冲袋式除尘器滤袋寿命：

2年

其他构件质保期：

大于1年

8.2综合耗量

a．焦炉除尘用电装机总容量：

630Kw

b．压缩空气耗量：

10m3/min

c．袋式除尘器加热保温用蒸汽量：

500Kg/h

d．液力偶合器冷却器用水：

30t/h（循环水）

e．粉尘加湿机用水量：

3吨（平均每天）

9建筑及结构

9.1设计原始资料

9.1.1气象资料

详见《全国气象资料》

9.1.2工程地质及水文条件

施工设计开展之前要求建设方提供相关地质工程勘察部门出具的本工程建设区域的岩土工程勘察报告。

9.1.3地震资料

依靠《中国地震动参数规划图》（GB18306-2001）采用场地抗震设防烈度和地震加速度值以及地震分组。

9.1.4建筑材料

钢材、木材、水泥、砖、石、石灰等由本地区购买。

9.2设计说明

9.2.1建筑部分

9.2.2主要技术规定

a．屋面

采用新型防水材料，无组织排水，用炉渣找坡，屋面排水坡度采用1％且增加混凝土保护板。

保温层采用阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料板。

b．地面

一般采用C20细石混凝土，配电、操作室内采用水磨石，操作室采用抗静电活动地板。

c.墙体

砖墙，外墙厚240，内墙厚240

d．装修

建筑内外墙面及顶棚均抹灰刷涂料并作踢脚。

e．门、窗

门：

木质

窗；塑钢窗

9.2.3防火措施

对建筑物的防火要求，包括材料的选用、布置、构造、疏散等均按现行的《建筑设计防火规范》及《建筑内部装修设计防火规范》等执行。

9.2.4建筑设计对采光、通风、日晒的考虑

a）.建筑物及房间在总图布置中尽量争取南北朝向。

b）.充分利用日光资源与人工光源，提供高质量的采光照明条件，保证工人的视觉需要。

c）.在总图布置上，建筑物体型和朝向的考虑，门、窗处理等方面组织好自然通风，从节省设备和投资。

d）.设计值班室等辅助用房，应符合《工业企业设计卫生标准》及有关规定和要求，使工人在工作岗位上的劳动条件得到保护。

9.3结构部分

a）.基础

基础部分有袋式除尘器、刮板机、高温烟尘冷却分离阻火器、单向溢流回喷吸附装置、烟气吸附净化装置、通风机、管道支架等基础。

b）.除尘管道支架

采用钢结构

c）.地基处理

按天然地基进行设计。

d）.抗震设防

按现行的《建筑抗震设计规范》、《构筑物抗震设计规范》等国家及行业规范、规程及标准进行设计。

10蒸汽、冷却水和压缩空气

a）.蒸汽

从焦炉附近蒸汽管网接出管道接至地面站，用于除尘器壳体加热保温使用。

b）.冷却水

冷却水主要用于液力偶合器冷却器和通风机轴承冷却。

共一台除尘风机，设计一套除尘风机系统循环水冷却系统。

c）.压缩空气

主要用于袋式除尘器脉冲喷吹使用，压缩空气由工厂压缩空气管网供给。

压缩空气要求进行干燥、除油、水后供脉冲喷吹系统使用。

11总图运输

本工程焦炉设计一套地面站占地面积约510m2，按空地实际情况布置。

在总图布置上要满足除尘工艺流程、运输、消防、环境保护、安全卫生等要求。

场地雨水尽量利用焦炉周围排水沟系统进行排水。

本地面站备品备件，工业垃圾的运输采用汽车运输方式，汽车日运输焦粉量约12吨左右。

本设计不增加运输焦粉车辆，由公司内调配解决。

本工程消防任务由公司消防系统统一管理。