浅析南钢焦炉装煤与出焦除尘系统
焦炉在装煤及出焦过程中易产生大量阵发性的高温烟尘, 若不进行有效控制, 会严重污染周围的环境, 其中烟尘中的苯可溶物、苯并芘等化学物质甚至会危害焦炉工人的身体健康。在焦炉烟尘中散发量最大、危害最严重的是装煤过程外逸的黄烟和煤尘。因此, 必须对焦炉产生的烟尘进行除尘治理。
1 装煤除尘系统除尘原理及主要设备
1.1 工艺流程
南京钢铁联合有限公司(以下简称 “南钢” )炼铁新厂焦化项目采用地面站脉冲布袋除尘方式进行除尘, 焦炉出焦及装煤除尘采用的是目前较为先进的PLC 计算机监控系统, 操作工只需在计算机上即可完成所有操作。
装煤除尘工艺如图 1 所示, 装煤过程中产生的烟气, 经混风后通过接口阀、连接管道进入地面站1025 m2的脉冲袋式除尘器, 净化后的烟气经除尘器上部的集合管, 由风机抽出, 经烟囱排入大气。除尘器捕集下来的粉尘经气动双层阀进入分刮板运输机送至总刮板运输机、由总刮板运输机输送至斗式提升机、斗式提升机将粉尘送至粉尘仓、经加湿机加湿后由汽车定期外运。为节省电能, 装煤除尘采用YPT 315L 24 变频电动机, 使风机在装煤时高速运转, 在间歇时期低速运转, 在低速运转时自动开启非常阀, 保持系统压力平衡。
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1.2 主要设备
焦炉装煤除尘系统主要由接口阀及烟气管道、预喷涂装置、脉冲袋式除尘器、装煤离心通风机、装煤除尘变频电动机等装置组成。
(1)接口阀与烟气管道
负责导通加煤车与地面除尘站之间的烟气。
(2)预喷涂装置
采用焦粉为预喷涂活性粉, 由压缩空气定期将焦粉喷涂到滤袋表面, 形成保护层, 防止装煤烟气中的焦油以及过热粉尘的侵蚀, 有效地延长了滤袋寿命。预喷涂所用焦粉直接来自出焦除尘捕集下的焦粉, 由刮板输送机送至预喷涂料仓。投产近一年来,焦粉基本能满足喷涂, 不需人工补充。
(3)脉冲袋式除尘器
脉冲袋式除尘器过滤面积为 1 025 m 2, 规格为5 130 mm ×6 000 mm , 滤袋有 420 条, 负责对含尘烟气进行净化, 净化效率可达 99.5%。仓壁设振动器, 除尘仓壁设泄爆阀。
(4)装煤离心通风机
型号为 AH—R158D ( I DF ) , 流量为 80 000m3/h, 风压为6 000 Pa, 风机转速为1 450r/min。
(5)装煤除尘变频电动机
型号为YPT 315L 24, 转速为 1 450 r/min, 调速范围为25%～ 100%。
2 出焦除尘系统
2.1 工艺流程
出焦工艺流程见图2。焦炉在出焦过程中产生的大量阵发性高温烟气, 在热浮力及风机的作用下被设置在导焦车上的集尘罩所捕集, 通过接口阀进入集尘干管, 进入蓄热式冷却器进行冷却, 使烟尘温度降到110 ℃以下, 并对较大的焦尘颗粒进行粗分离,然后烟气进入脉冲袋式除尘器净化, 净化后的烟气经通风机和烟囱排到大气中。除尘器及冷却器捕集下来的粉尘经气动双层阀进入刮板运输机, 一部分粉尘作为装煤除尘的预喷涂料、剩下部分由总刮板运输机送入斗式提升机、由斗式提升机送入粉尘仓、由加湿机定期将粉尘加湿由汽车运出。为节省电能,风机和电机之间安装调速型液力偶合器, 使风机在出焦时高速运转, 在间歇时期低速运转, 在低速运转时自动开启旁通阀, 保持系统压力平衡, 同时使冷却器的蓄热板冷却。
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2.2 主要设备
焦炉出焦除尘系统主要由接口阀和烟气管道、蓄热式冷却器、脉冲袋式除尘器、出焦离心通风机、出焦除尘高压电动机、出焦调速液力偶合器等装置组成。
(1)接口阀与烟气管道
负责导通拦焦车吸气罩与地面除尘站之间的烟气。
(2)蓄热式冷却器
负责对高温含尘烟气进行冷却、 灭火及粗分离。
(3)脉冲袋式除尘器
过滤面积为 4 000 m2, 规格为 5 130 mm ×6 000 mm , 滤袋有1 680 条, 负责对含尘烟气进行净化, 净化效率可达99.5%。仓壁设振动器, 除尘仓壁设泄爆阀。
(4)出焦离心通风机
型号为AH2 R 228DW (IDF) , 流量为 324 000m3/h, 风压为6 000 Pa, 风机转速为1 000 r/min。
(5)出焦除尘高压电动机
型号为 YKK56026, 功率为 900W , 电压为 10kV , 转速为1 000 r/m in。
(6)出焦调速液力偶合器
型号为 YO TC875/1000, 传递转速为 1 000 r/min (输出速度) , 滑差率≤3% , 调速范围在 30%～ 100%之间, 传递功率范围在 365～ 960 kW 之间,偶合器的运行噪声≤85 dB。
3 注意事项
(1)装煤操作须与高压氨水配合使用, 保持系统压力在 215M Pa 以上, 这样才能达到良好的除尘效果好, 若不用高压氨水或压力不足, 则会降低除尘效果。
(2)在系统运行过程中, 关键点是烟气的冷却,须确保进入除尘器烟气不能高于110 °C, 否则布袋很容易烧坏。
(3)脉冲反吹装置和欲喷涂装置须配合使用, 这样才能保证布袋阻力在规定范围内, 否则容易造成布袋堵塞失效, 甚至导致系统爆炸。
(4)当配煤水分过大时, 螺旋下煤套筒极易塞煤, 需要降低运转的速度。
4 结束语
南钢炼铁新厂焦化车间自运行除尘系统以来,取得了良好的效果, 烟气净化率达到 95%以上, 且系统运行可靠, 检修维护量小。通过除尘, 减少了对周边环境的破坏, 取得了良好的环境效益。
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