干熄焦除塵技術應用分析及技術改造

楊舜伊，袁純紅

(昆明工業(yè)職業(yè)技術學院，云南 昆明 650302)

干熄焦除塵技術應用分析及技術改造

楊舜伊，袁純紅

(昆明工業(yè)職業(yè)技術學院，云南 昆明 650302)

結合某焦化廠140 t/h干熄焦除塵技術應用，對生產(chǎn)運行過程中存在的問題進行分析，并提出了技術改造措施，對干熄焦除塵技術的應用具有較強的指導借鑒意義。

干熄焦；除塵；問題；技術改造

除塵是將氣體中固態(tài)粉塵“分離、回收”的專用技術。除塵系統(tǒng)主要由“吸塵罩、除塵器、風機、輸灰裝置、連接管道及控制設備”組成。某焦化廠干熄焦配套的地面環(huán)境除塵系統(tǒng)：采用“工藝除塵(高溫煙氣處理)、環(huán)境除塵(冷焦排運粉塵處理)”二合一布置方案。通過系統(tǒng)后置的除塵風機產(chǎn)生吸力，將“干熄爐爐頂裝焦處產(chǎn)生的陣發(fā)性高溫煙氣、干熄爐底部排焦部位及焦炭各帶式輸送機轉運站等處連續(xù)產(chǎn)生的高濃度低溫粉塵煙氣”通過除塵管網(wǎng)系統(tǒng)抽吸，匯集到除塵站進行分離處理。煙氣進入除塵站后，經(jīng)離線式脈沖布袋式除塵器分理除塵，回收的焦粉塵由輸灰系統(tǒng)運送至儲灰倉，再由排灰裝置排放到焦粉運輸設備上外運至工廠用戶。經(jīng)離線式脈沖布袋式除塵器凈化合格后的煙氣通過除塵風機后置的鋼制煙囪排入大氣。干熄焦除塵系統(tǒng)由“一次除塵器、二次除塵器及百頁式除塵器(預處理器)、地面環(huán)境除塵站”等構成。

1 工藝除塵設備分析

一、二次除塵也稱工藝除塵，主要用來除去循環(huán)氣體中的大顆粒焦及焦粉，減少對干熄鍋爐和循環(huán)風機的磨損，延長設備使用壽命。

1.1 一次除塵器(簡稱1DC)分析

某焦化廠1DC設計出口氣體：流速17 m/s，粉塵含量12 g/m3，顆粒0.25 mm以下。1DC工作原理：含塵氣體從一側以水平方向的均勻速度V進入沉降室，塵粒以沉降速度V沉下降，運行一段時間后，使塵粒沉降于室底；凈化后的氣體，從另一側出口排出 。利用重力除塵原理將干熄焦循環(huán)氣體中所含的粗粒焦粉進行分離，減少循環(huán)氣體對鍋爐爐管產(chǎn)生的沖刷磨損，達到保護鍋爐爐管的目的。

1.2 一次除塵的主要技術改造

一次除塵的輸灰設備是由4臺格式閥組成，其主要功能是將干熄爐所產(chǎn)生的焦粉輸入到外運倉，其管道內部是由澆筑料填充，由于澆筑料長期處于高溫狀態(tài)，經(jīng)常掉落將格式排灰閥卡死，每次處理需較長時間，為了保證正常的生產(chǎn)需要，對格式閥進行改造。

(1)改造措施：在格式閥上端安裝了一個隔斷閘板，在閘板和格式閥之間加裝一段約400 mm的管道，在管道中間開設一個放灰孔和蓋板由螺栓緊固密封，當格式閥因澆筑料掉落而發(fā)生阻轉時，關斷閘板，打開放灰孔上的蓋板就能將澆筑料掏出，快速恢復格式閥的正常運行。改造完成后，故障處理時間從2～3 h減少到30min就能完成，處理人員從4～5個減少到只需1～2人就能完成，節(jié)省了大量人力和物力。

(2)改造效果：1DC下灰口改造自完成以來，格式閥發(fā)生阻轉共計15次，每次都能較快恢復正常運轉，累計減少故障處理時間近30h、節(jié)省了人力投入近45人次，提高了干熄焦系統(tǒng)運行的安全、節(jié)能效率。

1.3 二次除塵器分析

某焦化廠干熄焦二次除塵器(簡稱2DC)：采用箱體式多管陶瓷旋風除塵器，由“內套筒、外套筒、陶瓷旋風子、儲灰斗、殼體及防爆閥”等裝置組成。

2DC工作原理：(1)鍋爐出口氣體(含塵循環(huán)氣體)從進口導入除塵器的外殼和排氣管之間的中部B段，形成旋轉向下的外旋流氣體；(2)外旋流氣體經(jīng)多個陶瓷旋風子，進入到除塵器下部C段，懸浮的粉塵在離心力的作用下移向器壁沉降，落入下部灰斗內，由底部格式閥排出；(3)凈化后的氣體形成上升的內旋流，經(jīng)多個內套筒上升至除塵器上部A段，匯流后的氣體經(jīng)排氣管排出，導入循環(huán)風機。

其結構特點：在2DC進氣室內涂抹耐磨澆注料，室-A、室-B、室-C之間不互相串氣；內筒前四排外管面，采用噴涂耐磨層處理且焊角鋼作保護擋板；內外套筒分別采用壓板固定于支撐板上，多管(512支)陶瓷旋器嵌于外套筒內，便于單個旋風分離器的更換檢修；儲灰斗設有2個料位計，料位達上限時，儲灰斗出口格式閥、刮板機自動排出焦粉，料位達下限時停止排灰。

2DC的主要功能是：使進入循環(huán)風機的氣體中粉塵含量低于1 g/m3，且小于0.25 mm的粉塵占95%，降低循環(huán)氣體中粉塵對循環(huán)風機葉片、機殼及后置的給水預熱器管壁的磨損。

經(jīng)過8年多的運行檢驗，某焦化廠140 t/h干熄焦配置的多管陶瓷旋風除塵器(2DC)滿足工藝除塵的要求，未發(fā)生異常，較之其它同行廠選配的多管金屬旋風除塵器性能好、可靠性高。

2 干熄焦地面環(huán)境除塵系統(tǒng)分析

干熄焦環(huán)境除塵系統(tǒng)也稱布袋式地面除塵站，它針對“裝入裝置、排焦裝置、預存室放散、循環(huán)風機后常用放散及排焦溜槽落點處的煙塵進行收集處理，控制粉塵對工廠環(huán)境的污染。

2.1 系統(tǒng)存在的主要設備問題

(1)風機：除塵風機是環(huán)境除塵系統(tǒng)關鍵部位，粉塵流速與除塵效果的好壞，全靠風機轉速快慢來決定。運行初期，除塵風機是靠電機帶動液力偶合器人工調速來運轉，當焦爐出焦、干熄爐裝焦開始時，人工手動控制提速至高位約750 r/min(高速運轉)，焦爐出焦結束又手動降速至低位約300 r/min(低速運轉)。存在二個主要問題：①風機電機一直以高速不停運轉，浪費電能；②液力偶合器勺管執(zhí)行機，在調速過程中經(jīng)常發(fā)生故障問題，不利于設備安全運行。

(2)螺旋輸灰機：除塵器內的焦粉是靠螺旋輸灰機送入格式閥，再通過鏈式刮板機送入灰倉。由于螺旋輸灰機空間狹窄，在輸灰過程中，經(jīng)常會被焦粉夾死，導致堵倉現(xiàn)象發(fā)生時很難處理，嚴重時造成系統(tǒng)設備停用。

(3)灰倉：原有灰倉有效容積小，除塵灰量大時容易堵倉。

2.2 技術改造及效果

對系統(tǒng)存在的上述問題，經(jīng)綜合分析、考慮后，逐步采取以下技改措施獲得較好效果：

(1)將原有液力偶合器裝置淘汰，除塵風機電機改換成變頻電機，配套控制改為DHC變頻器(6kV高壓變頻)控制，實現(xiàn)聯(lián)鎖控制系統(tǒng)自動調節(jié)除塵風機轉速。除塵風機控制采用DHC變頻器自動變頻運行方式，將調速頻率分別設為高速45 Hz(900 r/min)和低速30Hz(600 r/min)，當提升機將焦罐提升至上限位時，變頻電機帶動風機高速運轉；當提升機到復限位時，變頻電機帶動風機低速運轉。改造后運行可靠，干熄焦系統(tǒng)在裝入紅焦時，除塵風機能吸走短時產(chǎn)生的大量裝焦高溫粉塵；同時，又能在系統(tǒng)不裝焦的時間低速運行滿足排焦系統(tǒng)的連續(xù)揚塵抽吸需要。實現(xiàn)了”大幅度降低除塵電能、降低工人勞動強度、提高干熄焦系統(tǒng)節(jié)能降耗指標“等綜合改造目的。

(2)在螺旋輸灰機底部開設放灰孔、在側壁安裝空氣吹掃管，發(fā)生堵灰時，打開空氣吹掃管將堵塞的堆積焦粉吹松散，拆開底部放灰孔蓋板，導出部分焦粉快速處理堵倉事故，減少處理時間，避免了改造前同類故障會造成系統(tǒng)設備停用的影響。

(3)因現(xiàn)場空間限制問題，不宜增加新的灰倉，只能在原有灰倉上增高1.2 m，使其有效容積增加，一定程度上緩解了灰倉容積小的工藝矛盾。

[1] 蘇宜春. 煉焦工藝學[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社,2008.

[2] 潘立慧,魏松波. 煉焦技術問答[M]. 北京: 冶金工業(yè)出版社,2008.

[3] 羅時政,喬繼軍. 干熄焦技術問答[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社,2010.

(本文文獻格式：楊舜伊，袁純紅.干熄焦除塵技術應用分析及技術改造[J].山東化工,2017,46(11):198-199.)

Application Analysis and Technical Transformation of Coke Dry Quenching Dust Removal Technology

YangShunyi,YuanChunhong

(Metallurgical and Chemical Engineering Department,Kunming Vocational and Technical College of Industry,Kunming 650302,China)

Combined with the application of 140 t/h cdq dedusting technology in a coke plant,the problems in the operation process are analyzed,and technical reform measures are proposed,which have strong guidance significance for the application of cdq dust removal technology.

CDQ;dust removal; problem; technical reform

2017-04-01

楊舜伊(1985—)，男，湖南懷化人，講師，碩士研究生，主要研究方向為化工專業(yè)教學與研究。

X701.2

B

1008-021X(2017)11-0198-02