焦炉地面除尘站在生产中的应用

李会

摘 要：通过对焦除尘工艺的介绍，确定了地面除尘站工艺。阐述了地面除尘站工艺的工艺流程和除尘系统组成，分析了其除尘系统使用价值，确定了它的社会效益和经济效益。

关键词： 焦炉；地面除尘站；工艺；效应；

中图分类号：X784 文献标识码：B 文章编号：1674-3520（2015）-02-00-02

一、焦炉烟尘治理的必要性

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，苯并芘为0.908×10-3kg/t煤。

苯并芘、苯可溶物等有害物质是以烟尘为载体而存在的，而焦炉除尘系统除尘器滤袋所采用的材料为先进的覆膜滤料，其对直径大于5?m的烟尘颗粒都能进行有效地捕获；因此只要对烟尘进行捕集和处理，就可以去除苯并芘、苯可溶物等有害物。所以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。

二、焦炉设备

陕西黄陵煤化工有限责任公司炭化室高度为5.5m，4×65孔，侧装捣固焦炉。为解决焦炉生产过程产生的大量烟尘直接排空所造成的各种污染问题，公司投建了两座专用的焦炉地面除尘站。焦炉建造以2×65孔为一组，每组焦炉共用一座地面除尘站。

三、除尘工艺流程

（一）烟气处理工艺特点

装煤、出焦除尘采用“二合一” 除尘系统是焦炉烟气治理技术的一大发展，它根据焦炉型式、孔数以及生产之特点，将装煤和出焦两个除尘系统巧妙地结合在一起，使两种不同性质的烟气共用一台袋式除尘器进行净化，并能确保滤袋长期安全运行。装煤和出焦除尘设计风量不同，排烟机采用变频调速使风量按装煤和出焦烟尘捕集之需要进行换，切换灵活，操作方便，同时降低能耗。其有以下特点：

1、机侧炉头烟气采用机侧集气罩装置，将该部分烟尘收集；

2、利用燃烧车将装煤时的烟尘大部分烧掉；

3、通过单向溢流回喷吸附装置的预喷涂作用增加粉尘沉降，保证通路顺通。

4、在除尘器前设快速切断阀，防止突然断电情况下，烟气大量涌入除尘器，引发爆炸。

（二）工艺流程描述

1、出焦除尘系统

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。赤热的焦炭从炭化室被推出后，发生破裂，并在空气中燃烧，产生大量阵发性烟气。这部分烟气中含焦尘量大，严重污染环境。出焦烟尘主要有害物以焦粉为主，并有少量焦油烟，烟气中含有CO2、氮氧化合物、硫化物及少量BaP。

2、装煤除尘系统

焦炉装煤除尘在焦炉除尘工程中是技术复杂治理难度较大的烟尘治理工程。煤饼从机侧装入炭化室时冒出大量高温烟气和火焰。5.5m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。装煤烟尘主要有害物以焦粉为主，并有大量焦油烟，烟气中含有CO2、氮氧化合物、硫化物及TSP、BaP、BSO等多种污染物，烟气含湿量大，露点温度比较高（约30℃），且烟尘呈絮状，漂浮性很强。针对烟气的上述特点，采用干式地面站除尘技术进行除尘，通过在炉顶燃烧导烟车上对装煤烟气的燃烧，单向溢流回喷吸附装置对滤袋预先喷涂焦粉颗粒，除尘器滤袋清灰及灰斗排灰从根本上解决装煤烟气无组织向外逸散问题，可达到有效捕集、彻底净化。

3、共用系统

随着滤袋表面粉尘层的增厚，除尘器的阻力逐渐升高，当设备阻力达到限定的阻力值（一般设定为1600Pa左右）或达到清灰时间设定值时，开始清灰。由PLC控制清灰装置按设定程序进行逐室喷吹清灰，气包中的压缩空气高速射入滤袋，使滤袋出现瞬间的抖动与鼓胀，发生变形，迫使滤袋上的粉尘脱落，进入除尘器下部的灰斗中。各灰斗中的灰通过双层卸灰阀落入刮板输送机，由刮板输送机送入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用于装煤烟气的预喷涂；一部分经加湿处理后用汽车外运。

本设计采用的出焦干式除尘地面站工艺除尘效率高，达到控制装煤、出焦时无组织排放，烟尘收集率在98%以上，除尘效率达99.5%以上，外排气体含尘浓度低于国家排放标准，符合环保标准要求。

四、项目详细内容及创新点

陕西黄陵煤化工有限责任公司投建的“双二合一”地面除尘站系统具有以下的特点及创新点：

1、装煤和出焦烟气的收集可利用一条皮带密封干管及皮带提升小车即可完成，省去了传统工艺设置上的装煤烟气收集管道。

2、装煤和出焦烟气的净化处理共用一组除尘器来完成，除尘效率高，系统使用寿命长。

3、全新设计的导烟燃烧车，可以对装煤时不同点放散出来的烟尘完全收集，并经过燃烧等预处理，保证了后续的除尘效果及设备的正常使用。

4、利用变频调速的风机机组，有效的减小了系统运行能耗，降低了系统使用成本。

5、整个系统的运行采用PLC全自动控制，高效直观，稳定可靠；又可減少运行操作人员的数量。

6、系统内设置两套可单独使用，又可切换共用的除尘系统，既提高了除尘系统的使用效果，提高了焦炉的生产效率，又避免了因一套除尘系统发生故障停用时对整个焦炉生产计划的影响。

五、效益评价

经济效益：对推焦除尘系统捕集下来的除尘灰（焦粉），公司已将其全部进行综合利用，回配到炼焦煤中，代替瘦煤使用。每天除尘灰的实际产生量约5t/d，年产量约1825t/a，如果焦粉按280元/t计算，每年可实现经济效益51×104元/a。这个项目将“三废”资源化，不产生二次污染，同时每年可节约炼焦用煤1825t/a，少排放烟尘1825t/a。

社会效益：焦炉生产过程中产生的有害烟尘经过该系统的收集处理后达标排放，避免了焦化生产对周边环境的污染及破坏，也改善了生产现场的环境，保证了工人的人身健康，公司周边原有的绿色植被、河流、耕地避免了污染破坏。同时由于地面除尘站的投用与有效运行，使得周边居民对焦化企业的原本的那种害怕与抵触情绪也逐渐转变，去重新认识焦化企业，接受身边的焦化企业。

六、结语

环保问题紧掐黄陵煤化生产的咽喉，而焦炉地面除尘站的投用有效地解决了经济效益与社会效益这一显著的矛盾，使得企业在获得利润的同时有效地维护了环境，它将在国家环保治理方面做出更大的贡献。

参考文献：

[1]《浅谈焦炉除尘工艺与技术》《科技与企业》-2014年12期 赵志刚

[2]《焦炉除尘改造与生产管理探讨》《广州化工》-2013年15期 邱岳 刘君红

[3]《阻火型脉冲袋式除尘器在焦炉除尘系统中的应用》《山东冶金》-2006年5期门学臣 穆海芳

[4]《除尘地面站在焦炉出焦除尘中的应用》《河南冶金》-2006年4期 杨红深