4.3米顶装焦炉机侧烟气治理设计与实践

龚海洋

摘 要： 随着国家对环保提出了更高的要求，相应的配套环保设备设施也相应的出现在大众面前。本文针对4.3顶装焦炉机侧烟尘治理实践，从多角度全方位的，阐述了车载除尘运用在焦炉机侧烟尘治理的必要性和可行性，并详细介绍了具体实施的步骤，采取的措施和达到的效果。

关键词： 顶装焦炉;车载除尘;机侧;粉尘;烟尘;除尘

【中图分类号】X784     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）23-0170-01

焦炉作为焦化生产的中心，焦化行业是环境污染的大户，而焦炉烟尘又是焦化行业的主要污染源。四川达州钢铁集团达兴能源公司炼焦一工段目前有3座JN4.3-804型顶装焦焦炉，其中1#焦炉36孔，2#焦炉42孔，3#焦炉65孔。焦炉在摘门到推焦过程中有害烟尘，主要是煤尘、焦油烟，同时含有TSP（固体悬浮物）、BSO（苯可溶物），污染环境，损害人体健康。但随着国家强制性要求的日益严格，装煤烟尘和焦侧的出焦烟尘基本治理之后，机侧烟尘的无组织排放就特别的显眼，所以治理也就显得必不可少了。机侧无组织排放的烟尘主要体现在出炉过程中推焦车移门机构摘炉门的过程中，有大量的烟尘从焦炉碳化室炉头处冒出，目前常规的烟尘控制措施一是控制好焦炉加热制度，保证炉头温度确保炉头焦饼成熟，二是加强操作管理，保证及时清扫炉门炉门框的焦油。但是常规的控制措施经过长时间的生产实践表明出炉摘炉门时以及推焦时该部位的烟尘排放还是得不到明显改善，因而采取专门的烟尘收集装置收集该部位的无组织排放烟尘就势在必行。

1 焦炉烟气特性分析

1.1 烟气具有温度高、易扩散、浓度高、毒害大等特点。

1.2 烟气中伴有未燃烧尽、灼热的大颗粒焦粉。

1.3 烟气含焦油量大，容易粘附在布袋表面，造成糊袋现象，且当遇到高温火花时，还会发生起火烧毁布袋的情况。

1.4 工作过程中，间歇时间大于工作时间。

1.5 烟气中含有易燃易爆成分较多，必须采用可靠的防爆措施。

1.6 烟气主要的成分为粉尘，温度小于240℃。

1.7 含尘气体浓度5～10g/m3，堆积密度分布0.9～1.2 g/cm3，粉尘粒度分布1μm～125μm之间。

2 焦炉烟气来源点

首先了解下焦炉机侧的烟尘情况，出焦过程中的焦炉机侧烟尘来源主要有以下几处：

2.1 出焦操作时机侧炉门处的烟尘

摘取炉门后，焦炭表面温度到950-1100度，由于与炉门直接接触，还未成熟，其与大气接触后收缩产生裂纹，并在大气中氧化燃烧，产生大量的高温黑色烟尘，引起周围空气强烈对流，并形成强烈上升的烟尘气流。

2.2 从摘取炉门到清洁炉门再到挂上整个过程

炉门上的高温生焦和焦油等与空气接触氧化和燃烧产生的烟气和尘，炉门上清除的生焦和焦油产生的黄烟和烟尘、水汽等。

2.3 推焦过程中

推焦杆回推过程中，推焦头从碳化室内排出的热烟尘，以及推焦头带出的尾焦产生陈发性很强的黄烟、水蒸汽和粉尘。

2.4 小炉门处的烟尘

该处烟尘是在平煤过程中产生的烟气，此处烟气视各厂的管理水平和焦炉操作水平差别有关系，如果高压氨水无烟装煤效果相对较好，一般情况下装煤时小炉门处基本无烟尘，不予考虑。

3 烟气收集设计

根据焦炉烟气的特性，从经济性、捕集效果，科学布局。选用一台车载式阻火型耐高温除尘器。该除尘器本体布局在现有的推焦车上，主要收集摘门、装煤、推焦对门过程中产生的烟气。设计在炉门上方新建一套炉头罩系统，对其产生的烟气进行收集，利用除尘系统风机负压，将烟气吸走进行净化处理。

3.1 除尘器选用高温氟美斯滤袋，耐高温240℃不会烧袋，大大提高除尘器的瞬间预防高温的能力。

3.2 为确保除尘器在运行中出现正压时能自动泄压，在除尘器箱体上设置2个专用防爆装置。

3.3 在除尘进口处设置高温调节冷风阀一个，当烟气温度超过滤袋承受温度上限时，PLC控制自动打开冷风阀，调节进气温度，保护滤袋不被烧毁，保证设备长周期稳定运行。

3.4 在除尘前段设置双级火花捕集器，第一级采用不锈钢丝网，对大颗粒粉尘及大颗粒火花进行捕集，使颗粒掉入锥形灰斗收集起来，第二级采用块状焦炭对焦油进行吸附捕集，减少焦油对除尘滤袋的侵蚀，延长布袋使用寿命。

3.5 设置预喷涂装置利用现有的焦灰在除塵器收集烟气前对布袋进行一层粉料保护，延长滤袋的使用寿命。

3.6 在焦炉每个炉门口上部做一个炉头接受罩，每孔一个接收罩。采用6毫米钢板制作，设计罩口风速5m/s。

3.7 炉口罩在对车面上部设计一个导烟口，为了降低与推焦车活动套管对口操作难度，在罩口设计一圈宽法兰，对接处设计耐高温柔性密封垫。

3.8 对推焦移门机、推焦杆、平煤杆前头进行全部密封改造，并将推焦车前挡板进行全部密封，密封导流板与炉门框之间留100mm安全距离，密封板下部留有人行通道，方便现场安全操作。

3.9 在推焦车密封罩上新建一套管道，与车载除尘主管道连接，并增设一套活动导套与炉门口炉头接受罩相对接。

3.10 根据现有的推焦车，改造大车平台，在推焦车增加长平台，布置除尘器本体。

4 效果

车载除尘烟囱经第三方检测排放颗粒物小于10mg/m3，烟气捕集率达到95%，很大程度上改善了操作工的工作环境同时满足环保要求，有利的解决了4.3米顶装焦炉机侧烟气治理的难题。

参考文献

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