捣固焦炉装煤除尘技术应用与研究

摘 要：文章分析了哈尔滨某焦化厂现有捣固焦炉装煤除尘技术存在的问题，并提出了相应的改进建議，以提高焦化厂装煤量烟气捕集率以及除尘效果，为捣固焦炉装煤除尘工程实践提供了技术参考。

关键词：捣固焦炉;装煤;除尘技术

2012年12月哈尔滨某焦化厂建造了一个新的2×60孔TJL5550D型捣固焦炉，年产120万吨冶金焦炭，使用U形烟道、高压氨水抽吸烟道气，煤装载过程中从机器侧面泄漏的荒煤气、灰尘无法被有效捕集，大量烟灰释放到大气中，造成空气污染。装煤烟尘是捣固焦炉污染的主要来源，如果不进行有效处理，会对环境、人体健康带来损害。因此，文章针对现有捣固焦炉装煤除尘技术存在的问题提出了相应的改进建议，获得了比较理想的除尘效果。

一、 当前捣固焦炉装煤除尘技术工艺流程

该焦化厂TJL5550D型捣固焦炉煤炭装载和除尘采用了三种方法组合的方式，即双U形管导烟车+高压氨喷射+地上除尘站。其中地上除尘站的设计风量为80000m3/h，过滤面积为1525m2，通过0.35～0.65MPa的压缩空气喷射吹气方式清除灰尘进行清洁，能将6～14g/Nm3的含尘浓度降低至不超过18mg/Nm3的含尘浓度。

二、 捣固焦炉装煤除尘技术工艺存在的问题

1. 在持续的大风天气里，焦炉侧炉口的烟尘被吹散，没有进入除尘系统，极大地影响了侧炉口的除尘效果。

2. 炉顶高温或者装煤是产生的烟火经常会引起揭盖机的故障，从而影响第n个孔的烟气传导效果。

3. 装煤过程中难以掌握高压氨水喷射时机，送入化学生产系统的荒煤气中的氧气含量过剩，电车间频繁跳闸，无法正常工作，从而影响煤气净化、化产品收率和生化废水处理效果。

4. 由于立管根部、第一个除尘孔和n+2个烟孔处经常生长石墨，造成难以在这些部位导出荒煤气，导致装煤除尘效果受影响。

5. 高压氨水喷射压力波动较大，导致装煤除尘效果打折扣。

6. 导烟孔水封高度设计得较低。装煤后水封盖下放时，水封中的水溢出至炉顶或进入垂直火道，对炉体产生负面影响。

7. 吸附装置的滤网容易堵住，炭隔离筛网孔径小，在长期烟灰过滤过程中，焦油在筛网上凝结并逐渐堵塞筛网孔，从而增加了吸附装置的阻力，导致除尘效果变差。

8. 由于除尘器位于焦炉组的一侧，碳化室与除尘器之间的距离太远，但除尘风扇高速旋转产生的吸力并未增加，导致各炭化室口的吸力有差异，有时差异会很大，最终造成除尘效果降低。

9. 当煤被装进离除尘风扇太近的碳化室中时，如果烟灰被点燃，大吸力容易将火焰吸入焦炭吸附装置中，并点燃除尘管中积聚的可燃物。

10. 由于没有设计预喷涂装置，布袋容易板结，受用寿命大大降低。根据设计理念，吸附器中使用的焦炭上有一些焦粉可以用作预喷涂的原料，但除尘仓的过滤面积为1525m2，假设预喷涂在布袋上的焦粉厚0.2mm，那么一次预喷涂所需的焦粉量为20～30kg。正常情况下整个焦炭的焦粉含量小于3.5%，而经过筛分的焦炭几乎没有焦炭粉尘，不能满足预喷涂需要，导致滤袋会吸附焦油，从而大大降低其使用寿命。

三、 捣固焦炉装煤除尘技术工艺问题解决措施

1. 将揭盖机控制线绕过高温区域，用隔热材料包裹容易受高温影响的揭盖机部位，降低揭盖机的故障发生概率。在导向套底部设置50mm高的挡风沿，以减少大风天气对烟尘的影响，同时减少焦炉顶部的进气量，有效提升除尘风机风量的利用率。

2. 结合实际情况优化高压氨水喷射时间，在煤饼启动的同时打开第n个装煤孔中的高压氨水喷射，当煤饼进入碳化室5m左右启动第n+2孔的高压氨水喷射，避免两个孔中的高压氨水同时喷射，导致过多空气进入化产系统，保证除尘效果。

3. 及时处理掉立管底部，第一个除尘孔等部位的沉积石墨，每半个月检查一次，组织人员清理石墨，以确保上述部位不会被阻塞。

4. 为确保稳定的除尘效果，需要尽量减少高压氨水喷射压力波动。加强与化产车间的沟通，合理调节高压氨泵出口压力，密切关注高压氨喷嘴的工作状态，确保氨喷嘴畅通。检查氨气阀，泄漏的氨气阀要及时换掉，可以考虑用变频调速高压氨水泵替换现有的高压氨水泵。

5. 导烟孔采取以下措施可以有效避免水封水溢出至焦炉顶部，即满流水箱的高度减小2cm，下落导套，降低放水封盖的速度。

6. 提高烟气转换阀、U形管的耐热性能。可以采用耐高温性能优良的不修改U形管，降低开焊频率，保证清洁生产。加抬条满焊装煤除尘主管的开焊部分以确保气密性，校正因高温而变形的烟气转换阀。

7. 设置预喷涂环节，以增加滤袋的使用寿命。定期清洁吸附装置并用蒸汽清扫。由于焦油受热时会变软流动，可以在吸附装置的底部增设一个清扫孔，利用蒸汽吹扫吸附装置，清理掉筛网上的焦油，从而降低吸附装置阻力，确保除尘效果。

四、 结语

综上所述，经过优化之后的焦炉装煤除尘工艺经测试，最远端除尘吸口吸力可以道道550～650Pa，焚烧炉最高温度为1300℃，最低不低于800℃，捕集率不低于97%。除尘效率达到99%，大大提高了装煤除尘效果，符合环保要求。

参考文献：

[1]方红明，何选明，张雪红，等.捣固焦炉装煤消烟除尘技术的研究进展[C]∥中国能源科学家论坛，2011.

[2]王建明，刘爽.6.25m捣固焦炉装煤除尘系统工艺优化及技术改进[C]∥中国金属学会炼焦化学分会焦化环保技术交流会，2013.

[3]朱寿川.捣固焦炉装煤系统除尘工艺研究[J].冶金设备，2019，250（2）：43-47.

作者简介：

范小盼，男，甘肃平川人，拜城县众泰煤焦化有限公司，助理工程师，研究方向：炼焦设备管理及安全管理。