焦爐煙塵治理改造效果探討

隨著國家對環保要求的不斷加強，焦爐煙塵污染與治理技術已引起各企業的高度重視，并相繼得到推廣運用，取得了明顯成效。但多數焦化企業仍不能達到國家及行業要求，需進一步加強治理，采用更的技術，解決焦爐煙塵污染問題。 
　　一、搗固焦爐裝煤除塵工藝與設備的改進 
　　（一）改進前狀況 
　　某公司現有3座鞍山焦耐院設計的4.3m搗固式焦爐（型號為：JNDK43-99D），年產焦炭120萬噸。 
　　其裝煤除塵采用爐頂燃燒式消煙除塵車，機理為燃燒消煙和濕法除塵。裝煤初期，由于荒煤氣未能充分燃燒，導致除塵車排煙口常有冒煙現象發生。 
　　三座焦爐共用一套地面除塵站完成推焦除塵。除塵能力不足，除塵設施腐蝕嚴重，除塵效果一直欠佳。 
　　機側無荒煤氣收集裝置，在裝煤過程中，常有部分煙塵和荒煤氣從機側冒出，對環境造成污染。 
　　（二）煙塵綜合治理工藝與設備改進方案 
　　將裝煤除塵工藝改造為將N號炭化室裝煤煙塵導入N+2號和N+4號炭化室爐頂空間的不燃式除塵工藝，并恢復、建造兩座地面除塵站，完成裝煤和推焦除塵。 
　　1#、2#焦爐共用一套裝煤、推焦一對一地面除塵站，機側爐頭煙通過機側集塵小罩、對接彎管、裝煤車車載伸縮式對接導套、皮帶密封小車及導煙管導入地面除塵站裝煤除塵倉；推焦除塵采用攔焦車車載集塵罩、皮帶密封小車及導煙干管導入地面除塵站推焦除塵倉。 
　　3#焦爐單獨使用一套裝煤、推焦二合一地面除塵站，機側爐頭煙通過機側集塵小罩、對接彎管、裝煤車車載伸縮式對接導套、皮帶密封小車及導煙管導入裝煤、推焦二合一地面除塵站；推焦除塵采用攔焦車車載集塵罩、皮帶密封小車及導煙干管導入裝煤、推焦二合一地面除塵站。 
　　爐頂采用水封導套密封、高壓氨水無煙裝煤。 
　　（三）改造內容 
　　1、為了引入高壓氨水系統后的正常運行，需對部分上升管、橋管、翻板等部件進行維修與更換。（更換橋管48套、閥體26套） 
　　2、為了確保系統運行穩定可靠對煤氣鼓風機進行了擴容改造，除更換了風機轉子為三元流轉子、更換風機電機（由1000KW更換為1250KW），流量1400m3/min外，還拆除了液偶加裝了變頻器，煤氣鼓風機變液偶調速為變頻調速。 
　　3、新購置三臺Q=95m3/h、H=350m的高壓氨水泵（帶變頻），增設高壓氨水系統。 
　　4、將爐頂中間、焦側導煙孔改為配有水封蓋的水封套并加裝上下水系統。 
　　5、將現有三臺消煙除塵車利舊改造為雙M型管式導煙車；另外新制作雙M型管式導煙車一臺。 
　　6、加大集煙罩尺寸、改變集煙罩側板角度、加強集煙罩密封，確保推焦煙塵的收集。 
　　7、在裝煤車上，設計、加裝車上伸縮式對接導套、導煙管并安裝裝煤皮帶密封小車。 
　　8、裝煤、推焦除塵干管設計、安裝，皮帶密封小車及密封皮帶制作、安裝。 
　　9、1#、2#焦爐裝煤、推焦一對一地面除塵站和3#焦爐裝煤、推焦二合一地面除塵站設計建造。 
　　10、增加機側爐頭煙收集裝置。將除塵干管與地面除塵站脈沖袋式除塵器經過吸附器接通，實現裝煤過程中的機側除塵。 
　　11、集氣管自調系統改造。 
　　（四）改造特點 
　　首先炭化室爐口蓋改成了爐口水封蓋，不僅實現了導煙過程炭化室空間與大氣的隔絕，同時在水封補水裝置上做了改進，利用初冷器回水總管上段與焦爐爐頂高度差形成的壓差，作為水封補水水源，既節省了動力消耗，又滿足了生產要求。 
　　其次，在機側爐頭煙處理上在裝煤車布置導煙干管及對接裝置，解決了4.3米焦爐機側爐頭空間窄小、布置困難的難題。 
　　另外在導煙車的設計上，采用雙M管結構，并且其中的一根M型導管為能夠沿焦爐縱向前進或后退一個炭化室中心距的距離，解決了焦爐兩邊邊爐正常裝煤導煙的關鍵問題。 
　　二、效益分析 
　　（一）煤氣回收 
　　通過收集裝煤過程中產生的荒煤氣，每年可為公司增加荒煤氣為120（萬噸）×1.285×340×2.07%=1085萬m3/a，可為公司增加效益1085×0.61=661.85萬元。 
　　（二）化產品及焦粉回收 
　　以焦油收率為干煤量的2.9%、粗苯收率為干煤量的0.90%、1噸焦炭推焦過程中產生1.5kg粉塵計，則每年可增加經濟效益610.24萬元： 
　　焦油 1085×2.9%×3300/340=305.40（萬元） 
　　粗苯 1085×0.9%×5600/340=160.84（萬元） 
　　焦粉 120×1.5×800/1000=144（萬元） 
　　（三）改善操作環境 
　　雙M型管導煙車與地面除塵站的投入使用，每年可減少粉塵排放1800噸。爐頂中間、焦側水封槽的安裝，一系3座搗固焦爐裝煤、出焦的煙塵全部得到了回收處理，降低了煙塵對大氣的污染，有效焦爐的正常生產。荒煤氣及推焦粉塵的有效治理和爐頂操作環境溫度的降低，均大大改善了員工的操作環境。 
　　三、結論 
　　3座焦爐除塵工藝設備的成功改進，每年可增加荒煤氣1085萬m3，可增加收益1272.09萬元，相當于每年節約標準煤8133.14噸，而且減少廢氣排放6781萬m3，減少粉塵排放1800噸，使爐頂環境溫度平均下降了6～8℃。杜絕了煙塵直接向大氣排放，既提高了公司的經濟效益，也為公司減輕了環保壓力。節能、減排、環保、經濟效果均十分明顯。相應的處理裝置對集團和國內其他焦化企業除塵改造也有一定參考價值。