捣固焦炉装煤外逸烟气回收新技术
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技术管理报告2001年,在焦化行业竞争日益激烈的形势下,在没有任何经验可以借鉴的情况下,经过多方论证,我们与化二院共同研发了新型侧装捣固焦炉技术,历经一年多时间,2002年8月18日,我国第一座4.3米侧装捣固焦炉在同世达实业有限公司诞生,2003年第二座捣固焦炉投入生产,配套的煤气净化和化产回收装臵脱硫、硫铵、粗苯、气柜加压、生化水处理站相继投产。
一、捣固焦烟尘治理方面:1.研发了属国内首创的集高压氨水喷洒、炉顶侧导、机侧大炉门密封、逸散烟尘回收为一体的装煤除尘设施,并配臵有集气管压力自动调节系统。
装煤烟尘全部返回煤气系统,不但提高了焦油、粗苯产量,年增加收益100万元,而且年减少烟尘排放239.4吨,Bap减排9.1Kg。
出焦除尘采用布袋除尘装臵,对出焦过程中产生的粉尘进行彻底治理,除尘站回收的粉尘及焦粉全部用于回配炼焦,年可减少粉尘排放近1000吨。
侧导入全密闭装煤技术工艺流程:推焦除尘技术工艺流程:采用先进的ACC-FJ模糊控制系统,改造了焦炉鼓风机集气管压力自动控制,实现了鼓风机液力耦合器控制和集气管压力完全自动调节,精度达到±20Pa、合格率≥90%;稳定了集气管压力,减少了环境污染,提高了焦化产品收率,减低了电能消耗。
我们的侧导入全密闭装煤技术有些厂家模仿、效果不很好,希望采用这套技术的同行,可与我们合作,我公司愿提供大力支持,共同为环保事业做出贡献。
2.水平衡工作实现了工业污水清污分流和零排放的目标。
水的利用率达95%以上,部分水重复利用3-4次,年可节约水资源35万吨,吨焦综合耗水1.8吨。
年可减少COD排放765吨,年可减少氨氮排放52.2吨。
今年,我们又投资100余万元,对化产脱硫、硫铵、粗苯系统进行了自动调节改造,提高了工序运行质量。
3.为了消除煤场二次扬尘的污染,公司建设了约11000平方米的煤场挡风抑止网,安装了喷淋设施,进一步有效地抑制了二次扬尘,年可减少精煤损失1200吨。
焦炉废气回配的原理和作用焦炉废气回配是一种常用的能源回收技术,通过对焦炉废气进行处理和利用,实现能源的有效回收利用,具有重要的经济和环境意义。
本文将从焦炉废气的产生原因、废气回配的原理和作用等方面进行详细介绍。
焦炉是炼钢过程中重要的设备之一,用于将煤炭等燃料加热到高温,产生焦炭和废气。
焦炭是钢铁冶炼过程中不可或缺的原料,而废气则是产生焦炭过程中的副产品。
焦炉废气的主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体,以及一些有害气体如二氧化硫、氮气等。
焦炉废气的产生原因主要有两个方面。
首先,焦炉内的燃烧过程不完全,导致煤炭中的可燃气体没有完全燃烧而产生废气。
其次,焦炉炉体的密封性不完善,使得一部分废气无法通过炉体排出而逸出到大气中。
焦炉废气的回配利用是将废气中的可燃气体进行回收和利用的过程。
废气回配的原理是通过一系列的处理步骤,将焦炉废气中的可燃气体分离出来,并进行净化处理后再利用。
常用的废气回配技术包括焦炉废气余热回收、废气发电和废气加热等。
首先是焦炉废气余热回收。
在焦炉废气中,含有大量高温热能,通过热交换器等设备,可以将废气中的热能传递给水或其他工质,产生蒸汽或热水,用于供热、发电或其他工业用途。
这样既可以提高能源利用效率,又可以减少对传统能源的消耗,具有显著的经济和环境效益。
其次是废气发电。
通过将焦炉废气中的可燃气体收集起来,经过净化处理后送入燃气发电机组,利用内燃机或燃气轮机发电,将废气中的热能转化为电能。
这种方式不仅可以实现废气的回收利用,还可以为工厂提供可靠的电力供应,降低生产成本。
废气回配还可以用于焦炉炉体的加热。
将焦炉废气经过净化处理后,再送入焦炉炉体中,用于加热煤炭,提高炉温。
这种方式不仅可以减少燃料的消耗,还可以降低炉温的不均匀性,提高焦炭的质量和产量。
焦炉废气回配的作用主要有两个方面。
一方面,废气回配可以实现能源的有效利用,提高能源利用效率,降低能源消耗。
焦炉废气中含有大量的可燃气体和高温热能,通过回收利用,可以将这些能源再次利用,减少对传统能源的依赖,降低能源成本。
•环境保护与节能减排窑炼焦生产全流程烟尘超低排放技术与措施孙刚森霍延中(中冶焦耐(大连)工程技术有限公司,大连116085)摘要:论述了炼焦生产全流程烟尘排放的位置以及排放特点,提岀了相应的治理技术与措施。
经过有效治理,污染物排放可以达到超低排放要求。
关键词:炼焦生产;烟尘治理;污染物排放中图分类号:X784文献标识码:A文章编号:1001-3709(2021)02-0056-04Ultra-low emission technology in entire cokemaking processSun Gangsen Huo Yanzhong(ACRE Coking&Refractory Engineering Consulting Corporation(Dalian),MCC,Dalian116085,China)Abstract:In this paper,emission points and features are discussed for the entire cokemaking process.Relevant technologies and measures are put forwarded.After effective treatment,the pollutant discharge can meet the requirement of ultra-low emission.Key words:Cokemaking;Emission treatment;Pollutant discharge1前言炼焦生产的3个基本环节包括:储备煤、炼焦和焦处理。
从原料煤的准备到成品焦炭的运出,整个流程各环节都有不同程度的烟尘产生,会污染周边环境,对生产人员造成严重危害。
近年来,国家及地方不断加大环保力度,对焦化行业要求实行特别排放限值、超低排放限值和秋冬季错峰生产。
2019年4月,国务院发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》,河北省、山西省、陕西省、山东省、内蒙古自治区、河南省等陆续出台了地方超低排放标准或实施方案,对炼焦生产全流程大气污染物排放标准做出了明确要求。
科技成果——焦炉炭化室荒气回收和压力自动调节技术适用范围钢铁行业钢铁和化工行业焦炉行业现状以2×60孔6m顶装焦炉(年产焦炭120万t)为例,采用焦炉炭化室压力自动调节煤气增收技术,可回收荒煤气量约为477万m3/a,则增收荒煤气为4m3/tJ。
按其煤气热值折合成标准煤,相当于节约标准煤2917t/a、减排7700tCO2/a。
成果简介1、技术原理根据每孔炭化室煤气发生量变化,实时调节桥管水封阀盘的开度,实现整个结焦周期内炭化室压力调节,避免在装煤和结焦初期因炭化室压力过大产生煤气及烟尘外泄,并大量减少炭化室内荒煤气窜漏至燃烧室,实现装煤烟尘治理和焦炉压力稳定。
2、关键技术桥管阀体的研制;抗堵塞取压探头的研制;执行机构的选择与安装;控制系统的开发;负压集气管的压力调节与粉尘控制;炭化室底部压力的控制。
3、工艺流程在装煤过程中,该炭化室的桥管水封阀完全打开,由于集气管内为的负压使装煤时产生的荒煤气和烟尘大量导入集气系统而不外泄,回收了荒煤气并实现了对装煤烟尘的高效治理,装煤烟尘治理可取消传统的装煤除尘或配合现有装煤除尘。
装煤后进行炭化室压力单独调节,使炭化室在结焦全过程压力稳定,避免结焦末期集气管内荒煤气向炭化室倒流,防止炭化室底部出现负压和炉墙窜漏、冒烟、冒火现象发生,有利于焦炉稳定生产,对延长焦炉寿命具有重要作用。
主要技术指标技术水平1、技术鉴定及获奖情况2012年11月该技术通过中冶集团技术成果鉴定,技术创新水平达到国际先进;专利名称:一种焦炉炭化室压力自动调节装置,专利号:ZL200920008067.4;2012年11月该技术通过中冶集团技术成果鉴定,技术创新水平达到国际先进。
2、目前技术应用现状及产业化发展情况该技术现已在济钢8、9号焦炉和芜湖1、2号焦炉投产使用,用户反馈使用状况良好,经济效益显著。
淮北焦化5、6、7、8号焦炉正在建设施工阶段。
典型案例典型案例1应用单位:山东钢铁集团济南分公司项目名称:济钢8、9号焦炉炭化室压力自动调节煤气增收技术项目建设规模:2×60孔6m顶装焦炉。
适应顶装和捣固两种工艺的U型管导烟车摘要:随着炼焦优质洗精煤的日益减少,捣固炼焦逐步得到推广和应用。
但捣固车装煤时,从机侧敞开的炉门逸散出大量的黄烟,造成环境污染。
采用双U形管导烟车装煤,烟气经U形管导入相邻炭化室后再导入集气管,其操作简单、维护方便,既避免了环境污染又增加了化学产品的回收。
基于此,本文对能够适应顶装和捣固两种工艺的U型管导烟车的相关技术原理和技术特点进行简要介绍,希望对未来导烟车的技术改进能够有一定的促进作用。
关键词:顶装;捣固;U型管导烟车;技术原理;分析0 引言炼焦过程是指煤在高温隔绝空气条件下经过复杂的化学反应生成焦炭的过程。
目前国内使用的焦炉主要有顶装焦炉和捣固焦炉,顶装焦炉必须使用较多的优质炼焦煤,捣固焦炉可以多配入高挥发分煤和弱茹结性煤,符合我国煤炭资源的特点。
因此,顶装改捣固是焦炉市场未来发展的趋势。
改装中,顶装焦炉炉顶需要增设U型管导烟车用于消烟除尘。
为顺应市场发展趋势和满足用户需求,我公司设计开发了能够适应顶装和捣固两种工艺的U型管导烟车,用于顶装焦炉改捣固项目,节能减排同时提高了经济效益。
1 U型管导烟车的结构特点适应顶装和捣固工艺的U型管导烟车主要由钢结构平台、走行装置(N-1) U型管装置(N+2)U型管装置、水箱、滑触器装置、揭盖装置、限位装置、操作室、液压系统及电气系统等组成。
水箱、滑触器装置、油缸吊架、司机操作室、液压系统及电气系统固定在钢结构平台上,(N-1)U型管装置租(N+2)U型管装置采用提升油缸吊挂,揭盖装置分别布置在(N-1)U 型管装置租N+2)U型管装置的两侧,固定在钢结构平台下而。
辊轮固定在辊轮支架上起到导向定位作用,提高(N-1)U 型管装置和(N+2)U型管装置升降过程中的对位精度。
司机可在操作室中完成U型管导烟车各动作单元的操作,动作单元通过液压系统和电气系统可以实现全自动操作和单元步序操作,自动化水平非常高。
2 U型管导烟车的工作原理适应顶装和捣固两种工艺的U型管导烟车是把在装煤时装煤孔N孔炭化室产生的烟尘通过(N-1) U型管装置和(N+2) U型管装置分别导入到相邻(N-1)和(N+2)孔炭化室,以此防止:装煤烟尘逸散,改善工人的操作环境,减轻对环境的污染。
焦炉装煤出焦烟气治理工程工艺原理介绍一、装煤烟气治理新导烟消烟除尘车,车上装有侧吸管装置、机侧大炉门烟气净化系统、最后两孔咽气净化系统。
侧吸管装置,将炉体内溢出的荒煤气导入相邻的趋于成焦后期的炭化室,机侧侧导管装置,将大炉门让咽气逸咽气引入车载机侧大炉门咽气净化系统处理;同时采用高压氨水喷射并结合顺序装煤技术,控制咽气均匀排放,荒煤气中达的BSO 、BAP 等有害物质通过相邻炉室入煤气系统,有效控制了咽气中BAP 等有害物质的含量并使废报中氧含量小于0.8,废气进入煤气系统不外排放,装煤烟气治理净化工艺流程如下:二、出焦烟气治理1#、2#焦炉新增拦焦车热浮力集气大罩两套,拦焦车集气罩碰口两套,出焦烟气集气干管一套,集气干管碰上接口阀;管道支架、管道桁架、风机电机,夜力偶合器、烟筒。
1#、2#焦炉装煤出焦烟气治理系统用除尘系统一套,二次除尘装置一套,地面站控制室一套、风机电机基础一套、除尘系统基础一套、管道支架基础一套、电气系统、仪表控制系统等。
三、出焦烟治理工艺流程拦焦机二次对位后,使拦焦机上的两个矩形排烟口对接,套筒与焦侧的固定接口阀接通并先于推焦杆动30秒钟向地面除尘系统发出信号,通风机由变濒器控制,开始由低速向高速运行,然后推焦杆运行推焦,出焦时产生的大量阵发性高温含尘烟气,在焦碳热浮力及风机的作用下收入装置在拦焦车上的型吸气罩,然事通过接口翻版阀等特殊的转换设备,使烟气进入集尘干管,送入预除尘系统对较的大颗粒进行相分离,一级处理烟气进入脉中袋式除尘器运行净化,烟气从除尘器中部进风管进集灰斗;气流回转180度进入过滤袋中部箱体,上升气流流速比较均匀,对滤袋无强气流冲击,延长滤袋使用寿命,净化后燃气经通风机,烟排入大气。
出焦烟气治理流程图:出焦系统设计指标高压氨水喷射上升管桥管荒煤气 除尘孔逸散烟气 侧吸管 相邻炉煤气系统 大炉门逸蒸烟气 大炉门密封装二次烟气捕集装置 导烟除尘车除尘孔 排空拦焦棚焦气罩 地面除尘系统 引风机 熄焦车 排放项目工艺参数处理烟气量190000-----240000NM3/H烟气入口温度最高220C(除尘器入口处)入口烟气含尘量8--20G/NM3(MAX)系统装机容量450KW除尘系统阻力5500PA滤袋使用寿命18个月出口烟气含尘量50MG/NM3烟尘捕集率>=90%除尘效率>=99.9%。
目录第一章总论 (4)1.设计方案编制的背景 (4)2.焦化工业粉尘与废气的来源及危害 (5)4.对编制方案的要求 (9)5.编制方案的内容 (9)6.编制设计方案依据的标准 (10)第二章设计方案的确定 (14)1.焦炉参数 (14)2.烟尘的组成 (14)3.风量的确定 (15)4.方案比较及确定 (15)5.设计方案编制的环保指标 (17)第三章工艺设计的简介 (18)1.设计的基本参数 (18)2.工艺流程 (18)3.工艺流程的说明 (19)4.工艺流程示意图见附图 (21)第四章单元单项设计的说明 (22)1.装煤逸散烟尘收集系统 (22)2.出焦烟尘收集系统 (24)3.输送系统 (25)4.地面除尘工作站系统设计 (25)第五章土建部分的设计说明 (37)1.建筑及结构 (37)1.1 自然条件 (37)1.2 设计的主要数据 (38)1.3 结构部分 (38)1.4 地基处理及抗震设防 (38)2.建筑材料 (39)3.设计说明 (39)第六章电气、自动控制的说明 (40)1.除尘电气工程 (40)2.电信 (42)3.生产自动化控制系统 (42)第七章工艺技术特点 (46)一、在系统安全方面 (46)二、在提高系统捕集率和净化率方面 (46)三、在提高系统的自动化水平和减小工人劳动强度方面 (46)第八章实现条件、工艺要求及其它 (47)一、实现条件 (47)二、效益分析 (48)第九章工程进度计划 (50)第十章定员及运行 (50)第十一章运行费用 (51)第十二章安全操作注意事项 (51)第十三章工作程序 (51)第十四章主要设备及报价一览表 (52)第一章总论1.设计方案编制的背景环境、资源、人口问题已被国际社会公认为是影响21世纪可持续发展的三大问题。
我国政府已把保护环境确定为一项基本国策,并制定了经济建设、环境建设同步规划、同步实施、同步发展,实行经济效益、环境效益相统一的方针。
捣固焦炉装煤外逸烟气回收新技术摘要:本文分析了消除焦炉装煤产生的烟尘的技术现状,捣固炼焦时的去尘办法,论述了炉顶消烟除尘车除尘技术对烟气进行回收的工艺。
关键词:捣鼓焦炉;烟气回收焦炉炉顶消烟车具有导烟量大,阻力小的特点,可有效减少系统阻力,自动抓盖和落盖系统可杜绝抓盖和落盖瞬间的烟气外逸,经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥, 冲破“捣固焦炉侧装煤逸散荒煤气含氧量高,不能进入集气管道”的禁区。
一消烟除尘技术现状在把煤装入焦炉的时候会有很多的烟气泄露,伴随着很多的粉尘,严重影响了空气质量。
而且在装炉的过程中释放出来的有害物是全部炼焦活动产生有害物的五分之三还多。
所以就要想办法处理掉装煤过程中释放的烟气。
现阶段主要是把烟气进行燃烧湿法去尘、干法去尘,直接干法除烟,利用一些地面固定设备除尘。
为了减少煤装炉时产生烟气的直接排放,主要利用在单集气管内部的上升部位安装一些抽吸设施,把烟气抽出来,然后可以在装煤车上对烟气加以处理;或者是到地面以后加以处理。
还有一种办法就是炉顶消烟车法,其导烟量大,阻力小,经济效益好、资源消耗低,是一种新型消烟除尘方法。
二、捣固侧装煤焦炉除尘的方法1、消烟除尘车直接除尘这样方法就是把那些泄露出来的烟气,利用焦炉上方的消烟除尘车吸到内部的燃烧室里面进行处理,之后在车内的洗涤器里面把产生的废气进行分离,其中的粉尘部分会被分离出来直接排掉,剩下的洗涤水则会被拉到专门的沉淀池进行处理。
2、地面除尘站除尘这种处理方式仍然需要消烟除尘车的帮忙,但是还要借助风机,把装煤过程中泄露出来的烟气运送到地面除尘站,然后再加以处理。
由于这样的处理需要加入高达13~16倍的空气,才能避免爆炸的可能,而且必然还会产生污染,处理开销也很大,所以使用的范围较小。
3、U型管双抽吸技术这套处理设备,仍然包括消烟除尘车,不过这里还要增加U型管,来连接装煤炭化室和其相邻炭化室。
工作时,两边在同一时间拿高压氨水来吸取外泄烟气,以图达到对烟气的回收和减少污染的目标。
焦炉废气回炉燃烧技术在焦炉工艺调整中的应用标题:焦炉废气回炉燃烧技术在焦炉工艺调整中的应用随着工业化的不断发展,炼焦行业也在不断的进步和提升。
然而,在炼焦过程中产生的大量焦炉废气却成为了一个严重的环境问题。
焦炉废气回炉燃烧技术作为一种有效的处理方式,可以将这部分有害气体进行再利用,从而达到节能减排的效果。
本文主要探讨焦炉废气回炉燃烧技术在焦炉工艺调整中的应用。
首先,我们来了解一下焦炉废气的性质。
焦炉废气主要来源于焦炭生产过程中的碳化室,其主要成分包括氢气、甲烷、一氧化碳等可燃气体以及一些有害物质如硫化物、氮氧化物等。
如果不经过有效处理直接排放到大气中,将会对环境造成严重污染。
焦炉废气回炉燃烧技术是通过将这些废气引入回转窑或者锅炉中进行高温燃烧,使其转化为热能和无害的气体,从而实现废物资源化利用。
这种方法不仅可以减少环境污染,还可以节省能源,提高经济效益。
在焦炉工艺调整中,焦炉废气回炉燃烧技术的应用主要体现在以下几个方面:1. 热源供应:焦炉废气回炉燃烧产生的热能可以用于预热焦炉煤或干燥原料煤,降低焦炉能耗。
2. 调整焦炉温度:通过控制焦炉废气的回炉燃烧量,可以有效地调节焦炉的温度,保证焦炭的质量。
3. 减少污染物排放:通过高温燃烧,可以将焦炉废气中的有害物质如硫化物、氮氧化物等转化为无害的硫酸盐和氮气,大大减少了污染物的排放。
4. 提高经济效益:通过焦炉废气回炉燃烧,可以回收大量的热能,降低了生产成本,提高了企业的经济效益。
然而,焦炉废气回炉燃烧技术也存在一些问题,比如设备投资大、运行维护复杂等。
因此,企业在实际应用中需要根据自身的实际情况进行合理的选择和优化。
总的来说,焦炉废气回炉燃烧技术在焦炉工艺调整中具有重要的作用。
未来,随着环保要求的不断提高和技术的进步,焦炉废气回炉燃烧技术将在炼焦行业中得到更广泛的应用,为我国的环境保护和可持续发展做出更大的贡献。
热回收焦炉捣固站技术要求及技术规范书1、用途:⑴、捣固站是热回收焦炉中将散煤捣固成煤饼的设备,安装在煤塔下混凝土平台上。
⑵、它主要用来将煤塔里的煤通过布煤车均匀的布到煤饼模中,并控制布煤的高度,再通过布煤车的机械捣固机捣固成煤饼,最后由液压压浮煤装置将表面压实。
⑶、然后配合装煤推焦车将煤饼移送到装煤车上。
⑷、同一煤塔下的两台捣固站煤饼模侧壁的关闭和开启共用一个液压站。
2、捣固站总体性能参数(单台):3、液压+机械捣固站组成:⑴、捣固站主要由捣固站支梁、捣固小车、压浮煤装置、布煤装置、走行装置、煤饼模装置、减震捣固底板、捣固锤检修提升装置、电气系统、液压系统等组成。
⑵、煤饼模装置位于煤塔下部的混凝土平台上。
⑶、走行装置、布煤装置和捣固单元安装在捣固小车上,运行在捣固站支梁的轨道上。
⑷、三排捣固机与两个布煤装置间隔布置,沿煤槽长度方向往复运行。
⑸、捣固站由集中控制,完成各种动作,实现布煤、捣固、压浮煤以及配合装煤车将煤饼送出的工作。
⑹、整个机构运行可靠,故障率低,可根据工艺要求进行编程,保证系统正常工作。
⑺、供电方式为电缆拖链供电。
4、技术规格及机构说明:4.1、捣固站支梁:⑴、捣固站设2根支梁,每根支梁由轨道、轨道梁、七个立柱等组成。
⑵、立柱同时还是煤饼模连杆机构的固定基础。
4.2、捣固小车:⑴、捣固小车主要由捣固单元、车架、栏杆等组成。
车架主要材料为Q235B,其走行梁与连接梁通过螺栓连接成整体为一层平台,走行装置、布煤装置、捣固单元、压浮煤装置成对称结构布置在其上。
车载液压站安装在布煤装置一侧的平台上。
锤杆检修装置放置在小车的二层平台上。
⑵、捣固单元:①、三组捣固单元与两个布煤装置间隔布置,与捣固小车梁连接成整体,运行在轨道上,可沿煤模长度方向往复运行,同时工作,每组捣固单元完成1/3煤饼的捣固任务。
②、捣固单元主要由机架、传动装置、提锤装置、停锤装置、导向装置、锤杆监测装置、润滑系统。
⑶、机架:机架均由型钢焊接而成,焊后做退火+喷砂处理,所有的框架机构均在专用的数控龙门钻铣床一次装卡加工而成;⑷、导向装置:上部机架设有1组导向,中部机架设有1组导向,下部机架设有1组导向,用螺栓安装在机架上;导向由4面导向板组成,包括支撑架、垫板、吸震板以及进口耐磨材料及钢制导块;⑸、传动装置:由变频电机+皮带轮+皮带+皮带轮+一级减速机+封闭式专用变速箱等组成核心主传动系统;⑹、主驱动电机:采用变频电机,功率为55kw;⑺、一级减速机:采用进口产品,规格型号XXX;⑻、二级齿轮箱:全封闭齿轮传动结构,齿轮箱为焊接结构;稀油润滑,驱动轴和齿轮采用合金钢材质,所有轴安装有滚动轴承;⑼、皮带轮:一个安装在电机输出轴上,一个安装在减速机输入轴上通过齿形皮带连接;⑽、提锤凸轮系统:由凸轮缘+内外连接板+进口十字螺栓+弹性元件+连接螺栓组成:①、凸轮缘:由特制材料制作而成;②、内外连接板:由特制材料制作而成;③、十字螺栓:特制高强螺栓。
捣固焦炉装煤外逸烟气回收新技术
摘要:本文分析了消除焦炉装煤产生的烟尘的技术现状,捣固炼焦时的去尘办法,论述了炉顶消烟除尘车除尘技术对烟气进行回收的工艺。
关键词:捣鼓焦炉;烟气回收
焦炉炉顶消烟车具有导烟量大,阻力小的特点,可有效减少系统阻力,自动抓盖和落盖系统可杜绝抓盖和落盖瞬间的烟气外逸,经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源得到充分发挥, 冲破“捣固焦炉侧装煤逸散荒煤气含氧量高,不能进入集气管道”的禁区,直接将装煤过程中溢出的高氧荒煤气回收,大大提高了经济效益,取代了消烟除尘车,降低各种成本支出,提高了化产品的回收率。
一消烟除尘技术现状
在把煤装入焦炉的时候会有很多的烟气泄露,伴随着很多的粉尘,严重影响了空气质量。
而且在装炉的过程中释放出来的有害物是全部炼焦活动产生有害物的五分之三还多。
所以就要想办法处理掉装煤过程中释放的烟气。
现阶段主要是把烟气进行燃烧湿法去尘、干法去尘,直接干法除烟,利用一些地面固定设备除尘。
为了减少煤装炉时产生烟气的直接排放,主要利用在单集气管内部的上升部位安装一些抽吸设施,把烟气抽出来,然后可以在装煤车上对烟气加以处理;或者是到地面以后加以处理。
还有一种办法就是炉顶消烟车法,其导烟量大,阻力小,经济效益好、资源消耗低,是一种新型消烟除尘方法。
二、捣固侧装煤焦炉除尘的方法
1、消烟除尘车直接除尘
这样方法就是把那些泄露出来的烟气,利用焦炉上方的消烟除尘车吸到内部的燃烧室里面进行处理,之后在车内的洗涤器里面把产生的废气进行分离,其中的粉尘部分会被分离出来直接排掉,剩下的洗涤水则会被拉到专门的沉淀池进行处理。
2、地面除尘站除尘
这种处理方式仍然需要消烟除尘车的帮忙,但是还要借助风机,把装煤过程中泄露出来的烟气运送到地面除尘站,然后再加以处理。
由于这样的处理需要加入高达13~16倍的空气,才能避免爆炸的可能,而且必然还会产生污染,处理开销也很大,所以使用的范围较小。
3、U型管双抽吸技术
这套处理设备,仍然包括消烟除尘车,不过这里还要增加U型管,来连接装煤炭化室和其相邻炭化室。
工作时,两边在同一时间拿高压氨水来吸取外泄烟气,以图达到对烟气的回收和减少污染的目标。
不过这个技术存在装煤开炉时有大量烟气外泄,而且用氨水抽吸时两边的空气难以达到平衡的不足。
所以还需要进一步的修改。
三、炉顶消烟除尘车除尘
1、炉顶消烟除尘车除尘介绍
(1)工艺选择的依据:加强操作时产生的炉顶烟气中含有大量的煤粉、硫单质及其化合物、碳氮氧化物、苯并芘及其他多环芳香烃等多种成分,其中可燃性成分和可燃性气体占大部分比重,如直接单独采用布袋除尘、静电除尘、湿式除尘等常规处理,只能去除烟气中的粉尘,并不能去除其中的有害成分,这些成分排放到空气中照样造成污染,并经常出现粘布袋、堵塞静电除尘和堵塞除尘系统现象。
在这类烟气处理过程中,应使待处理烟气首先通过高温环境,烟气中的煤粉、一氧化碳、硫单质及其化合物、苯并芘及其他可燃性成分在高温环境下燃烧并产生裂解,转变成稳定无害的成分,而且发生一系列物理性质的转变。
保持高温裂解腔的持续高温,是可燃性物质充分燃烧裂解的必要条件,也是影响总体处理效果的关键所在。
通过上述步骤处理过的烟气,其中的一氧化碳、苯并芘等可燃性气体及有机物已经与氧发生氧化、高温裂解反应,生产二氧化碳、水等,所以此后处理气体的重点,主要是去除由煤粉,燃烧后生产的粉尘,由于此时烟气温度和湿度比较高,所以后续处理适合采用湿式除尘系统,在除尘的同时可以降低烟气的温度。
在装煤过程中溢出的荒煤气全部燃烧后排放是一种资源的极度浪费。
煤气回收除尘成套设备可对加煤烟尘进行有效处理,煤气得到回收,节约能源,可达到炉顶煤气零排放。
新技术的使用,解决了装煤过程中的高含氧煤气和荒煤气全部抽吸回收的问题。
节约了装煤过程中的能源,降低能耗,同时消烟除尘效果显著,焦炉生产环境更加符合环保要求,荒煤气回收量增加。
经过反复试验,反复检测,煤气含氧量均在0.4-0.6%之间,完全符合国家标准(煤气含氧量≤1%)。
这种技术的使用可降低焦炉建设投资,取代消烟除尘车及附属设备,并且可降低运行成本,同时焦炉生产环保更加符合环保要求而使装煤产生的荒煤气在负压作用下抽入焦气管,并进一步回收利用。
回收高氧煤气后的化学产品(煤气、焦油、硫铵、粗苯、硫磺等)回收率明显提高,综合经济效益可提8-10元/吨焦。
(2)炉顶烟气净化工艺
本工艺采用局部安装喷射设备使装煤过程中形成局部负压,从而,使装煤产生的荒煤气在负压作用下抽入集气管并进一步回收利用。
新工艺的采用,冲破“捣固焦炉侧装煤逸散荒煤气含氧量高,不能进入焦气管道”禁区,直接将装煤过程中溢出的高氧荒煤气回收利用,大大节约了能源,提高了经济效益,取代了硝烟除尘车,降低各种成本支出,同时提高了化产品的回收率。
本工艺主要包括以下三部分:一是水泵房和集气管桥管设置有高压氨水处理系统,利用高压氨水系统进行抽吸;二是阻碍焦炉顶部设置有沿炉顶轨道运行MN型管炉顶导烟车,导烟车上有M型和N型导烟管、自动抓盖和落盖系统,利用两套以上喷射系统同时抽吸高压煤气;三是炉顶加煤口设有水封装置。
处理程序为:当捣固加煤车开始加煤时,MN管已完成对接并自动打开加煤盖,碳化室内的烟气在高压氨水负压下经过炉顶加煤口水封装置被吸入,MN型管中,通过MN型管进入隔壁碳化室,随即进入上升管桥管和集气管中,煤气得到回收,同时起到消炎除尘的作用,炉顶烟气达到零排放。
(3)解决高氧煤气的回收问题,即高压氨水抽吸:侧装煤逸出的荒煤气要达到直接回收进入集气管,首先要解决集气管的正常工作压力问题,集气管正常工作压力为80-120Pa,这种正常工作条件无法回收逸出的荒煤气,只有在负压条件下才有可能将荒煤气吸入集气管而集气管压力又不允许负压操作。
在这种情况下,利用高压氨水将氨水中间槽抽出,经过安全阀整定压力后,输送到焦炉,装煤时,高压氨水经过三通阀切换进入高压喷头,利用高压作用在桥管内喷洒,使碳化室及上升管形成负压(约-100Pa),装煤产生的荒煤气在负压作用下抽水集气管,然后通过化产车间的鼓风机输送到后续工段,提取宝贵的化产品(煤气、焦油、硫铵、粗苯、硫磺等)
(4)解决煤气充分回收问题,即炉顶除尘口冒烟:由于一套高压喷射系统形成的吸力及流量不能满足设计需求,经过分析结焦时间及煤气发生曲线,进一步得到论证:可以利用相邻碳化室共同消化装煤产生的荒煤气,因此我们设计符合现有生产情况的导烟除尘车,利用两套以上喷射系统同时抽吸高氧煤气。
再利用两套以上喷射系统同时抽吸高氧煤气的同时,考虑到导烟车与炉顶除尘口的密封问题(就是在生产过程中消烟除尘车对着炉顶除尘口抽吸,一直效果不好,有冒烟现象,并导致煤气含氧量高),为了进一步降低煤气含氧量,增加安全系数,我们经过反复设计研究,设计出了炉顶水封座,通过炉顶水封座可以使导烟过程完全在水封密封的环境下进行,经过这项改造可以进一步降低氧气进入系统的几率,保证了生产安全系数,同时装煤产生的荒煤气能够被更充分的回收。
(5)解决导烟系统(导烟顺序,边炉导烟车自动抓盖问题)
我们经过详细分析结焦时间及煤气发生曲线,最终确定可以利用三个碳化室同时回收装煤产生的荒煤气,由于设计了M型导烟管,利用M型导烟管将装煤过程中产生的荒煤气到如相邻导入相邻碳化室共同消化装煤产生的荒煤气通过采用M型导烟管,荒煤气的回收利用率大大提高,尤其使边炉导烟问题得到了完善解决,同时也减少了对大气的污染。
在保证各系统正常工作情况下,为了降低工人的劳动强度尽可能实现自动化操作,同时进一步降低操作过程中含氧气体进入系统的几率,我们进一步设计了自动抓盖,落盖系统。
至此,在各设备运行下,挣个导烟系统基本完善,基本可以实现无烟装煤并严格控制了装煤回收的高氧气的含氧量,在保证设备效益和经济效益的情况下同时保证了安全生产。
高压氨水流量(30m3/h)的确定;高压氨水流量有高压喷头的流量决定(每个高压喷头流量大约在9-10m3/h).
(6)工艺原理:
1、高压氨水部分利用高压氨水泵将氨水氨水中间槽中出,经过安全阀整定压力后,输送到焦炉,装煤时,高压氨水经过三通阀切换进入高压喷头,利用高压作用在桥管喷洒,使碳化室及上升管形成负压(-100pa左右),装煤产生的荒煤气在负压作用下抽入集气管,然后通过化产车间的鼓风机输送到后续工段,提取宝贵的化产品。
2、焦炉导烟部分:在a号装煤时,利用导烟车将c号、d号与a号相连。
a号产生的荒煤气通过导烟管进入c号和d号,然后在a、c、d、三组高压抽吸系统作用下进入集气管。
(7)煤气回收除尘成套设备工艺特点:本套设备投资少,运行费低,占地面积小,处理效果稳定,运行可靠,操作简便,维护费用低,煤气回收节约能源,采用MN型号导烟管和加煤口水封装置,国内首创,炉顶烟气达到零排放。
五、结论
本企业试验的对捣固焦炉加上双集气管进行双吸抽技术,对泄露的烟气进行回收处理,消除了原来处理技术的弊端,在外泄烟气二次使用的方面,完成了技术百分百回收、没有外泄的要求。
而且设备投入少、使用代价少、使用过程安全可靠,在治理污染和资源二次利用的方面效果都不错,值得大力推广。
参考文献:
[1]马建安.捣固焦炉装煤烟尘治理技术的开发应用[J].《煤化工》.2009(6)
[2]宋明铭.捣固焦炉倒饼后的炉温调节措施探讨[J].《工业炉》.2012(4)。