5.5米焦炉装煤除尘及荒煤气回收技术探讨

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摘 要：今年来随着人们环保意识的增强和国家环保形势的日益严峻，焦化厂装煤产生的废气对环境造成较大的破坏，因此通过改造氨水喷洒系统和炉顶排气孔盖，减少了焦化厂装煤逸散废气，从而减少对大气的污染。

关键词：装煤除尘、高压氨水、导烟、效益

随着国家环保形势的日益严峻，加上近两年的国内焦化形势持续低迷，节能环保成为了焦化企业关注的焦点，也是重中之重，刻不容缓。本技术就是在这种大背景下提出的，目的是最大限度地回收焦炉在装煤过程中散逸的煤气及化学气体，在保证环保除尘效果的前提下，增加化产回收利用率，增加经济效益。

1、工艺论述

随着国家对节能减排的要求，装煤过程中的烟气回收及综合利用，具有很大的意义。利用高压氨水吸收装煤过程中烟气，高压氨水的工作原理是，通过高压氨水（工作压力为3.0～4.5MPa）在桥管上氨水喷头内高压喷射而产生射吸力，造成上升管底部产生一定的负压，来吸收装煤时的烟气而进入焦炉集气总管内。

针对焦炉生产过程中出现的各种因素，采用内、外吸相结合的除尘工艺，利用高压氨水系统最大程度地将装煤过程中产生的煤气回收利用，达到节能降耗的目的。本次设计是对原工艺系统的一次技术性改造。经改造，实现装煤和缃沟难唐分开处理净化。

炉顶的污染源分两大部分：一是炉顶排气口散逸的烟气，二是机侧炉门上方散逸的烟气。本次采用的装煤除尘方式为：炉顶装煤除尘采用高压氨水内吸收+炉顶"∩"型导烟车收集的形式，将大部分的荒煤气回收到化产进一步利用；机侧炉门上方散逸的烟气经炉顶导烟车收集，通过炉顶水封提盖风管将烟气送至地面站，先进入粘性物质吸附器内去除重组分的粘性物质后，再进入装煤地面站布袋除尘器净化除尘。本次对装煤除尘的风机机组进行更换，设计风量按满足装煤除尘使用，用250kW替换原有的630kW的风机机组，降低能耗。并且采用变频调速，进一步实现节能的目的。

拦焦除尘仍保留原来的除尘设备和缃沟孛嬲荆仅处理两座炉的缃狗鄢尽缃狗鄢疚干性粉尘，且烟气温度不高，系统分离开后使用，可以有效地延长缃沟孛嬲境尘器的使用寿命。

该技术的主要特点：

（1）采用高压氨水吸收的内吸法工艺系统，可将装煤过程中75%左右的煤气回收利用，增加经济效益，降低运行成本；

（2）炉顶炭化室排气孔的普通平盖更换为水封式密封盖，实现无漏风烟气输送，保证焦炉煤气系统的安全运行。

（3）将装煤除尘系统和拦焦除尘系统彻底分开，避免目前存在的装煤和缃怪氐或装煤和装煤重叠时出现的捕集效果差的情况，降低了地面除尘站的工作能耗，延长设备的使用寿命。

1.1高压氨水系统

炉顶上升管与集气管之间的桥管处氨水喷咀系统进行改造，设置高、低压两用系统，并在两上升管之间便于操作的位置安装三通切换阀进行高、低压氨水切换。氨水管道上设置泄压安全阀，止回阀，旁通阀等便于系统的流量和压力调节。氨水泵采用变频器进行自动化控制，根据氨水的压力变化调整相应的变频，保持氨水喷咀的工作压力在稳定的范围内。增加两台高压氨水泵，采用变频调节，可有效节能。

1.2对炉顶排气孔盖进行改进

为了保证系统的密封性和煤气压力的稳定性，保证煤气系统的安全运行，将炉顶沿炉体纵向布置的中间两行用于"∩"型管导烟的排气孔盖，由原传统炉口盖更换为水封式密封盖。

该水封式密封盖是根部镶嵌在整体环型炉口耐火砖内、顶部带有活动管口盖的导烟水封，用导烟车上两端开口的'∩'型导烟管将"N"号炭化室装煤时产生的荒煤气导入N+2号和N-1号炭化室炉顶空间，在高压氨水的作用下经上升管进入集气管除尘工艺和设备。

炉口水封式排气孔盖上部配有专制的水封盖，水封盖的启、闭均由导烟车'∩'型导管内设置的机械提升机构自动完成，装完煤后盖住水封盖，确保N+2号和N-1号炭化室的炉顶空间在装煤前到装煤完成后的全过程期间与大气完全隔绝。水封式密封盖底座材质使用蠕墨铸铁，它具有耐热、耐变形的特点。

1.3炉顶"∩"型管导烟车

（1）设备功能：

第一功能：将焦炉设置的水封式排气孔排出的烟气在相邻炭化室高压氨水系统的作用下，导入相邻结焦末期（N+2/N-1和N+4）的炭化室内，进入焦炉集气管煤气系统；

第二功能：用来收集装煤过程中机侧炉门侧散逸的烟气，经过炉顶水封盖式烟气输送系统导送至装煤地面站内。

（2）设备特点：

设置2套相邻炭化室（N+2/N-1和N+4型）输送的水封式"∩"型烟气导管，即导入串序方向一致的第三孔（或相反方向的第一孔）和第五孔。边孔炭化室设置"N-1"导烟管。即导入串序相反方向的第一孔，该炭化室处于结焦中后期，可以解决边孔炭化室的导烟功能。

导烟管的上升下降动作和水封盖的提升动作均利用液压系统完成。导烟管全部采用304不锈钢制作。

1.4、CL-Ⅵ型导烟装置与输送风管

该系统是设置在焦炉焦侧炉柱支架上，沿炉长设置固定的炉顶水封盖式集尘干管，集尘干管上方设置水封导烟装置，导烟装置固定在炉顶U型管导烟车钢结构框架上，随炉顶导烟车同步行走。

工作原理及设备功能：在烟气输送管道的上面，对应每一孔炭化室设置一导烟口，导烟口的四周以及输送管道的两侧均设置高出导烟口500mm的挡水板，在导烟口上方设置密封盖，在导烟口与两侧的挡水板之间填充干净的水做为密封。工作时由自动提盖装置（液压缸带动的机械抓机构）打开盖，导烟车的排烟管与输送风管接通，其余密封盖均处于关闭状态，在整个工作过程中无论是导烟管和其余密封盖均起到水密封的作用，实现了零漏风，减少了系统的风量损失和压力损失。

2、运行费用概算，经济效益分析及环保效果

2.1增收煤气

装煤过程中产生的荒煤气占结焦过程的百分比计算公式为：

A×B÷（C×60） ×100%

A--单炉装煤时间， min；

B--装煤时烟尘产生的速率为正常结焦过程中的2.5～7倍，取5倍计算；

C-结焦时间，h；

装煤过程中产生的荒煤气占结焦过程的百分比为：

8×5÷（26×60） ×100%=2.6%

两座焦炉年产干全焦130万吨，煤焦比以1.28计，吨干煤产生煤气量以340 m？计，采用高压氨水导烟车把装煤过程中产生的荒煤气导入集气管，吸收率按75%计算，装煤过程中每m？煤气（发热值为2500kcal/ m？）折合标准煤气0. 6 m？，则每年可增加荒煤气为：

1100000×1.28×340×2.6%×75%×0.6=560万m3/a

煤焦油（焦油收率以干煤量的3.48%计）：1100000×1.28×3.48%×2.6%=1273.5t/a。

粗苯（粗苯收率以干煤量的1.0%计）：1100000×1.28×1.0%×2.6%=365.5t/a

2.2节电

全年节电量：（630-250）KW×24h×340天=310万度/a

2.3环保

1 m？焦炉煤气完全燃烧产生6.25 m3废气，560万m？焦炉煤气完全燃烧产生4136.87万m3废气。每年向大气中少排4136.87万m？废气。

用地面除尘站后，每年可减少粉尘排放：1100000吨×1.5Kg/t焦×90%=1485吨。

3、结束语

通过以上论述，本技术与原有装煤除尘方式存在一定差异，对现有焦化行业整体效益的提高，以及国家下达企业节能减排目标的完成，有重要的意义，值得推广。