楊連儒

（河鋼集團宣鋼公司焦化廠）

摘要：河鋼宣鋼焦化廠煉焦除塵系統(tǒng)存在磨損嚴重、使用壽命短和除塵效果不佳的問題，為此對焦爐除塵、干熄焦除塵、焦爐荒煤氣導出三系統(tǒng)進行了技術(shù)優(yōu)化維修與再造。改造后在延長除塵設(shè)備使用壽命、提高除塵效果和防治焦爐煙塵等方面取得了很大進步。改善了焦爐生產(chǎn)操作環(huán)境，減輕了職工勞動強度，有效地保護了職工的安全職業(yè)健康不受侵害。

關(guān)鍵詞：煙氣；焦粉；煤粉；焦爐除塵；系統(tǒng)再造

0   引言

焦化工業(yè)是環(huán)境污染大戶，而焦爐煙塵又是焦化的主要污染源。焦爐煙塵污染可分為兩部分：一部分是煉焦期間焦爐逸出的煙氣，即荒煤氣；另一部分是機械操作過程中產(chǎn)生的煙塵，主要是裝煤、推焦和攔焦過程中產(chǎn)生的煙塵。河鋼宣鋼焦化廠5#、6#焦爐除塵采用裝煤和推焦兩套除塵系統(tǒng)，與干熄焦配套的環(huán)境除塵也采用類似的除塵系統(tǒng)。除塵設(shè)施不間斷運轉(zhuǎn)，導致焦爐除塵設(shè)備普遍存在磨損嚴重、使用壽命短和除塵效果不佳的問題。焦爐荒煤氣導出系統(tǒng)其主要控制煙氣泄漏的方法有上升管蓋水封、上升管與集氣管填料密封及集氣管壓力控制技術(shù)，但由于焦爐生產(chǎn)溫度較高，荒煤氣和氨水具有較強的腐蝕性，再加上集氣管壓力持續(xù)波動，致使荒煤氣導出系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的泄漏，造成荒煤氣外溢。針對以上問題必須進行優(yōu)化維修再造。

1  煉焦除塵系統(tǒng)原有方式存在問題

1.1、除塵控制系統(tǒng)存在問題：除塵設(shè)備不間斷運轉(zhuǎn)，導致焦爐除塵設(shè)備普遍存在磨損嚴重、使用壽命短和除塵效果不佳的問題，已無法滿足實際生產(chǎn)需要。需對除塵控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，延長設(shè)備使用壽命，減少故障率，改善除塵效果。

1.2、在長期使用過程中，焦爐除塵管道法蘭連接處出現(xiàn)不同程度的膨脹、變形和泄漏，致使除塵吸力降低，使除塵效果不佳。將焦爐除塵管道法蘭連接處創(chuàng)新設(shè)計為內(nèi)部密封焊接方式，加強管道的密封性。

1.3、干熄焦平板閘門開閉執(zhí)行裝置由于作業(yè)環(huán)境惡劣，絲杠表面很容易銹蝕或粘附雜質(zhì)，導致電動執(zhí)行機構(gòu)出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象，甚至使平板閘門不能有效開閉，致使焦粉和有毒有害氣體泄漏，惡化操作環(huán)境，嚴重制約了干熄焦生產(chǎn)。對干熄焦平板閘門開閉執(zhí)行裝置進行改造，實現(xiàn)對閘板往復運動，使平板閘門緩慢平穩(wěn)開關(guān)。

1.4、焦爐荒煤氣導出系統(tǒng)其主要控制煙氣泄漏的方法有上升管蓋水封、上升管與集氣管填料密封及集氣管壓力控制技術(shù)，但由于焦爐生產(chǎn)溫度較高，荒煤氣和氨水具有較強的腐蝕性，再加上集氣管壓力持續(xù)波動，致使荒煤氣導出系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的泄漏，造成荒煤氣外溢。

探索穩(wěn)定集氣管壓力的控制方法，并對部分荒煤氣導出設(shè)備進行創(chuàng)新設(shè)計，提高密封效果。

2  焦爐除塵控制系統(tǒng)優(yōu)化維修與再造

2.1 焦爐除塵控制系統(tǒng)優(yōu)化再造

利用先進的通信技術(shù)實現(xiàn)除塵控制站與焦爐主控室不同系統(tǒng)之間主從站的通訊以及除塵系統(tǒng)與焦爐四大機車之間的無線通訊。創(chuàng)新設(shè)計除塵風機高速啟動方式由直接給定優(yōu)化為階梯給定，并通過連鎖控制系統(tǒng)實現(xiàn)除塵風機高低速轉(zhuǎn)換。重新編制除塵排灰系統(tǒng)PLC控制程序，合理安排預噴涂時間和四條刮板機啟動停止時間。

2.2 焦爐除塵設(shè)備設(shè)施優(yōu)化再造。焦爐除塵管道法蘭連接處創(chuàng)新設(shè)計為內(nèi)部密封焊接方式，加強了管道的密封性。將除塵器泄爆閥大臂和閥體固定并設(shè)置配重，達到泄爆閥打開后自動復位的效果。

2.3 焦爐除塵設(shè)備設(shè)施維修優(yōu)化

（1）、焦爐除塵管道法蘭連接處創(chuàng)新設(shè)計為內(nèi)部密封焊接方式，加強管道的密封性。

（2）、將除塵器泄爆閥大臂和閥體固定并設(shè)置配重，達到泄爆閥打開后自動復位的效果。

3  干熄焦除塵系統(tǒng)優(yōu)化維修與再造

3.1干熄焦除塵設(shè)備設(shè)施優(yōu)化再造

干熄焦平板閘門開閉執(zhí)行裝置將原絲杠傳動改為電液力執(zhí)行裝置，使平板閘門能緩慢平穩(wěn)開關(guān)。在兼顧使用效果和成本的情況下合理選擇干熄焦一二次除塵排灰設(shè)備材質(zhì)和規(guī)格。干熄焦除塵灰倉排灰裝置原設(shè)計為液壓推桿插板閥式卸料器，用限位開關(guān)進行開閉控制，改造為格式卸灰閥，PLC控制。

3.2干熄焦除塵控制系統(tǒng)優(yōu)化再造。對干熄焦除塵排灰控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，合理控制排灰設(shè)備的啟動時間和循環(huán)周期。

4  焦爐荒煤氣導出系統(tǒng)優(yōu)化再造

4.1荒煤氣導出控制系統(tǒng)優(yōu)化再造

對荒煤氣導出控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，穩(wěn)定集氣管壓力。將手動翻板底座進行重新打孔、制作扇形調(diào)節(jié)孔，實現(xiàn)手動微調(diào)，要求崗位密切關(guān)注集氣管壓力變化，及時進行調(diào)節(jié)。在5#爐西側(cè)吸氣管安裝20個高壓氨水吹掃支管，定期對吸氣管進行清掃，防止焦油等雜質(zhì)沉積在管道底部，導致荒煤氣導出不暢，引起集氣管壓力的波動。集氣管壓力優(yōu)化前后對比如圖1所示，可見集氣管壓力波動趨于平穩(wěn)。

圖1 集氣管壓力優(yōu)化前后對比

4.2荒煤氣導出系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施維修優(yōu)化再造

對部分荒煤氣導出設(shè)備進行創(chuàng)新設(shè)計，提高系統(tǒng)密封效果。對荒煤氣泄漏嚴重的橋管、水封槽及大蓋進行更換，并對其進行改造，供下次循環(huán)使用。對橋管進行加長處理，原來插入承插口閥體部位深度僅100mm，再加長補焊200mm。加長后的橋管插入承插口閥體較深，填料后對承插口的密封效果更佳，橋管改造前后如圖2所示。對更換下來的水封槽內(nèi)外圈及水封大蓋外圈全用不銹鋼板焊補替換，對橋管沙眼及孔洞進行補焊和打卡處理。圖3 為水封大蓋、水封槽設(shè)計圖。

 圖2 橋管改造前后對比圖

圖3 水封大蓋、水封槽設(shè)計圖

5  新技術(shù)應用

5.1 利用先進的通信技術(shù)實現(xiàn)除塵控制站與焦爐主控室不同系統(tǒng)之間主從站的通訊以及除塵系統(tǒng)與焦爐四大機車之間的無線通訊。

5.2 創(chuàng)新設(shè)計除塵風機高速啟動方式由直接給定優(yōu)化為階梯給定，并通過連鎖控制系統(tǒng)實現(xiàn)除塵風機高低速轉(zhuǎn)換。

5.3 重新編制除塵排灰系統(tǒng)PLC控制程序，合理安排預噴涂時間和四條刮板機啟動停止時間。

5.4 焦爐除塵管道法蘭連接處創(chuàng)新設(shè)計為內(nèi)部密封焊接方式，加強了管道的密封性。將除塵器泄爆閥大臂和閥體固定并設(shè)置配重，達到泄爆閥打開后自動復位的效果。

5.5 對干熄焦平板閘門開閉執(zhí)行裝置改造，利用液壓缸驅(qū)動焦爐干熄焦平板閘門并在液壓缸的活塞桿上設(shè)置了隔熱防塵圈，能夠有效控制平板閘門的正常開閉。

5.6 在兼顧使用效果和成本的情況下合理選擇干熄焦一二次除塵排灰設(shè)備材質(zhì)和規(guī)格，提高除塵設(shè)備的耐磨度和負荷余量。

5.7 干熄焦除塵灰倉排灰裝置原設(shè)計為液壓推桿插板閥式卸料器，用限位開關(guān)進行開閉控制，改造為使用方便、控制簡單、排灰連續(xù)、一次卸灰量大的格式卸灰閥，用PLC控制。

5.8 對干熄焦除塵排灰控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，合理控制排灰設(shè)備的啟動時間和循環(huán)周期，延長了刮板機和格式閥等設(shè)備的使用壽命，保證了除塵效果。

5.9 對集氣管壓力控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，并對荒煤氣泄漏嚴重的橋管、水封槽及大蓋進行改造，供下次循環(huán)使用，提高了系統(tǒng)密封效果。

6  取得的實際效果

本項目從煉焦除塵控制系統(tǒng)和設(shè)備設(shè)施方面進行維修再造優(yōu)化，在延長除塵設(shè)備使用壽命、提高除塵效果和防治焦爐煙塵等方面取得了很大進步，推焦除塵平均壓差由原來的1538 Pa降低到現(xiàn)在的958 Pa；裝煤除塵平均壓差由原來的2322 Pa降低到現(xiàn)在的1794 Pa；焦爐日均除塵灰量由原來的6t增加到現(xiàn)在的7.5t；干熄焦日均除塵灰量由原來的55t增加到現(xiàn)在的56t，而且，整個除塵設(shè)備的使用壽命延長一年左右。通過對集氣管壓力控制系統(tǒng)的優(yōu)化和對荒煤氣導出設(shè)備設(shè)施的創(chuàng)新設(shè)計，有效減少了荒煤氣導出系統(tǒng)中存在的泄漏點，集氣管壓力波動趨于平穩(wěn)，避免了荒煤氣對大氣的污染和資源的浪費。本次項目改造總投資費用29.2萬元，年創(chuàng)總效益214.51萬元。除塵各項技術(shù)指標得到明顯改善：推焦除塵平均壓差降低；裝煤除塵平均壓差降低；焦爐日均除塵灰量增加；干熄焦日均除塵灰量增加；整個除塵設(shè)備的使用壽命延長。不僅減輕了職工的勞動強度，還收獲了不錯的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)保效益。如圖4、圖5、圖6所示：

7  結(jié)語

河鋼宣鋼焦化廠分別從焦爐除塵系統(tǒng)、干熄焦除塵系統(tǒng)和荒煤氣導出系統(tǒng)的控制系統(tǒng)方面和設(shè)備設(shè)施方面進行新技術(shù)改造創(chuàng)新優(yōu)化，焦爐及干熄焦除塵效果顯著提高，大大減少了焦粉、煤粉、荒煤氣等的外溢損失，改善了焦爐生產(chǎn)操作環(huán)境，減輕了職工勞動強度，有效地保護了職工的職業(yè)健康不受侵害。同時從根本上治理了荒煤氣導出系統(tǒng)中的泄漏點，減少了荒煤氣外排，集氣管壓力波動趨于平穩(wěn)，避免了荒煤氣對大氣的污染和能源的浪費，取得了良好的社會效益和環(huán)保效益。

參考文獻

[1] 王正伏；焦爐地面除塵站系統(tǒng)的改進[J]；燃料與化工;2008年01期.

[2]韓棟；干熄焦環(huán)境除塵技術(shù)理論與應用研究[D]；江西理工大學；2010年.