谷嘯 翟連國
( 江蘇沙鋼集團(tuán)焦化廠，張家港 215625)
摘 要: 介紹了 6 m 焦?fàn)t生產(chǎn)過程中機(jī)側(cè)煙塵綜合治理技術(shù)和措施，分析了推焦操作中的煙塵控制難點(diǎn)，提出了分類施策、精準(zhǔn)治理的理念。采用主輔結(jié)合的方式，有效治理推焦各環(huán)節(jié)的煙塵，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作控制。
關(guān)鍵詞: 焦?fàn)t; 煙塵收集; 立體消煙; 水封槽密封
目前國內(nèi) 6 m 焦?fàn)t大多數(shù)為 10 年前投產(chǎn)，在環(huán)保設(shè)計(jì)中相對(duì)新建的焦?fàn)t比較薄弱，只能通過后期改造提高環(huán)保水平，特別是機(jī)側(cè)的煙塵治理相對(duì)比較復(fù)雜，難度較大。在摘門、推焦、平煤過程中都會(huì)有煙塵外逸。本文就沙鋼焦化廠在機(jī)側(cè)煙塵治理方面進(jìn)行的改造工作進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。
1 早期焦?fàn)t機(jī)側(cè)煙塵治理方法
要有效收集煙塵，必須配備除塵裝置，可采用機(jī)側(cè)地面除塵站或者車載除塵系統(tǒng)對(duì)機(jī)側(cè)煙塵集中吸收處理。我廠機(jī)側(cè)除塵采用地面布袋除塵形式，風(fēng)量 170 000 m3 /h，可變頻調(diào)速，2 座焦?fàn)t共用 1 座地面除塵站。煙塵通過地面集塵管道送入地面除塵站，對(duì)焦?fàn)t推焦過程中產(chǎn)生的煙塵進(jìn)行治理。地面除塵站系統(tǒng)包括陣發(fā)性高溫?zé)焿m冷卻分離阻火器、預(yù)噴涂裝置、脈沖袋式除塵器、通風(fēng)機(jī)組、消聲器、煙囪、氣力輸灰系統(tǒng)等。
地面除塵站開始工作時(shí)，煙氣在風(fēng)機(jī)的作用下從機(jī)側(cè)吸氣罩吸入后，先經(jīng)除塵管道進(jìn)入陣發(fā)性高溫?zé)焿m冷卻分離阻火器進(jìn)行預(yù)處理，然后經(jīng)脈沖袋式除塵器凈化后，由排風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排至大氣。除塵器收集的粉塵經(jīng)氣力輸灰裝置送至預(yù)噴涂裝置，預(yù)噴涂裝置中的粉塵逸入灰倉，然后使用真空罐車外運(yùn)。
為避免煙氣中的焦油粘結(jié)除塵器布袋，設(shè)置預(yù)噴涂裝置，將焦粉隨氣流均勻地吸附在除塵器布袋上，從而阻止煙氣中的焦油直接與布袋接觸。預(yù)噴涂裝置按照設(shè)定好的程序自動(dòng)依次完成噴吹。為防止除塵器內(nèi)部結(jié)露，除塵器配有保溫措施。
在推焦機(jī)上針對(duì)摘取爐門、爐門爐框清掃、平煤等導(dǎo)致煙塵逸散的操作設(shè)置煙氣捕集裝置，通過除塵管網(wǎng)、調(diào)風(fēng)閥與除塵主管道連通。煙氣通過推焦機(jī)軌道外側(cè)地面上設(shè)置的水封管線，在引風(fēng)機(jī)的作用下將推焦、平煤、清理門框時(shí)機(jī)側(cè)爐門處產(chǎn)生的煙塵抽吸到布袋除塵器進(jìn)行煙氣凈化，凈化后的氣體通過煙囪排入大氣。推焦除塵系統(tǒng)包括推焦機(jī)增設(shè)的集塵系統(tǒng)、帶有供排水功能的地面水封系統(tǒng)、在爐體上設(shè)置與爐口擋板配合密封的擋煙板、地面上設(shè)置的地面除塵站及配套的電氣系統(tǒng)。機(jī)上管道由推焦吸口、平煤吸口、調(diào)節(jié)閥板、U 型管、支架及管道組成，其作用是借助地面除塵站風(fēng)機(jī)的吸力將爐體逸散出來的煙氣從推焦吸口和平煤吸口吸入，經(jīng)管道及 U 型管進(jìn)入到地面水封槽內(nèi)，最終進(jìn)入地面除塵站凈化。爐口煙罩是在推焦機(jī)上面和兩側(cè)加裝的整體擋風(fēng)板，其作用是降低外界空氣對(duì)煙塵抽吸的影響，防止推焦機(jī)兩側(cè)的風(fēng)對(duì)從爐體逸散出來的煙氣擾流，保證推焦機(jī)除塵系統(tǒng)的集塵效果。
2 煙塵控制難點(diǎn)分析
機(jī)側(cè)除塵系統(tǒng)投入運(yùn)行后，焦?fàn)t大部分煙塵得到了有效控制，但是在機(jī)側(cè)摘門、推焦時(shí)偶有垮焦，此時(shí)落入刮板機(jī)的焦炭瞬間產(chǎn)生大量蒸汽并伴隨有煙塵集中冒出，除塵罩頂部無法與爐體進(jìn)行嚴(yán)密密封，導(dǎo)致無法全部被機(jī)側(cè)除塵系統(tǒng)吸除。為了應(yīng)對(duì)推焦機(jī)刮板處的煙塵、摘門后流淌的焦油煙等特別設(shè)計(jì)了幾種輔助裝置( 已獲得實(shí)用新型專利) ，分層次立體消煙，杜絕無組織排放。本實(shí)用新型專利是焦?fàn)t生產(chǎn)輔助裝置，應(yīng)用在推焦機(jī)上收集推焦過程中的煙塵，并能適用于垮焦等特殊條件下煙塵無法收集的情況。
推焦機(jī)在推焦前，摘開機(jī)側(cè)爐門后，部分機(jī)側(cè)的焦炭落入 1# 刮板機(jī)內(nèi)，并有黃煙從刮板機(jī)內(nèi)冒出，大量垮焦時(shí)黃煙尤為嚴(yán)重，煙塵無法得到有效控制。推焦機(jī)前部煙罩因車輛移動(dòng)、爐體熱脹等原因無法進(jìn)行機(jī)械硬密封，推焦摘門時(shí)有部分煙氣逸散，影響環(huán)保超低排放指標(biāo)。
3 針對(duì)性治理方案
3． 1 摘門垮焦煙塵治理方案
推焦機(jī)上新增摘門垮焦助力吸風(fēng)裝置，具體結(jié)構(gòu)見圖 1。
( 1) 在推焦機(jī)二層平臺(tái)西側(cè)增設(shè)1臺(tái)15 000 m3 /h 風(fēng)量的離心引風(fēng)機(jī)。
( 2) 將 Ф400 mm 吸塵管道從推焦機(jī) 1# 刮板機(jī)西側(cè)接至機(jī)側(cè)除塵水封處，并在引風(fēng)機(jī)的吸塵管道上安裝2 個(gè) Ф400 mm 電動(dòng)蝶閥。
( 3) 在推焦機(jī) 1# 刮板機(jī)西側(cè)安裝 1 個(gè)吸塵口，高度約 1． 5m，在吸塵口的下方安裝 4 只滑輪，采用電液推桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，便于吸塵管道及吸塵口來回伸縮，伸縮長(zhǎng)度約 1． 5 m。
( 4) 在推焦機(jī)出爐工操作平臺(tái)西側(cè)立柱處安裝2 個(gè)操作箱，用于機(jī)側(cè)出爐工對(duì)吸塵裝置進(jìn)行手動(dòng)操作。
( 5) 在司機(jī)室操作面板上安裝引風(fēng)機(jī)、電動(dòng)蝶閥的啟動(dòng)操作按鈕，由推焦機(jī)司機(jī)進(jìn)行風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程操作。
( 6) 集塵主管道與原機(jī)側(cè)吸塵主管道連通，保證吸力不低于 600 Pa。
推焦時(shí)，司機(jī)在接收到摘門或推焦開始信號(hào)后，將遠(yuǎn)程按鈕打開，指令吸塵口前進(jìn)，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，閥門打開。上述吸塵罩運(yùn)行至推焦機(jī) 1# 刮板機(jī)接料點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生的無組織排放煙氣全部被吸收，且不影響炭化室的正常推焦操作。吸塵罩吸收后的爐頭煙進(jìn)入集塵主管道，再經(jīng)除塵管及風(fēng)機(jī)的助力吸入水封槽，最終在機(jī)側(cè)除塵裝置進(jìn)行煙氣處理。司機(jī)在接收到關(guān)門或推焦結(jié)束信號(hào)時(shí)，將吸塵罩收回，變頻控制風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，最后關(guān)閉自動(dòng)閥，以達(dá)到節(jié)能的目的。
3． 2 機(jī)側(cè)爐體頂部與推焦機(jī)密封技術(shù)方案
爐體與推焦機(jī)頂部煙罩間密封不嚴(yán)的煙塵治理方案見圖 2 和圖 3。
（1） 在焦?fàn)t機(jī)側(cè)爐柱頂部安裝槽鋼托架。
( 2) 將分段水封槽安裝在槽鋼支架上，并焊接成整體，擺放在槽鋼托架的卡槽內(nèi)，考慮到水封槽受熱膨脹等因素，無需焊接固定，且安裝位置不能影響小爐門的開閉等動(dòng)作。
( 3) 在推焦機(jī)除塵罩上安裝耐高溫纖維布，插入水封槽中形成液封，水面與高溫纖維布接觸 5 ～8 cm效果最好。
( 4) 在水封槽的一端安裝水位自動(dòng)控制箱，用于機(jī)側(cè)水封槽的液位控制，水位低于正常水位時(shí)能自動(dòng)補(bǔ)水。
( 5) 在水封槽的末端安裝滿流管，滿流水進(jìn)入溢流儲(chǔ)水箱，防止水溢出影響焦?fàn)t生產(chǎn)及周圍環(huán)境。
( 6) 儲(chǔ)水箱經(jīng)過循環(huán)泵送至補(bǔ)水管，再進(jìn)入水位自動(dòng)控制箱，起到循環(huán)及冷卻的作用。
因無法在推焦機(jī)與爐體間加入硬密封，且該處為高溫區(qū)域，綜合考慮還是采用在爐柱上焊接角鋼支撐架，安裝水封槽，推焦機(jī)煙罩安裝耐高溫纖維布，插在水中，形成密封，通過水封的形式有效封堵推焦機(jī)與爐體之間的煙塵擴(kuò)散問題，改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，使煙塵得到有效控制。
4 結(jié)語
目前焦化行業(yè)針對(duì)焦?fàn)t生產(chǎn)的煙塵治理和無組織排放都在進(jìn)行深入研究。通過以上技術(shù)改造，解決了焦?fàn)t生產(chǎn)過程中，推焦機(jī)摘門、推焦、平煤時(shí)部分煙塵外逸問題，運(yùn)用輔助裝置精準(zhǔn)收集垮焦煙塵，在 6 m 焦?fàn)t推焦煙塵治理中效果顯著。