焦爐加煤車干法袋式除塵系統(tǒng)的優(yōu)化改進

石磊

（濟南鋼鐵股份有限公司煉鐵廠，山東 濟南 250101）

學(xué)會動態(tài)

焦爐加煤車干法袋式除塵系統(tǒng)的優(yōu)化改進

石磊

（濟南鋼鐵股份有限公司煉鐵廠，山東 濟南 250101）

濟鋼焦爐加煤車采用干法袋式除塵系統(tǒng)，針對使用中出現(xiàn)的導(dǎo)套處冒煙、燒壞除塵布袋、除塵不徹底等問題，研制開發(fā)了第三導(dǎo)套裝置，同時通過改進除塵閘板和一次旋風除塵器、優(yōu)化低壓脈沖袋式除塵器、增加除塵監(jiān)測與控制系統(tǒng)等，實現(xiàn)了除塵系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運行，加煤煙塵的捕集率達到95％以上，凈化后的氣體排放濃度滿足國家標準要求。

焦爐；加煤車；干法袋式除塵；煙氣凈化

1 前言

濟鋼焦爐采用干法袋式除塵加煤車，除塵流程和原理與干法非燃燒地面除塵站相似，把低壓脈沖袋式除塵器安裝在移動作業(yè)的加煤車上，通過除塵導(dǎo)套向焦爐炭化室內(nèi)加煤的同時，導(dǎo)套對加煤過程中產(chǎn)生的煙塵進行收集，煙塵經(jīng)過除塵管道、除塵閘板進入一次火花除塵器，大顆?；覊m被沉降（阻火），剩余煙塵進入到低壓脈沖袋式除塵器，粉塵經(jīng)除塵布袋過濾，凈化后的煙氣經(jīng)引風機抽引排放到大氣中。與地面除塵站相比，除塵加煤車具有投資少、占用空間小、煙塵凈化效率高等特點。除塵加煤車于2002年投用，使用過程中，出現(xiàn)除塵系統(tǒng)處理不徹底，提落導(dǎo)套過程中大量煙塵外溢，加煤過程中導(dǎo)套處冒煙等問題，而且由于人員誤操作導(dǎo)致除塵布袋清灰、預(yù)噴涂不及時，造成除塵布袋損傷、偶發(fā)除塵器爆炸、燒壞除塵布袋等，嚴重影響焦爐加煤煙塵治理。為此，采取了一系列改進措施。

2 改進措施

針對存在的問題，在原除塵系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行改進完善，先后對加煤車導(dǎo)套、一次火花除塵器、除塵閘板裝置、布袋除塵器進行改進并增加除塵自動化監(jiān)控系統(tǒng)。改進后的加煤車除塵系統(tǒng)主要由除塵風機、低壓脈沖袋式除塵器、一次旋風除塵器、除塵閘板裝置、除塵第三導(dǎo)套裝置、預(yù)噴涂機構(gòu)、壓縮空氣系統(tǒng)、電控裝置構(gòu)成，整套除塵系統(tǒng)實現(xiàn)全程自動監(jiān)控。除塵工藝流程見圖1。

圖1 干法袋式除塵加煤除塵工藝流程

2.1 研發(fā)除塵第三導(dǎo)套裝置

為解決加煤過程中導(dǎo)套冒煙問題和提高除塵捕集率，經(jīng)過反復(fù)試驗，研制出除塵第三導(dǎo)套裝置，包括機械部分、液壓驅(qū)動部分和行程控制部分。機械結(jié)構(gòu)（見圖2）分為3層套筒：內(nèi)套筒是加煤套筒；中間套筒負責收集加煤過程的煙塵；外層套筒把取蓋電磁鐵、中間套筒和內(nèi)層套筒完全罩住，是中間套筒和內(nèi)層套筒提升離開加煤口后的消煙除塵通道。當加煤車準確對位后，第三套筒由液壓油缸驅(qū)動落下，電磁鐵把爐蓋取走，外套筒保證了取蓋后爐堂內(nèi)散發(fā)的煙塵被全部收集。在對位過程中，加煤導(dǎo)套的調(diào)心機構(gòu)能夠保證在20 mm范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)，增大了加煤導(dǎo)套與加煤口的對位準確性，實現(xiàn)了密封，減少加煤過程煙塵的散發(fā)。煤車開始向爐膛內(nèi)加煤時，固定套筒與活動內(nèi)套筒通過密封刀邊插入到密封填料內(nèi)實現(xiàn)密封，少量煙塵從加煤口和活動內(nèi)套筒之間冒出，經(jīng)由煙氣流通管道進入到除塵系統(tǒng)，被凈化處理。加煤作業(yè)結(jié)束時，活動內(nèi)套筒先提起，離開加煤口，此時炭化室內(nèi)散發(fā)的煙塵仍由第三套筒收集，直到電磁鐵蓋上爐蓋，加煤口被爐蓋蓋住，第三套筒才提起，完成整個加煤過程。

圖2 第三導(dǎo)套機械結(jié)構(gòu)

第三導(dǎo)套裝置的研發(fā)，首先是“堵煙”，把70％以上的煙塵堵在焦爐內(nèi)部，其次是提高對加煤口外逸煙塵的收集率，克服了原加煤導(dǎo)套無法對加煤完畢提導(dǎo)套至蓋爐蓋過程中煙塵治理，保證了整個加煤過程煙塵全部被收集，煙塵捕集率達95％以上，基本實現(xiàn)了加煤煙塵徹底捕集的目標。

2.2 改進除塵閘板裝置

保留原除塵閘板的除塵開閉、混風功能，增加除塵閘板放散控制，其中除塵主管道開閉翻板和頂部放散翻板通過氣缸控制，動作互為相反。加煤結(jié)束后，除塵閘板關(guān)閉，放散翻板打開，這樣使布袋除塵器通過混分裝置吸入純凈空氣，稀釋除塵器內(nèi)的煤氣濃度，積留在除塵管道內(nèi)的少量殘余荒煤氣通過頂部管道自動放散，防止除塵管道內(nèi)發(fā)生爆鳴。

2.3 引進一次旋風除塵器

采用旋風除塵器代替原設(shè)計一次火花除塵器。含塵氣體由進氣口進入旋風除塵器氣體分離室，隨后進入旋風體和導(dǎo)流片之間環(huán)形空隙，利用旋轉(zhuǎn)氣流所產(chǎn)生的離心力將大顆粒粉塵從含塵氣流中分離出來，凈化后的氣體內(nèi)旋上升，由排氣管排出進入袋式除塵器。與原設(shè)計一次火花除塵器相比，旋風除塵器的引用大幅度提高了對大顆粒可燃粉塵的分離沉降，避免大顆?？扇挤蹓m吸入袋式除塵器造成除塵布袋著火和除塵器內(nèi)部爆炸的問題。

2.4 優(yōu)化低壓脈沖袋式除塵器

袋式除塵器采用下進氣口外濾袋式除塵方式，結(jié)構(gòu)見圖3。含塵氣體由除塵器下部進氣口進入過濾室，較大顆粒粉塵直接落入灰倉，含塵氣體經(jīng)過濾袋過濾，粉塵阻留于濾袋表面，凈氣經(jīng)袋口到凈氣室，由風機抽引排入大氣。

圖3 袋式除塵器結(jié)構(gòu)

除塵布袋采用方形排列，清灰方式為管噴式低壓脈沖清灰，每組清灰管對應(yīng)一條除塵布袋，可通過脈沖控制儀調(diào)節(jié)脈沖周期和脈沖寬度,從而控制壓縮空氣壓力下限，保證清灰效果。與原設(shè)計相比，新除塵器布局合理，運行穩(wěn)定，清灰效果明顯改善。

2.5 增加除塵自動化監(jiān)測與控制系統(tǒng)

增加除塵監(jiān)測與控制系統(tǒng)，通過檢測導(dǎo)套對位、除塵系統(tǒng)溫度、除塵布袋阻力，控制除塵系統(tǒng)的使用和自動清灰及預(yù)噴涂等動作，實現(xiàn)除塵系統(tǒng)全自動操作。

1）監(jiān)控導(dǎo)套準確對位。除塵系統(tǒng)正常使用要求每組導(dǎo)套必須準確對位，從煙塵治理的源頭抓起。控制系統(tǒng)檢測到所有導(dǎo)套同時具備下限信號時，才可以使用除塵。這樣減少了因?qū)讓ξ徊粶试斐傻膶?dǎo)套冒煙和從加煤口處冒明火問題，減小布袋除塵器工作負荷。

2）增加除塵溫度檢測裝置。由于焦爐加煤生產(chǎn)和工藝的復(fù)雜性，煤車加煤量、集氣管壓力波動等都可能造成加煤過程火焰進入除塵器內(nèi)的現(xiàn)象，因此設(shè)置了除塵溫度連鎖保護控制。在混風管道前、后和布袋除塵器上分別安裝溫度檢測器，當加煤過程中遇到加煤口冒明火，監(jiān)控系統(tǒng)檢測到溫度波動時，能夠及時采取自動混風、切斷措施，保障除塵器的溫度不超過設(shè)定值，避免火焰燒壞除塵布袋，保障除塵運行的安全性和穩(wěn)定性。

3）清灰及預(yù)噴涂的自動監(jiān)控。清灰及預(yù)噴涂系統(tǒng)是保證除塵布袋始終處于良好工作狀態(tài)的根本。對除塵布袋阻值實行在線檢測，通過阻力反饋來自動控制清灰和預(yù)噴涂動作。在程序中把布袋阻力設(shè)定上限值，當檢測達到這一上限值時除塵器停止運行，系統(tǒng)自動運行清灰及預(yù)噴涂動作，保障了清灰和預(yù)噴涂的及時性和徹底性，使得除塵布袋阻力始終保持在較低的水平，保證除塵器始終處于高效運行狀態(tài)。

4）增加安全聯(lián)鎖控制。當遇到突發(fā)情況，如風機突然停轉(zhuǎn)、除塵器溫度超過上限、除塵器阻力超過上限等，除塵控制系統(tǒng)將自動關(guān)閉除塵閘板，防止出現(xiàn)爆炸、燒布袋現(xiàn)象。

以上智能程序的增加，避免了因人為操作不準確或手動操作不及時對除塵系統(tǒng)造成不良影響，實現(xiàn)了除塵系統(tǒng)自動判定和智能控制，保障除塵系統(tǒng)始終處于安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)。

3 改進效果

改進后濟鋼焦爐加煤車除塵器運行安全穩(wěn)定，故障發(fā)生率明顯減小，除塵系統(tǒng)對加煤煙塵的捕集率達到95％以上，現(xiàn)場環(huán)境明顯改善，凈化后的氣體排放濃度滿足50 mg/m3的國家標準要求，實現(xiàn)了焦爐加煤清潔高效生產(chǎn)。

Optimization and Improvement of Dry-type Bag Dusting System for Coke Oven Coal Charging Car

SHI Lei
（The Ironmaking Plant of Jinan Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

The coke oven coal charging car adopted the dry-type bag dusting system in Jinan Steel.Some problems appeared in use, such as smoking in the position of guide sleeve,burning out the dust bag and the dust removal was not thorough.Therefore,we developed third sets of guide sleeve,at the same time,improved the dedusting damper and cyclone dust collector,optimized low pressure pulse bag type dust remover and increased dedusting monitor and control system etc,realizing dust removal system safe, stable and high efficient operation.So the stoking fume arrestment rate reached 95％above and the discharge concentration of cleaned fume met the needs of the National Standards.

coke oven;fume gas cleaning;coal charging car;dry-type bag dust collection

X756

B

1004-4620（2011）04-0044-03

2011-05-06

石磊，男，1981年生，2005年畢業(yè)于鞍山科技大學(xué)機械工程專業(yè)?，F(xiàn)為濟鋼煉鐵廠機械助理工程師，從事焦爐設(shè)備技術(shù)管理工作。