干熄焦除塵系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐

劉欣明

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東 日照 276800）

干熄焦除塵系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐

劉欣明

（山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司，山東 日照 276800）

干熄焦是目前國內(nèi)外冶金行業(yè)最先進(jìn)的熄焦技術(shù)，具有改善環(huán)境、回收熱能、提高焦炭質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。但是，在干熄焦除塵系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于設(shè)計(jì)不合理、制作安裝不符合要求、操作維護(hù)不到位等原因，集塵點(diǎn)存在粉塵外溢的現(xiàn)象，給周圍的環(huán)境及職工的身體健康構(gòu)成一定威脅。本文首先分析了干熄焦除塵系統(tǒng)的影響因素，然后提出了優(yōu)化和改進(jìn)方案，旨在提高干熄焦除塵系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，達(dá)到提高干熄焦除塵效率的目的。

干熄焦；一次除塵；二次除塵；環(huán)境除塵；除塵效率

干熄焦是目前國內(nèi)外冶金行業(yè)最先進(jìn)的熄焦技術(shù)，它具有改善環(huán)境、回收熱能、提高焦炭質(zhì)量三大優(yōu)點(diǎn)，是國家鼓勵(lì)發(fā)展的綠色經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目。在改善環(huán)境方面，干熄焦設(shè)置了一、二次除塵器和環(huán)境除塵器系統(tǒng)，主要收集循環(huán)氣體內(nèi)的大顆粒粉塵和裝焦、排焦、放散口等作業(yè)處的粉塵，消除粉塵對(duì)大氣的污染。但在干熄焦除塵系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于設(shè)計(jì)不合理、制作安裝不符合要求、操作維護(hù)不到位等原因，集塵點(diǎn)存在粉塵外溢的現(xiàn)象，給周圍的環(huán)境及職工的身體健康構(gòu)成一定威脅。所以，不斷優(yōu)化干熄焦除塵工藝，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和設(shè)備改造，成為當(dāng)前各生產(chǎn)廠家研究的重要課題。

當(dāng)前，國家對(duì)環(huán)保的重視程度和人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，在此背景下，提高除塵系統(tǒng)運(yùn)行效率，凸顯企業(yè)的環(huán)保效益，對(duì)企業(yè)的長久發(fā)展具有重要的意義。本文結(jié)合萊鋼集團(tuán)干熄焦除塵系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的實(shí)際問題，對(duì)如何提高干熄焦除塵系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及除塵效率進(jìn)行詳述。

1 干熄焦除塵系統(tǒng)影響因素的研究與分析

干熄焦除塵系統(tǒng)包括一次除塵系統(tǒng)、二次除塵系統(tǒng)及環(huán)境除塵系統(tǒng)三大部分。

1.1 一次除塵系統(tǒng)

一次除塵系統(tǒng)是利用重力除塵原理將循環(huán)氣體中的大顆粒焦粉進(jìn)行分離，減少循環(huán)氣體對(duì)鍋爐爐管產(chǎn)生的沖刷磨損，達(dá)到保護(hù)鍋爐爐管的目的。在運(yùn)行過程中，一次除塵器擋墻受循環(huán)氣體的沖擊及焦粉的沖刷，出現(xiàn)了傾斜或裂縫的現(xiàn)象，造成除塵效率下降。再者一次除塵器手動(dòng)排灰，放灰的不穩(wěn)定性太大，如果放灰不及時(shí)也會(huì)影響一次除塵器的除塵效率。

1.2 二次除塵系統(tǒng)

二次除塵系統(tǒng)采用立式多管旋風(fēng)分離式除塵，由于它產(chǎn)生的離心力比重力大幾百倍、甚至上千倍，因而離心式除塵器可分離更小顆的焦粉，以達(dá)到保護(hù)循環(huán)風(fēng)機(jī)的目的。二次除塵器的除塵效率與二次除塵器入口含塵量、循環(huán)氣體的流速即循環(huán)風(fēng)量、循環(huán)氣體的溫度、上下氣室的密封性以及其內(nèi)部設(shè)備安裝情況有關(guān)。

1.3 環(huán)境除塵系統(tǒng)

環(huán)境除塵系統(tǒng)是利用除塵風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的吸力，經(jīng)管式冷卻器冷卻后的高溫?zé)煔馀c排焦系統(tǒng)的低溫?zé)煔庠诘蛪好}沖布袋除塵器內(nèi)匯合，對(duì)粉塵進(jìn)行過濾，回收煙氣中粉塵。其主要收集干熄焦裝、排焦過程中散發(fā)的大量焦粉煙塵，過濾后排放廢氣中含塵量一般控制在30 mg/m3以內(nèi)[1]，以減少干熄焦生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的污染。

因此，干熄焦除塵系統(tǒng)高效運(yùn)行是干熄焦鍋爐、循環(huán)風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的守護(hù)神，也是減少干熄焦生產(chǎn)過程中環(huán)境污染的有力保障。

2 干熄焦除塵系統(tǒng)優(yōu)化與改進(jìn)方案的研究與分析

2.1 一次除塵器系統(tǒng)

（1）針對(duì)干熄焦一次除塵器存在的問題，對(duì)一次除塵器本體進(jìn)行修補(bǔ)，其中一次除塵器擋墻及側(cè)墻為檢修的重點(diǎn)。對(duì)一次除塵器擋墻裂縫較大的地方，利用耐火陶瓷纖維毯及不銹鋼板（δ=1 mm，0Cr25Ni20）進(jìn)行加固。對(duì)一次除塵器側(cè)墻傾斜嚴(yán)重的部位進(jìn)行拆除，清理后進(jìn)行重新砌筑。

對(duì)一次除塵器擋墻及側(cè)墻的加固處理，有效避免了焦粉吹入爐墻內(nèi)部，造成一次除塵器擋墻及側(cè)墻倒塌事故的發(fā)生，提高了干熄焦一次除塵器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

（2）針對(duì)手動(dòng)排灰存在諸多不確定因素，對(duì)一次除塵器放灰程序進(jìn)行完善，實(shí)現(xiàn)了一次除塵器自動(dòng)放灰，確保水冷套管放灰的安全性和穩(wěn)定性。

自動(dòng)排灰的連鎖條件如下：當(dāng)一次除塵上料位報(bào)警以后，如果3 s之內(nèi)，上料位報(bào)警消失，則認(rèn)為是假信號(hào)，水冷套管格式卸灰閥，不動(dòng)作。如果3 s之后，上料位報(bào)警仍然存在，則一次除塵對(duì)應(yīng)的格式卸灰閥，開始啟動(dòng)進(jìn)行排灰；當(dāng)一次除塵上料位報(bào)警消失以后，延時(shí)10 s，對(duì)應(yīng)的格式卸灰閥自動(dòng)停止；當(dāng)一次除塵器格式卸灰閥運(yùn)轉(zhuǎn)30 s以后，一次除塵上料位報(bào)警仍未消失，則格式卸灰閥自動(dòng)停止，同時(shí)進(jìn)行故障報(bào)警，這時(shí)操作人員進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)，查找分析原因進(jìn)行故障消除；當(dāng)一次除塵上部料位計(jì)損壞時(shí)，還可以選擇時(shí)間控制，時(shí)間間隔可以根據(jù)負(fù)荷變化情況進(jìn)行調(diào)整，確保了水冷套管放灰的及時(shí)性和均勻性。

2.2 二次除塵器系統(tǒng)

干熄焦二次除塵器除塵效果差的原因主要有三方面：一是旋風(fēng)子與導(dǎo)向器安裝不規(guī)范，上下偏差較大，沒有達(dá)到安裝要求的垂直度；二是導(dǎo)氣管密封壓緊裝置存有缺陷，致使上下氣室密封效果差，出現(xiàn)竄氣現(xiàn)象；三是旋風(fēng)子內(nèi)壁光滑度不符合要求，有溜渣存在，阻礙了除塵灰的下落，造成除塵灰再次被帶走的現(xiàn)象。改進(jìn)措施如下：

（1）對(duì)旋風(fēng)子及導(dǎo)氣管的安裝重新校正，使其導(dǎo)氣管與旋風(fēng)子的中心一致，同心度偏差在±5 mm以內(nèi)。

（2）對(duì)二次除塵器導(dǎo)氣管壓緊裝置進(jìn)行優(yōu)化。原設(shè)計(jì)導(dǎo)向器與固定法蘭面采用Ф12 mm螺栓把上、下法蘭連接，中間使用Ф8 mm的盤根，由于導(dǎo)向器與固定法蘭面存在一定的角度，調(diào)整緊固后，上法蘭面發(fā)生傾斜，造成上、下法蘭之間存有間隙，導(dǎo)致上、下氣室竄氣。

此次優(yōu)化方案，將Ф12 mm的緊固螺栓改為Ф14 mm的緊固螺栓，將Ф8 mm的盤根改為Ф16 mm的石棉繩，同時(shí)將墊圈全部更換，不僅增加了其緊固的強(qiáng)度，還彌補(bǔ)了上法蘭緊固后發(fā)生傾斜的缺陷，達(dá)到了很好的密封效果。

（3）對(duì)內(nèi)壁粗糙有溜渣的旋風(fēng)子進(jìn)行打磨清理，嚴(yán)重的進(jìn)行更換，共處理不符合要求的旋風(fēng)子198個(gè)，確保旋風(fēng)子內(nèi)壁光滑度符合技術(shù)要求。

經(jīng)過方案的實(shí)施，二次除塵器出口粉塵含量由原來的1 023 mg/m3降至168 mg/m3，有效提高了二次除塵器的除塵效率，為循環(huán)風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。

2.3 環(huán)境除塵系統(tǒng)

（1）結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況，合理調(diào)整除塵風(fēng)機(jī)起高速、降低速的時(shí)間段，以增加收集裝入裝置煙塵的有效時(shí)間。干熄焦原設(shè)計(jì)為裝入裝置開始打開，裝入信號(hào)來，除塵風(fēng)機(jī)開始起高速。當(dāng)裝焦結(jié)束后，提升機(jī)到達(dá)提升塔上限時(shí)，裝入裝置開始關(guān)閉，裝入信號(hào)消失，除塵風(fēng)機(jī)開始降低速。由于此時(shí)爐蓋還未完全關(guān)閉，除塵風(fēng)機(jī)開始降為低速，導(dǎo)致大量粉塵冒出。為解決此問題，對(duì)除塵風(fēng)機(jī)起高速、降低速的時(shí)間段進(jìn)行了優(yōu)化，將其設(shè)為當(dāng)提升機(jī)（滿罐）達(dá)到冷卻塔對(duì)中時(shí)，除塵風(fēng)機(jī)開始起高速，當(dāng)裝入裝置全關(guān)時(shí)，除塵風(fēng)機(jī)開始降低速，大大減少了裝焦時(shí)粉塵的外溢。

（2）除塵管道較長，彎頭較多，致使除塵管道沿途阻力增大，不僅影響了除塵的效果，還增加了除塵風(fēng)機(jī)的出力。針對(duì)這一情況，對(duì)干熄焦集塵管道進(jìn)行改造，由原來的150 m縮短到50 m，由原來的8個(gè)彎頭較少到3個(gè)彎頭。集塵管道上的吸力由原來的-700 Pa提高到-800 Pa，有效提高了除塵效率。

3 結(jié)語

干熄焦除塵系統(tǒng)經(jīng)過上述方案處理以后，已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行5年，從運(yùn)行狀況來看，各除塵器運(yùn)行正產(chǎn)，未出現(xiàn)除塵系統(tǒng)故障或除塵效果不佳的現(xiàn)象。這有效延長了除塵系統(tǒng)的檢修周期，提高了干熄焦除塵系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及除塵效率，避免了干熄焦生產(chǎn)過程中因除塵效果不佳帶來的環(huán)境污染；同時(shí)保證了干熄焦炭和發(fā)電蒸汽的穩(wěn)定輸出，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益突出。

1 潘立慧，魏松波.干熄焦技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

Technological Innovation and Practice of CDQ Dedusting System

Liu Xinming
(Shandong Iron & Steel Group Co., Ltd., Rizhao 276800, China)

CDQ is the most advanced metallurgical industry at home and abroad coke quenching technology, with improved environment, recycling heat, improve the quality of coke and so on. However, during the operation of the CDQ system, due to unreasonable design, production and installation does not meet the requirements, operation and maintenance is not in place and other reasons, the dust spots there is dust spill phenomenon, to the surrounding environment and the health of workers constitute a certain Threatening. In this paper, the influencing factors of the CDQ system are analyzed, and then the optimization and improvement scheme are put forward. The aim of the system is to improve the stability of the system.

CDQ; primary dust removal; two times dust removal; environmental dust removal; dust removal efficiency

TQ520.5

A

1008-9500(2017)07-0069-03

2017-05-17

劉欣明（1983-），男，江蘇徐州人，工程師，從事干熄焦工藝技術(shù)管理工作。