淺析南鋼焦爐裝煤與出焦除塵系統
焦爐在裝煤及出焦過程中易產生大量陣發性的高溫煙塵, 若不進行有效控制, 會嚴重污染周圍的環境, 其中煙塵中的苯可溶物、苯并芘等化學物質甚至會危害焦爐工人的身體健康。在焦爐煙塵中散發量最大、危害最嚴重的是裝煤過程外逸的黃煙和煤塵。因此, 必須對焦爐產生的煙塵進行除塵治理。
1 裝煤除塵系統除塵原理及主要設備
1.1 工藝流程
南京鋼鐵聯合有限公司(以下簡稱 “南鋼” )煉鐵新廠焦化項目采用地面站脈沖布袋除塵方式進行除塵, 焦爐出焦及裝煤除塵采用的是目前較為先進的PLC 計算機監控系統, 操作工只需在計算機上即可完成所有操作。
裝煤除塵工藝如圖 1 所示, 裝煤過程中產生的煙氣, 經混風后通過接口閥、連接管道進入地面站1025 m2的脈沖袋式除塵器, 凈化后的煙氣經除塵器上部的集合管, 由風機抽出, 經煙囪排入大氣。除塵器捕集下來的粉塵經氣動雙層閥進入分刮板運輸機送至總刮板運輸機、由總刮板運輸機輸送至斗式提升機、斗式提升機將粉塵送至粉塵倉、經加濕機加濕后由汽車定期外運。為節省電能, 裝煤除塵采用YPT 315L 24 變頻電動機, 使風機在裝煤時高速運轉, 在間歇時期低速運轉, 在低速運轉時自動開啟非常閥, 保持系統壓力平衡。
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1.2 主要設備
焦爐裝煤除塵系統主要由接口閥及煙氣管道、預噴涂裝置、脈沖袋式除塵器、裝煤離心通風機、裝煤除塵變頻電動機等裝置組成。
(1)接口閥與煙氣管道
負責導通加煤車與地面除塵站之間的煙氣。
(2)預噴涂裝置
采用焦粉為預噴涂活性粉, 由壓縮空氣定期將焦粉噴涂到濾袋表面, 形成保護層, 防止裝煤煙氣中的焦油以及過熱粉塵的侵蝕, 有效地延長了濾袋壽命。預噴涂所用焦粉直接來自出焦除塵捕集下的焦粉, 由刮板輸送機送至預噴涂料倉。投產近一年來,焦粉基本能滿足噴涂, 不需人工補充。
(3)脈沖袋式除塵器
脈沖袋式除塵器過濾面積為 1 025 m 2, 規格為5 130 mm ×6 000 mm , 濾袋有 420 條, 負責對含塵煙氣進行凈化, 凈化效率可達 99.5%。倉壁設振動器, 除塵倉壁設泄爆閥。
(4)裝煤離心通風機
型號為 AH—R158D ( I DF ) , 流量為 80 000m3/h, 風壓為6 000 Pa, 風機轉速為1 450r/min。
(5)裝煤除塵變頻電動機
型號為YPT 315L 24, 轉速為 1 450 r/min, 調速范圍為25%～ 100%。
2 出焦除塵系統
2.1 工藝流程
出焦工藝流程見圖2。焦爐在出焦過程中產生的大量陣發性高溫煙氣, 在熱浮力及風機的作用下被設置在導焦車上的集塵罩所捕集, 通過接口閥進入集塵干管, 進入蓄熱式冷卻器進行冷卻, 使煙塵溫度降到110 ℃以下, 并對較大的焦塵顆粒進行粗分離,然后煙氣進入脈沖袋式除塵器凈化, 凈化后的煙氣經通風機和煙囪排到大氣中。除塵器及冷卻器捕集下來的粉塵經氣動雙層閥進入刮板運輸機, 一部分粉塵作為裝煤除塵的預噴涂料、剩下部分由總刮板運輸機送入斗式提升機、由斗式提升機送入粉塵倉、由加濕機定期將粉塵加濕由汽車運出。為節省電能,風機和電機之間安裝調速型液力偶合器, 使風機在出焦時高速運轉, 在間歇時期低速運轉, 在低速運轉時自動開啟旁通閥, 保持系統壓力平衡, 同時使冷卻器的蓄熱板冷卻。
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2.2 主要設備
焦爐出焦除塵系統主要由接口閥和煙氣管道、蓄熱式冷卻器、脈沖袋式除塵器、出焦離心通風機、出焦除塵高壓電動機、出焦調速液力偶合器等裝置組成。
(1)接口閥與煙氣管道
負責導通攔焦車吸氣罩與地面除塵站之間的煙氣。
(2)蓄熱式冷卻器
負責對高溫含塵煙氣進行冷卻、 滅火及粗分離。
(3)脈沖袋式除塵器
過濾面積為 4 000 m2, 規格為 5 130 mm ×6 000 mm , 濾袋有1 680 條, 負責對含塵煙氣進行凈化, 凈化效率可達99.5%。倉壁設振動器, 除塵倉壁設泄爆閥。
(4)出焦離心通風機
型號為AH2 R 228DW (IDF) , 流量為 324 000m3/h, 風壓為6 000 Pa, 風機轉速為1 000 r/min。
(5)出焦除塵高壓電動機
型號為 YKK56026, 功率為 900W , 電壓為 10kV , 轉速為1 000 r/m in。
(6)出焦調速液力偶合器
型號為 YO TC875/1000, 傳遞轉速為 1 000 r/min (輸出速度) , 滑差率≤3% , 調速范圍在 30%～ 100%之間, 傳遞功率范圍在 365～ 960 kW 之間,偶合器的運行噪聲≤85 dB。
3 注意事項
(1)裝煤操作須與高壓氨水配合使用, 保持系統壓力在 215M Pa 以上, 這樣才能達到良好的除塵效果好, 若不用高壓氨水或壓力不足, 則會降低除塵效果。
(2)在系統運行過程中, 關鍵點是煙氣的冷卻,須確保進入除塵器煙氣不能高于110 °C, 否則布袋很容易燒壞。
(3)脈沖反吹裝置和欲噴涂裝置須配合使用, 這樣才能保證布袋阻力在規定范圍內, 否則容易造成布袋堵塞失效, 甚至導致系統爆炸。
(4)當配煤水分過大時, 螺旋下煤套筒極易塞煤, 需要降低運轉的速度。
4 結束語
南鋼煉鐵新廠焦化車間自運行除塵系統以來,取得了良好的效果, 煙氣凈化率達到 95%以上, 且系統運行可靠, 檢修維護量小。通過除塵, 減少了對周邊環境的破壞, 取得了良好的環境效益。
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