高压氨水在捣鼓焦炉装煤消烟中的应用工学论文.docx

高压氨水在捣鼓焦炉装煤消烟中的应用工学论文高压氨水在捣鼓焦炉装煤消烟中的应用工学论文论文关键词：捣固焦炉；消烟除尘；高压氨水；消烟装煤原理工艺；经济效益论文摘要：随着煤炭资源的日益开采，优质的炼焦煤越来越少，捣固焦炉能扩大气煤、弱粘煤的用量，捣固焦炉的优势日益凸现，捣固炼焦工艺已逐步被生产企业所青睐。但由于捣固炼焦装煤是在机侧炉门进行的，冒烟比较严重。为了保护环境，采取在集气管上增加高压氨水喷洒管道，在装煤时开启高压氨水配合除尘车联合操作，达到了良好的环保效果。一、生产中存在的问题我公司采用的是化学工业第二院设计的TJL4350D型2×63孔双联火道、废气循环、煤气下喷、单热式侧装煤捣固焦炉。年产冶金焦80万吨，设计双集气管荒煤气导出系统，低压氨水冷却荒煤气，未设置高压氨水管道。焦炉生产过程中造成的环境污染主要是烟尘污染，捣固炼焦侧装煤时，将捣固好的煤饼从机侧装入炭化室。由于机侧炉门完全敞开，致使大量的荒煤气从机侧炉门逸出。若不对逸出的荒煤气进行收集和处理，势必对环境造成较大的危害。我单位先后采用了炉顶消烟除尘车法和炉顶导烟车+地面除尘站法。但除尘效果都不是很好。二、原因分析我公司目前主要采用消烟除尘车除尘和炉顶导烟车+地面除尘站法两种方法除尘，消烟除尘车除尘其主要原理是工作原理：在驱动风机的作用下，装煤产生的烟尘经罩在炉口上的吸口吸入燃烧室进行燃烧，燃烧后的高温烟气（含尘）经喷淋室喷洒降温后、经过文氏管除尘器（由文氏管和除沫器组成）进行气液两相分离后，气体通过风机外排。此工艺存在外除尘设备庞大，设备维护维修工作繁重，在运行过程中，存在烟囱出口时常有黑烟、黄烟，除尘效果不够彻底现象，此外对不同的.炉温和配煤比，消烟除尘车的运行工况也需作一定的调整，消烟除尘车难以在不同的工况下都能稳定的工作。炉顶导烟车+地面除尘站我公司采用的出焦除尘二合一的除尘系统，装煤出焦除尘共用一套风机除尘系统，出焦装煤交替进行，不需要进行喷粉。导烟车+地面除尘站法：该法使用效果在一定的程度上比消烟除尘车要好些。但存在焦炉机侧炉口进大量冷风的现象，对炉体不利。针对于此，我们通过向除尘效果好的兄弟单位考察学习，结合我厂焦炉综合治理，2009年4月，在我厂原有消烟除尘车和导烟除尘车加地面除尘站的基础上，增设高压氨水系统实现了装煤消烟并投入运行，取得了良好效果。三、高压氨水消烟装煤原理工艺简介炭化室加煤时集气管压力达到300～400Pa，使大量荒煤气外逸。利用高压氨水在桥管氨水喷头的喷洒，在桥管内喷洒区域的后方及上升管内产生较大的负压，并在炭化室内靠近上升管底部区域形成负压，使荒煤气及烟尘由炭化室经上升管、桥管、吸入集气管内，以避免荒煤气从机侧装煤口处溢出。四、改造方法利用集气管上原有的低压氨水喷嘴，在增加两台高压氨水泵的基础上，从循环氨水槽布置到集气管一趟管道，构成高压氨水喷洒系统。该流程为高低压合一喷嘴流程，采用三通球阀进行操作和采用导流式喷嘴进行高、低压氨水喷洒。该改造中在循环氨水槽人孔处引DN100管道，在剩余氨水槽后面重新做两台泵础安装高压氨水泵，氨水泵采用的是功率90KW，电压380V，流量43m3/h，转速为2950r/min的多级泵，设置为开一备一，焦炉高压氨水设计压力控制在1.8～3.0MPa，氨水管道上设置了2.5MPa泄压安全阀，系统高压氨水压力超过2.5MPa时氨水通过，桥管下方设有三通阀，便于实现低压氨水和高压氨水之间的切换。由于集气管和吸气管上安装煤气自动调节阀，有效的平衡了两侧焦炉的集气管压力，缓冲了装煤时开启高压氨水后带来的集气管压力波动。配合原有的导烟除尘车+地面除尘站在捣鼓焦炉装煤消烟除尘过程中达到了良好的除尘效果。五、高压氨水压力的确定氨水压力的大小将直接关系到上升管根部吸力的大小和消烟的效果。因此，合理确定炉顶氨水压力是消烟装煤的关键。高压氨水工作压力选择的原则，上升管根部吸力是消烟的保障，吸力太小，消烟的动力则不足，消烟效果差。吸力太大，则吸入的空气量和煤粉尘太多，造成荒煤气中氧含量增高和炭化室内放炮，甚至危及鼓风机和电捕焦油器的安全，同时煤粉尘太多会造成管道堵塞。经反复试验，确定高压氨水的工作压力为2.2MPa，维持炭化室压力为零或稍微负压；使装煤时集气管的吸气量控制在大体与煤气发生量和由装煤孔漏入的空气量一致，使加煤口略有少许荒煤气外逸。这样既大大减轻了装煤烟尘对生产工人的危害，又保证了集气管的畅通。六、使用效果高压氨水喷洒系统投入后，按每天100炉计算，每天节约消烟车喷淋用水约40吨，多回收煤气约12万立方，溢散煤气重新返回集气管后，焦油、粗苯等的回收率明显提高，综合经济效益可提高9～10元/吨焦。在停炉检修时间，利用高压氨水清扫集气管，可防止集气管中焦油渣沉积，代替了人工清扫，减轻工人劳动强度，减少了上升管和消烟