云南楚雄德勝煤化工有限公司始建于2002年，設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)焦炭60萬噸，焦?fàn)t為兩分火道、焦?fàn)t煤氣側(cè)入的單熱式焦?fàn)t。焦?fàn)t在裝煤過程中，由于爐內(nèi)熱空氣的上升、煤料熱解產(chǎn)生的荒煤氣、水蒸汽以及大量粉塵從裝煤孔中逸出。焦?fàn)t在推焦時(shí)，隨著焦餅的移動(dòng)與塌落，在導(dǎo)焦柵內(nèi)與導(dǎo)焦柵出口處也有大量煙塵逸散。在無任何處理措施的情況下，大量煙塵無組織地排入大氣，嚴(yán)重污染環(huán)境。據(jù)資料介紹，在裝煤與推焦操作的短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的煙塵量是正常結(jié)焦周期內(nèi)逸散煙塵量的7倍，是焦?fàn)t的主要污染源。這些煙塵及污染物對(duì)環(huán)境和人體有很大的危害。

目前，隨著國家“焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件”和“焦化行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)”的頒布實(shí)施，國家的環(huán)境保護(hù)法規(guī)也日益完善嚴(yán)格，各行業(yè)都在加強(qiáng)環(huán)境污染的治理，并取得明顯的成效。在這種大環(huán)境下，楚雄德勝煤化工有限公司的焦?fàn)t裝煤與推焦煙塵的治理問題就顯得尤為迫切。

1 國內(nèi)外焦?fàn)t煙塵的治理技術(shù)

1.1裝煤消煙除塵

目前，國內(nèi)外針對(duì)焦?fàn)t裝煤煙塵的主要治理方案如下：

(1)高壓氨水噴射消煙。高壓氨水噴射系統(tǒng)主要適用于雙集氣管焦?fàn)t，除塵效果較好，在鞍鋼、武鋼等焦化廠廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是焦油質(zhì)量劣化，蒸氨塔與管道易堵塞。

(2)無煙裝煤車。德國Hartung-kuhn公司研制了濕式凈化裝煤車，考伯斯公司研制出帶燃燒-凈化的裝煤車。前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)建成了帶抽吸、燃燒、凈化的裝煤車。這些裝煤車可在不同程度上減少裝煤時(shí)煙塵的污染，但也存在結(jié)構(gòu)龐大、功率消耗大和造價(jià)太高的缺點(diǎn)。

(3)裝煤車與地面站的聯(lián)合凈化系統(tǒng)。該系統(tǒng)的裝煤車上不設(shè)抽煙機(jī)和排氣筒，可使裝煤車的負(fù)重大為減輕。煙氣的凈化有焚燒-洗滌或干式吸附過濾兩種方法。缺點(diǎn)是投資高、耗電多和操作費(fèi)用高。

其他裝煤消煙除塵方式還有搗固焦?fàn)t消煙除塵車及相鄰炭化室連通管等。

1.2推焦煙塵的控制

（1）固定棚罩-固定式氣體凈化系統(tǒng)。沿焦?fàn)t焦側(cè)全長設(shè)置固定棚罩，把攔焦車和熄焦車均置于棚罩內(nèi)，用以收集焦側(cè)爐門和推焦時(shí)排出的煙塵，除塵效率可達(dá)95%。其缺點(diǎn)是抽吸的氣體體積很大，凈化系統(tǒng)設(shè)備龐大，棚罩使用壽命短，能耗較高，投資很高。

（2）移動(dòng)罩-移動(dòng)式氣體凈化系統(tǒng)。美國希米科（Chemico)空氣污染控制公司設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是用附設(shè)在攔焦車或熄焦車上的移動(dòng)罩罩住攔焦車的導(dǎo)焦槽出口和熄焦車車廂，凈化裝置可以安裝在攔焦機(jī)上或者安裝在與攔焦機(jī)并肩的走行設(shè)備上。這類系統(tǒng)能耗較低，但除塵效率略低，凈化單元的質(zhì)量也較大。

（3）移動(dòng)罩-固定式氣體凈化系統(tǒng)。推焦時(shí)逸散的煙塵由位于熄焦車上方的移動(dòng)罩，通過沿爐組長向布置的固定通道進(jìn)入地面凈化系統(tǒng)。裝置的優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高，操作環(huán)境好。缺點(diǎn)是要配置沿爐組全長的集塵通道，空間擁擠，投資高、能耗較大。

其他推焦煙塵控制方法還有焦側(cè)全長隔離棚防塵、大型移動(dòng)式洗滌車等。

1.3裝煤與推焦煙塵二合一地面凈化站

這種方法在焦?fàn)t爐頂設(shè)置抽煙干管，通過裝煤車抽煙管和攔焦車集塵罩，在不同的操作時(shí)段將裝煤煙塵與推焦煙塵抽吸到地面站集中處理。這種地面站對(duì)煙塵的凈化一般是采用干式吸附過濾方式，可以有效地凈化粉塵和焦油霧，但不能清除氣體中的可燃成分和部分有毒氣體。

從國內(nèi)外裝煤與推焦煙塵治理技術(shù)概況來看，現(xiàn)有技術(shù)的種類繁多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，真正在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上和效果上都十分理想和簡(jiǎn)單易行的技術(shù)并不多。因此，針對(duì)我國經(jīng)濟(jì)條件還較為落后的國情，讓企業(yè)愿意建、用得起，真正將裝煤與推焦煙塵治理操作變成正常的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，就應(yīng)選擇性價(jià)比高的裝煤與推焦煙塵二合一地面站凈化技術(shù)，但應(yīng)將干式吸附過濾改為焚燒-洗滌凈化方式，從而避免其不能清除氣體中的可燃成分和部分有毒氣體的缺點(diǎn)。

2 裝煤與推焦消煙除塵方案的選擇

2.1裝煤推焦煙塵二合一焚燒凈化系統(tǒng)的可行性

（1）操作時(shí)間上的可行性。在煉焦生產(chǎn)中，焦?fàn)t的推焦與裝煤操作是在同一炭化室相繼發(fā)生的兩個(gè)單元操作。推焦操作在前，耗時(shí)約1.0～1.5min;裝煤操作在后，耗時(shí)約2.5～3.0min，其間相隔約2.0～2.5min。從操作時(shí)間來看，推焦操作與裝煤操作在時(shí)間上并不沖突，完全可以共用一個(gè)系統(tǒng)。

（2）引風(fēng)機(jī)共用的可行性。據(jù)資料介紹，焦?fàn)t裝煤與推焦排放的污染物數(shù)量比大致為2:1。由于裝煤排放污染物的濃度較高，推焦排放污染物的濃度較低，裝煤與推焦的排放污染物的體積比應(yīng)小于2:1。但總的來看，考慮到引風(fēng)機(jī)選型時(shí)已留有充分余地，能夠滿足裝煤煙塵抽吸風(fēng)量要求的引風(fēng)機(jī)也應(yīng)該能滿足推焦煙塵抽吸風(fēng)量的要求。

（3）焚燒-洗滌凈化方式的可行性。推焦煙塵的主要污染物是粉塵，比較適合于干式吸附過濾處理；裝煤煙塵的主要污染物是荒煤氣，比較適合焚燒-洗滌凈化處理。但由于裝煤煙塵中的荒煤氣含有較多的水蒸汽與空氣，僅依靠荒煤氣保持持續(xù)燃燒是很困難的。因此，為了保證焚燒效果，有必要采用外加煤氣保持常明火的焚燒爐。通過有效焚燒加洗滌的凈化方法，既可以保證裝煤煙塵的凈化效果，同時(shí)也可以保證推焦煙塵的凈化效果。

綜上所述，裝煤推焦二合一焚燒洗滌凈化方法是完全可行的。

2.2裝煤推焦煙塵的二合一焚燒凈化方案

（1）工藝方案見圖1。

圖1裝煤推焦煙塵二合一焚燒凈化的工藝方案

（2）工藝流程。裝煤消煙除塵采用高壓氨水噴射與二合一焚燒洗滌凈化系統(tǒng)聯(lián)合凈化工藝。其中高壓氨水噴射承擔(dān)約40％裝煤消煙的除塵任務(wù)，二合一焚燒洗滌凈化系統(tǒng)承擔(dān)約60％裝煤消煙除塵任務(wù)。

裝煤時(shí)，先啟動(dòng)地面引風(fēng)機(jī)與焚燒爐。裝煤車到位后，先放下裝煤斗抽煙套筒，連接裝煤車抽煙集塵管與爐頂抽煙干管。打開放煤閘門，在開始下煤的同時(shí)，打開高壓氨水高壓閥。在高壓氨水噴射力產(chǎn)生約400Pa負(fù)壓吸引下，裝煤煙塵約40％進(jìn)入焦?fàn)t集氣管。裝煤煙塵約60％在引風(fēng)機(jī)的抽吸下經(jīng)抽煙干管抽出，煙氣中的可燃成分通過焚燒爐燃燒成廢氣，再經(jīng)過洗滌塔洗滌，除去粉塵，并使廢氣溫度降低到200℃以下，然后經(jīng)過引風(fēng)機(jī)、排氣筒放散。

推焦時(shí)，攔焦車先對(duì)好攔焦柵，然后連接吸塵罩伸縮管與爐頂抽煙干管。由于地面站引風(fēng)機(jī)的抽吸作用，推焦煙塵經(jīng)攔焦車集塵罩、抽煙干管進(jìn)入焚燒爐燒掉可燃成分。廢氣再經(jīng)過洗滌塔洗滌，除去粉塵，并使廢氣溫度降低到200℃以下，然后經(jīng)過引風(fēng)機(jī)、排氣筒放散。

（3）主要設(shè)備選型。裝煤推焦煙塵二合一焚燒凈化裝置的主要設(shè)備如下：

主引風(fēng)機(jī)：型號(hào)G75RG-1NO13D，Q＝38507m3/h，P＝10815Pa，

電機(jī)功率N＝200kW；

煤氣助燃引風(fēng)機(jī)：型號(hào)CY6-30-4.3A，Q＝2500m3/h，P＝2000Pa，

電機(jī)功率N＝1.5kW;

高壓氨水泵：型號(hào)DF25-30-10，Q＝28m3/h,H＝350m；

焚燒爐：采用低壓渦流式燒嘴，爐內(nèi)溫度1000～1100℃，煙氣停留時(shí)間0.5s；

洗滌塔：內(nèi)置三層螺旋單線式噴嘴，用消防水進(jìn)行噴灑洗滌，Q＝1.66m3/min。

（4）投資與運(yùn)行費(fèi)用。裝煤推焦煙塵二合一焚燒凈化系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用與類似系統(tǒng)的比較見表1。其中，參比方案A為四川攀枝花市某焦化廠（同規(guī)模）；參比方案B為四川某公司總包工程合同價(jià)（同規(guī)模）。從表1可看出，本方案的投資和操作費(fèi)用遠(yuǎn)比參比方案A和B低。

3 應(yīng)用效果

裝煤推焦煙塵二合一焚燒凈化系統(tǒng)投產(chǎn)后，將裝煤與推焦煙塵從無組織排放變成有組織排放。經(jīng)監(jiān)測(cè)，在正常操作條件下，裝煤與推焦煙塵的綜合處理效率約為60%～95%，排氣筒尾氣中各污染物的排放濃度及排放速率全部低于GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值。詳見表2和表3。

4 結(jié)論

裝煤推焦煙塵二合一焚燒凈化系統(tǒng)屬于性價(jià)比較高的裝煤與推焦煙塵治理技術(shù)。在正常操作條件下，裝煤與推焦煙塵的綜合處理效率可達(dá)60%～95%，排氣筒尾氣中各污染物的排放濃度及排放速率全部低于GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值。裝煤推焦煙塵二合一焚燒凈化系統(tǒng)建設(shè)投資和操作費(fèi)用較低，企業(yè)容易實(shí)施。 

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