两种焦炉推焦地面除尘系统的比较

两种焦炉推焦地面除尘系统的比较王彩凤刘亚冬（山西阳光焦化集团有限公司)焦炉在推焦过程的2～3min内会产生大量的高温烟尘，这些烟尘中含有多种污染物，是焦炉烟尘污染的主要污染源之一。传统的拦焦、接焦和熄焦的设备是敞开的，故焦侧的环境十分恶劣。这些污染物排放到大气中，不仅给生产工人及厂区附近的居民带来极大危害，对企业和社会都会造成不利的影响。山西阳光焦化集团有限公司现有2×50孔和2×72孔JNK43-98型焦炉，推焦地面除尘站分别采用袋式干除尘工艺和湿式地面除尘工艺，分别于2004年9月和2005年6月投入运行。两种除尘方式对焦炉烟尘治理效果都比较理想。1除尘系统运行特点的比较1.1干式除尘系统干式除尘系统由带集气装置的拦焦车、集尘管、冷却器、阻火型布袋除尘器、离心风机、压缩空气系统、和灰尘输送系统组成，其流程示于图1。图1干式除尘系统的流程示意图焦炉在推焦过程中产生的阵发性高温烟气，收入设置在拦焦车上的吸气罩中。然后，通过接口翻板阀使烟气经集尘干管进入蓄热式冷却器，将烟气冷却至110℃以下进入布袋除尘器，分离出的大颗粒烟尘落入灰斗。若温度超过120℃时，可打开设在冷却器与除尘器之间的冷风阀吸入冷风，以降低烟气温度，满足常温袋式除尘器的使用要求。净化后的烟气经离心风机、消音器及烟囱排入大气。在冷却器和除尘器中捕集下来的粉尘经气动双层排灰阀进入刮板输送机，再由斗式提升机将粉尘送入粉尘仓，最后由加湿卸灰机定期将粉尘装汽车外运。干式除尘系统具有如下特点：(1)烟气须先经冷却器预处理，工艺较复杂。(2)含尘烟气温度高，设备内压力高，设有防爆装置。(3)在微机的控制下，可进行准确、有效地在线清灰。(4）能回收对健康危害大的亚微米粉尘，适应性强，除尘效率高。(5)占地面积大，配套设施较多，基建投资高。1.2湿式除尘系统湿式除尘系统主要由带集气装置的拦焦车、集尘管、错流反混式净化装置、湿式涡流超重力场装置、喷洒系统、沉淀池、粉焦抓斗组成，其流程示意见图2。利用焦炉推焦时的高温含尘烟气的上升趋势导入集气罩，由导焦栅上部的吸气罩捕集后，经接口翻板阀进入集气主管，由集气主管将烟气导入地面站除尘系统。烟气通过错流式净化装置，气流与喷洒水充分接触，烟气温度迅速降低。经过一级净化后，进入湿式涡流超重力场净化装置，喷洒水在超重力场的作用下，产生巨大的相间接触面积，达到高效净化。经错流式净化塔和湿式涡流式超重力场装置的串级组合，净化后的烟气通过离心通风机、烟囱排入大气。吸收了烟尘的污水流入沉淀池，经重力沉淀后，焦粉由抓斗抓出，装车外运，喷洒水通过循环水泵循环喷洒。湿式除尘系统具有如下特点：(1)除尘工艺简单。(2)烟尘处理效果比较直观，从水的颜色变化就能观察出来。(3)风机转速较高时，容易将喷洒水抽吸进风机，对风机产生腐蚀。(4)除尘后的煤泥没有密闭装置，如不及时运走，极易引起二次污染。(5)占地面积小，配套设施较少，基建投资较低。图2湿式除尘系统流程示意图2运行能耗的比较（1）湿式推焦地面除尘站通风机的主电机为变频调速控制，推焦开始时，风机开始高速运行，当推焦杆后退时，风机转速便降为低速，直至下次推焦开始时再高速运行。其日常只有1台15kW的水泵处于高速运转状态，整个除尘站日耗电量仅为1700kWh。地面除尘站补充水量由水泵冷却水和风机轴承箱冷却水提供，不需额外补充。（2）干式推焦地面除尘站风机配备了液力偶合器调速，风机的运转与推焦车联锁，推焦时通风机高速运行，其余时间风机低速运行，可节省电能，但空压机、水泵、冷却塔风机和刮板输送机都是连续运转设备，其日耗电量在10000kWh以上。空压机的冷却水经冷却塔冷却后循环使用，只有少量的蒸发水，加湿卸灰机需用的水量也极其有限，因而整体需用水量是比较低的，相应的费用也较低。3运行维护的比较（1）湿式推焦地面除尘站的工艺和设备都比较简单，所需操作人员也较少，维修量也不大。（2）干式推焦地面除尘站采用PLC自动控制技术，由地面站控制室集中监控，自动化程度高，需用的维修技术也较高。（3）干式推焦地面除尘站的袋式除尘器易漏风，易使烟尘因温度降低而产生结露，从而引起糊袋，影响清灰的效果和滤袋使用寿命，因此平时要注意除尘器的保温和气密性，防止漏风。（4）干式推焦地面除尘站由于设备种类多，因而必须有一定量的备件储备，故在维修上不如湿式推焦地面除尘站经济。（5）湿式推焦地面站除尘负荷有限，操作弹性小，当出现生焦或喷洒水压力不足，雾化程度变差时，除尘效率会有所下降，需加强日常的维护操作，在运行管理上不如干式推焦地面站稳定。（6）湿式推焦地面站在运行后，容易出现管道磨损、泄漏等问题，但维修比较容易，费用不高。（7）采用干式推焦地面除尘站可实现不停机分室检修袋式除尘器，不影响除尘器及其他设备正常运行，而湿式推焦地面站的设备检修时就必须全面停机。4除尘效果的比较自2座推焦地面站运行以来，推焦过程烟尘的外泄量大为减少，焦侧的操作环境大有改观，从环保部门对我公司焦化厂环境的监测数据对比如下。2×50孔焦炉的干式推焦地面除尘站的颗粒物排放质量浓度为8.93～52.1mg/m3，平均28.9mg/m3,达标率为100%。颗粒物排放速率为1.56～8.44kg/h，平均4.79kg/h，达标率为100%，颗粒物平均除尘效率99.4%。BaP排放质量浓度为1.36×10－4～1.99×10－4mg/m3，平均1.69×10－4mg/m3，达标率为100%。BaP的排放速率为2.22×10－5～3.40×10－5kg/h,平均2.81×10－5kg/h,达标率为100%，效率平均值为29.7%。2×72孔焦炉湿式推焦地面除尘站的颗粒物排放质量浓度为50.0～85.8mg/m3，平均71.0mg/m3,达标率为100%。颗粒物排放速率为0.569～0.978kg/h，平均0.798kg/h，达标率为100%，颗粒物除尘效率平均98.6%。BaP排放浓度为2.67×10－4～2.98×10－4mg/m3，平均2.85×10－4mg/m3，达标率为100%。BaP排放速率为3.05×10－5～3.45×10－5kg/h，平均3.23×10－5kg/h，达标率为100%,效率平均值为22.3%。从环保部门对两者的监测结果可看出，其颗粒物和BaP的排放浓度和排放速率均达到了《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)的二级标准的要求。且由于湿式地面站的排气量约为10.6万m3/h，低于设计值15万m3/h，比同类干式地面站排气量减少了1/3，故在风机的运行节能方面更具优势。5结论两种推焦地面除尘站的出口排放浓度均达到了国家标准要求，但干式推焦地面除尘站占地面积大，一次性投资费用较高，运行和维护费用都比较大，推广难度较大。而湿式地面站由于采用了新型湿式高效净化装置，该装置可提供大的气液接触比表面积和高的相对气速，吸收传质系数较填料塔提高1～2个数量级，具有设备体积小、动力消耗低、净化效率高的特点。如能在提高小颗粒粉尘的捕集效率、除尘器出口夹带液滴和粉焦的储存等方面进一步完善，则湿式推焦地面站治理效果会明显优于干式推焦地面除尘站。