淮钢焦炉除尘系统改造实践.pdf

第33卷 第1期 2011年2月 山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.33 No.1 February 2011 淮钢年产80万t 4350D捣固焦炉配套的除尘导 烟系统， 采用二合一地面站捕集装煤和推焦烟尘， 因 设计问题， 系统运行不稳定， 制约焦炉生产。经技术 改造解决了系统相关问题， 炉顶导烟车捕集装煤烟 尘时采用充分燃烧及混风冷却除尘效果显著。 1除尘地面站系统存在问题 淮钢焦化厂除尘系统采用装煤、 出焦 “二合一” 地面站干式除尘。系统配置有220 000 m3/h除尘风 机1台， XLDM－3400脉冲布袋除尘器1台。除尘器 前负压总管上配有重力除尘器、 防爆阀、 压力平衡、 控温电动蝶阀和机焦侧切换阀； 出焦时通过设置在 推焦车和拦焦车上的烟尘捕集罩， 分别捕集出焦时 扬起的机、 焦侧烟尘， 经过机侧和焦侧皮带式除尘干 管输送， 经重力除尘器至除尘器本体； 装煤时产生的 荒煤气通过炉顶导烟车和煤车集尘罩分别捕集后， 通过炉顶干管和机侧干管输送， 经重力除尘器至除 尘器本体。 改造前系统运行不稳定， 除尘效果差， 先后出现 如下问题 1） 炉顶导烟车烟气连接器、 炉顶干管及翻 板阀被明火和高温烟气过烧而变形严重。2） 除尘器 本体出现过滤袋着火烧仓现象。3） 布袋压差阻力易 超标 （达到3 000 Pa） ， 有效风量减少， 导烟除尘效果 差， 布袋使用寿命短， 灰仓下料口频繁堵塞。 2除尘导烟系统存在问题分析 1） 装煤烟尘 煤饼从机侧装入炭化室过程中， 开 始装煤时空气和入炉的细煤粒不完全燃烧， 生成炭 黑形成黑烟； 继而装炉煤与高温炉炉墙接触升温产 生大量水蒸汽和荒煤气， 同时扬起的有细煤粉以及 硫化氢 （H2S） 等有害物质。这些烟尘通过机侧敞开 的炉门口、 上升管孔和炉顶除尘孔向外逸散， 每炉装 煤作业通常为3～4 min， 烟气量约为每1 m2炭化室 墙面0.6 m3/min。 2） 导烟车连接器、 炉顶干管及翻板阀变形 导烟 车卧式燃烧室内烟气燃烧不充分、 火焰较长， 因除尘 系统在导烟车连接器处总风量达50 000 m3/h， 连接 器通风管截面不足0.8 m2， 造成烟气风速过快， 常有 明火进入烟气管道； 另因无兑风冷却装置， 烟气降温 效果差， 连接器处烟气温度常达400 ℃以上， 造成导 烟车连接器、 炉顶干管及翻板阀钢板部件变形。 3） 除尘器本体经常出现烧仓现象 布袋除尘器 的机理是 “障碍物” 捕集方式， 过滤介质的材质由人 造纤维、 棉、 玻璃纤维织物等组成， 滤袋上的粘覆焦 粉尘粒径较细 （5～12 μm） ， 含有少量焦油， 经反吹 后粉尘落在灰斗中， 脱落的焦粉温度在60～100 ℃， 大量堆积易产生自燃现象。另外炉顶烟气温度高， 烟气燃烧不充分而夹杂火星， 大颗粒火星没有得到 有效阻隔， 易被吸进布袋除尘器内， 除尘器焦粉除尘 灰等又易燃烧， 这是烧损滤袋的主要原因。 4） 布袋压差阻力超标、 使用寿命短， 灰仓下料口 频繁堵塞 布袋阻力大， 烟气中的焦油堵塞布袋气 孔。主要原因是炉顶导烟车燃烧室、 烟道管设计不 合理， 烟气中的焦油得不到充分燃烧， 尤其是检修结 束、 恢复生产初期， 导烟车燃烧室处于冷态烟气， 基 本不烧， 烟尘中的焦油全部粘在布袋外表面及粉尘 中； 当除尘器进口温度＜65 ℃， 除尘烟气中的水分 在除尘器中提前析出， 出现严重的结露现象。当焦 油挂片和水分较大时， 除尘灰粘性增大， 流动性能降 低， 引起灰仓下料口堵塞。 3技术改造 淮钢焦化厂针对地面站除尘系统存在的问题， 先后对导烟车、 炉顶干管、 重力除尘器进行了改造。 摘要 淮钢焦化厂捣固焦炉二合一地面站除尘系统， 存在布袋压差阻力过大， 除尘器本体着火烧仓， 炉顶烟气干管、 导烟 车过烧等问题。通过增加3个单体燃烧室、 1套不锈钢混风室及将卧式燃烧室改成立式等改造导烟车， 增大炉顶干管通风 量， 重力除尘器改为冷却灭火器等， 解决了除尘系统故障， 除尘效果较好， 装煤过程排放颗粒物质量浓度35.9～71.3 mg/m3， 出焦过程排放颗粒物质量浓度24.0～61.2 mg/m3。 关键词 焦炉； 除尘导烟系统； 地面除尘站； 导烟车 中中图分类号号 X784文献标识码 B文章编号 1004-4620 （2011） 01-0058-02 淮钢焦炉除尘系统改造实践 肖乃飞， 张锦 （江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司 焦化厂， 江苏 淮安 223002） 􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀧂 􀥂􀧂 􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀥂􀧂 􀥂􀧂 节能减排节能减排 收稿日期 2010-11-18 作者简介 肖乃飞， 男， 1972年生， 1995年毕业于淮阴工学院机械制 造专业。现为江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司焦化厂工程师， 从 事设备管理及维修工作。 58 3.1改造导烟车 1） 增加3个单体燃烧室。燃烧室下部开有混风 口， 混风量可自由调节， 单体燃烧留有一定锥度， 便 于气体燃烧膨胀。此处主要采用煤气点火燃烧法， 消除导烟车爆炸隐患。 针对捣固焦炉侧装煤时炉顶除尘孔的烟气量 大、 流速快等特点， 在燃烧器内设置半球形火焰分布 器， 降低了可燃物的流速， 外壁装有可调节的配风 孔， 使装煤时冒出的荒煤气与定量的空气混合均匀 充分燃烧， 烟气中的焦油气等黏性物质最大限度地 燃烧掉， 再配以适量空气和冷却水 （必要时可根据实 际情况调整用水量） ， 使烟气的温度符合进入布袋除 尘器要求。 在实际操作中， 从除尘孔散逸出来时烟气燃烧 也存在着不稳定性， 故烟气到燃烧室内燃烧时就需 要靠调试、 观察火焰的颜色来判断是否充分燃烧。 一般充分燃烧时， 火焰颜色应该是明亮耀眼的， 辐射 比较强， 火焰的长度大约在1.2～1.5 m以内； 不完全 燃烧时， 火焰的颜色是暗红色， 无明亮的光泽， 火焰 长度在1.5 m以上， 火焰尾部常带有黑色的烟气。 2） 将卧式燃烧室改为立式， 加大燃烧室容积， 便 于单体燃烧室中部分未燃烧的气体进一步混合并完 全燃烧。 3） 增加1套不锈钢混风室， 混风室上装有2只混 风调节阀， 可根据工艺需要调节混风量， 保证烟气温 度符合布袋要求。 4） 连接器对位时同时开启2只翻板阀， 降低系 统阻力和风速， 保证系统通风量。 5） 导烟车燃烧室及高温管道内衬改用莫莱克钢 丝纤维中包浇注料， 延长导烟车部件的使用寿命。 6） 取消原自动揭盖机构， 降低单体燃烧室下口 标高， 减少除尘孔烟尘外溢量。 改造后导烟车及除尘管道布置见图1。 主燃烧室 混风室 连接器 负压管 炉顶干管 炭化室 单体燃烧室 荒煤气导出 图1炉顶导烟系统侧视图 3.2改造炉顶干管 拆除原炉顶除尘干管和配套翻板阀， 新上干管 截面积为2.5 m2（约为原有干管截面积3倍） ， 有效降 低了气流阻力， 新炉顶烟气干管有效通风量可达 200 000 m3/h。 3.3将重力除尘器改进为冷却灭火器 新增加立式冷却灭火器， 在改变除尘烟气走向 的同时， 大颗粒火星进入冷却灭火器后， 对大颗粒火 星进行沉降， 同时利用火星阻隔板对大颗粒火星进 行阻挡， 极大降低了火星进入除尘器本体的概率。 3.4拆除机侧装煤和推焦集尘罩及配套烟道管 改造后， 依靠炉顶吸力可消除机侧装煤烟尘， 满 足环保需要， 拆除了机侧烟气管道设施， 仅留有混风 阀调节烟尘总管冷风的混风量。 4改造效果 4.1改造后工艺流程 改造后， 装煤时荒煤气通过炉顶除尘孔进入导 烟车单体燃烧室， 单体燃烧室的8个混风孔调节荒 煤气与空气的混合比例， 使装煤烟气充分燃烧， 进入 导烟车立式燃烧室， 进一步完全燃烧； 燃烧后烟气通 过不锈钢混风室兑风冷却后降温， 烟气既得到充分 燃烧， 又通过混风室混风保证到达炉顶干管的烟气 温度不高于300 ℃。从而有效阻止了燃烧室、 干管 及翻板阀的过烧变形现象 ［1］。 1） 装煤烟尘捕集流程 装煤烟尘→炉顶导烟车 →炉顶翻板阀→炉顶干管→负压总管→机侧切换阀 →冷却式灭火器→除尘器本体→风机→烟囱。 2） 推焦烟尘捕集流程 推焦烟尘→焦侧拦焦车 集尘罩→焦侧干管→负压总管→焦侧切换阀→冷却 式灭火器→除尘器本体→风机→烟囱。 3） 除尘器卸、 输灰系统 收集粉尘→刮板机→斗 轮提升机→储灰仓→车辆送煤场。 改造后除尘系统的运行参数如下 风机风量 220 000 m3/h， 配套电机560 （带变频） kW， 装煤风量 120 000 m3/h， 出焦风量185 000 m3/h； 控制系统为PLC 计算机自动控制； 脉冲袋式除尘器为XLDM－3400 阻火器， 过滤面积3 400 m2， 烟气入口浓度10 g/m3； 干 管吸力1.6～2.5 kPa； 除尘器进口温度 80～120 ℃； 系统阻力560 Pa； 烟气出口浓度≤50 mg m3。 4.2改造效果 改造后炉顶翻板阀开、 关灵活、 严密； 在负压为 1 700 Pa状态下， 每个阀门的漏风量≤90 m3/h； 烟气 温度200 ℃ （阀门密封件耐温300 ℃） 。经过实测， 焦炉装煤、 出焦工序产生的废气污染物经过该系统 处理后， 达到 大气污染物综合排放标准 （GB 16297－1996） 二级标准， 其中装煤过程排放颗粒物 质量浓度35.9～71.3 mg/m3， 出焦过程排放颗粒物质 量浓度24.0～61.2 mg/m3， 均低于最高允许排放质量 浓度120 mg/m3的标准限值。经过核 （下转第67页） 淮钢焦炉除尘系统改造实践肖乃飞等2011年第1期 59 价时， 可通过在多人对市场行情分析判断充分沟通 的基础上， 多人做出价格上下限的评估， 给出价格 决策的上下限， 最终通过最优价格计算方法， 确定 一个最优价格。 2） 用于对标管理。将产品价格与同类企业进 行对比， 分析评估企业各品种的顾客认同度， 以此 分析评估企业的市场竞争力。 5结语 1） 价格始终是企业的关注焦点之一。在钢铁 市场竞争向纵深发展的进程中， 处于微利时代的钢 铁企业， 对价格提出了更高的管理要求， 钢铁企业 的客户也更加关注价格的合理性。因此， 钢铁企业 实施价格的精准管理越来越有必要。价格精准管 理， 是激烈市场竞争形势下的必然要求。 2） 基于特定品种销售计划的限制， 市场行情预 测、 竞争优势等限制条件， 以特定品种的销售收入 最大化为决策目标， 可确定最优价格。基于顾客需 求的产品与服务等内部改进成果所构成的竞争优 势， 是价格的重要组成部分。因此， 对于内部改进 成果顾客认同工作很重要， 需要高度重视， 专门管 理， 包括及时收集、 整合、 评价、 传递内部改进的成 果， 得到顾客最广泛、 最深刻的认同。 3） 通过最优价格， 调节需求， 实现特定品种的 精准计划管理， 进而实现整个销售计划的精准管 理， 可更好地实现企业的财务绩效指标， 也可减少 顾客抱怨， 保持或改善服务质量、 客户关系。 4） 实施价格的精准管理， 需要一个多项管理精 准协同支持的管理信息系统的研发与应用。 参考文献 ［1］ 陈文明， 苏东平.宝钢供应链管理中的综合销售计划模型 ［J］ . 宝钢技术， 2003 （5） 34-35. ［2］ 钟彼德.管理科学 （运筹学） -战略角度的审视 ［M］ .韩伯棠， 译. 北京 机械工业出版社， 2001. Study on the Precise Management Model of the Product Prices for Steel Enterprises ZHAO Shan-ji, LI Qing-chun （Jinan Iron and Steel Group Corporation, Jinan 250101, China） AbstractAbstract Iron and steel enterprises is getting into the age of tiny benefit. According to the thinking of well making use of a market mechanism to balance production and demand, so as to realize an objective of sales income maximizing, the model of price decision was built up. Then making use of the of penalty function solves the non-linear programming model, obtaining a calculation of superior price and a system frame about precise management for price. Key wordsKey words steel enterprise; price decision; non-linear planning; model; penalty function （上接第 59 页） 算， 该处理系统颗粒物捕集率达 94， 袋式除尘器效率99.5， 满足各项环保要求。 5结语 散发量最大、 危害最严重的是装煤过程中外逸 的大量荒煤气和煤尘， 约占总污染物排放量的60， 其中苯可溶物排放量为0.499 kg/t， 苯并芘排放量为 0.90810-3kg/t， 分别是出焦吨煤排放总量的13.7倍 和50倍 （ 工业企业设计卫生标准 TJ 36-79） 。烟尘 中的苯并芘等有害物质， 是以总悬浮物为载体而存 在的， 因此， 对总悬浮物的收集处理是解决有害物危 害的根本途径和关键环节。通过炉顶导烟车捕集装 煤烟气， 采用充分燃烧可最大限度降低有毒有害物 质的原生态排放， 通过滤袋收集粉尘集中处理可实 现真正意义上的环保。 参考文献 ［1］ 赵春， 李景风.除尘地面站在炼焦炉中的应用 ［J］ .北方环境， 2003 （9） 37-39. Reconstruction Practice of Dust Collecting System of Coking Oven in Huaigang XIAO Nai-fei, ZHANG Jin （The Coking Plant of Jiangsu Shagang Group Huaigang Special Steel Co., Ltd., Huaian 223002, China） AbstractAbstract Many problems occurred in the two in one floor station dust collecting system fro the stamp-charging coke oven in Huaigang Coking Plant. For example, too large pressure drag of bags, bin burning caused by dust collector bodies on fire and overheating of oven roof pipes and smoke guiding trolleys. Therefore, they took some measures such as reconstructing smoke guiding trolley by erecting another three single combustion chambers and one set of stainless steel air mixing chamber and changing combustion chambers from horizontal to vertical positions, increasing ventilation in oven roof pipes and modifying gravity dust collectors into cooling distinguishers. Then the faults of dust collecting system were solved and the dust collecting effect was improved. The mass concentration of the emissions in coal charging course was between 35.9 and 71.3 mg/m3and one in coke discharging course was between 24.0 and 61.2 mg/m3. Key wordsKey words coke oven; dust-collecting system of smoke guiding; floor dust collecting station; smoke guiding trolley 􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣􀥣 钢铁企业产品价格精准管控模型的研究赵山绩等2011年第1期 67