控制捣固焦炉装煤烟尘的工艺途径探讨

第４期（总第１６７期）　２０１３年８月　煤化工　Ｃｏａｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｎｏ．４（Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．１６７）　Ａｕｇ．２０１３　控制捣固焦炉装煤烟尘的工艺途径探讨　龚俊库　（中冶焦耐工程技术有限公司，辽宁摘要大连１　１６０８５）　详细介绍了国内已经投产的对捣固焦炉的炉顶装煤烟尘和机侧炉头装煤烟尘进行控制的工艺方　法，探讨了其他可能采用的装煤烟尘治理方法及其实施的可能性。从合理利用资源的角度，指出了捣固焦炉装　煤烟尘治理工艺的发展方向。　关键词捣固焦炉，装煤烟尘，炉顶烟尘，机侧炉头烟尘，控制　文章编号：１００５—９５９８（２０１３）一０４—００１３—０３中图分类号：ＴＯ５２文献标识码：Ｂ　捣固炼焦过程中，可通过增大装炉煤的堆积密度　来提高焦炭质量。在保证焦炭质量的前提下，捣固炼　焦可多配入高挥发分煤和弱黏结性煤，从而扩大炼焦　煤源，降低生产成本。近年来，捣固炼焦得到快速发　展，我国已投产和在建的捣固焦炉约４００座，其中包　括炭化室高４．３　ｍ、５．５　ｍ和６．２５　ｍ的焦炉，也包括由　顶装焦炉改造而成的捣固焦炉。焦炉是个开放性的污　染源，焦炉烟尘治理已被关注，捣固炼焦装煤时，烟尘　外逸较多，装煤烟尘的环境污染很不利于捣固炼焦的　发展，为此，必须对捣固焦炉装煤烟尘进行控制。捣固　焦炉的装煤烟尘可分为炉顶烟尘和机侧炉头烟尘，装　煤烟尘控制的工艺途径较多，烟尘净化处理技术较成熟。　车），在车上燃烧并掺混冷尘气后，经集尘干管送到地　面站，进行净化处理后外排。此方法实际运行效果较　好，已广泛应用，但装煤烟尘未能回收利用，还需要除　尘地面站进行净化处理，增加了建设投资。　１．２采用双Ｕ型管导烟车　导烟车亦称烟气转换车（ＣＧＴ）。双ｕ型管导烟车　中，设置了两套ｕ型管导烟系统，单ｕ型管导烟车中，　设置了１套Ｕ型管导烟系统。　双ｕ型管导烟车的工艺中，集气系统布置在焦　侧，集尘管道布置在机侧。装煤烟尘依靠高压氨水喷　射产生的吸力，经导烟车的Ｕ型管系统，从炉顶抽入　处于结焦末期的第ｎ＋２孔和第ｎ一１孔炭化室，然后进　入集气系统。　此方法可将装煤烟尘回收利用，不仅治理了环境　污染，还能避免资源浪费，是一种既经济又合理的控　１控制捣固焦炉的炉顶装煤烟尘的工艺　捣固炼焦将煤饼送入炭化室时，煤料因热解而产　生荒煤气和焦油气等气体，这些气体在炭化室顶部空　间大量聚集，因不能瞬间全部顺利导入集气系统而外　逸，需要从炉顶抽吸，以解决冒烟着火问题，抽吸的烟　尘形成炉顶装煤烟尘，在装煤烟尘中所占比例较大。　可将炉顶装煤烟尘净化处理后外排，也可以回收利　用，国内已投产的控制方法有以下几种。　１．１采用消烟车和除尘地面站　制方法。该方法已在许多焦化厂投入使用，实际运行　效果不甚理想，主要问题是导烟车对位不准和烟尘抽　吸量不适当等，随着对导烟车设计的优化和氨水切换　方式的改进，该方法将会获得广泛应用。　１．３采用单Ｕ型管导烟车和除尘地面站　单ｕ型管导烟车和除尘地面站相结合的工艺中，　集气系统布置在焦侧，集尘干管布置在机侧。一部分　消烟车和除尘地面站相结合的工艺中，集气系统　布置在机侧，集尘干管布置在焦侧。装煤烟尘依靠地　装煤烟尘经导烟车的ｕ型管系统，进入处于结焦末期　的第ｎ＋２孑Ｌ炭化室，然后进入集气系统；另一部分装　煤烟尘经导烟车进入集尘干管，然后去地面站进行净　面站风机抽吸，从炉顶进入消烟车（亦称消烟除尘　收稿日期：２０１３—０５—１８　作者简介：龚俊库（１９６８一），男，辽宁海城，高级工程师，学士，１９９０年毕业于大连理工大学煤化工专业，现从事焦化设　计工作，Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｊｋ２１６２＠１２６．ｃｏｍ。　１４　煤化工　２０１３年第４期　化处理。此方法是导烟法与燃烧法的结合，工艺复杂，　建设投资较高，未能将装煤烟尘全部回收利用。　２控制捣固焦炉的机侧炉头装煤烟尘的工艺　捣固焦炉在装煤时，敞开机侧炉门送煤饼，装煤　烟尘除了从炉顶向外散发，还会从机侧炉门向外散发。　假设采用较大的负压操作，以阻止装煤烟尘从机侧炉　门向外散发，大量的冷空气将被吸入炉内，使炉门处　的炭化室墙面因急冷急热而减少寿命，使送往回收系　统的荒煤气含氧量偏高而影响安全生产。因此，捣固　焦炉的装煤烟尘不可避免地会从机侧炉门外逸而形　成机侧炉头装煤烟尘，通常称之为机侧炉头烟。　对机侧炉头烟的控制主要是将其收集起来，送往　除尘地面站，经净化处理后外排。烟尘收集设施包括　炉门上方的吸尘罩、装煤车上的活动密封框和炉柱挡　烟板等。集气管在机侧或焦侧会影响炉头烟的输送途　径，国内已投产的治理方法有以下几种。　２．１　集气管在焦侧时增设单独集尘管道　集气管在焦侧时增设单独集尘管道的工艺中，炉　头烟经炉门上方的吸尘罩进入集尘管道，然后去地面　站进行净化处理。此方法简单实用，在新建项目的设　计中已广泛采用。　２．２集气管在焦侧时增设非单独集尘管道　集气管在焦侧时增设非单独集尘管道的工艺中，　炉头烟经炉门上方的吸尘罩进人集尘管道，再经炉顶　烟尘的集尘干管，去地面站进行净化处理。此方法适　合炉顶装煤烟尘的集尘干管占据了机侧炉门上方的　空间位置的情况。　２．３　集气管在机侧时消烟车上增设导烟管　集气管在机侧时消烟车上增设导烟管的工艺中，　炉头烟经炉门上方的吸尘罩进入消烟车，再经炉顶烟　尘的集尘干管，去地面站进行净化处理。因为消烟车　上的导烟管与炉门上方的吸尘罩对接处未能实现密　封，此方法有烟尘外逸现象存在。　２．４集气管在机侧时增设单独集尘管道　集气管在机侧时增设单独集尘管道的工艺中，炉　头烟经炉门上方的吸尘罩进入集尘管道，然后去地面　站进行净化处理。此方法增设的集尘管道的空间布置　较困难，采用此工艺的焦化厂已将上升管和炉柱拔高。　２．５增设蒸汽管道　在机侧炉门上方，布置蒸汽管道，用蒸汽将炉头　烟压住，以减少烟尘外逸。此方法消耗蒸汽，还会腐蚀　其他设备。　３问题探讨　针对捣固焦炉装煤烟尘的控制，除上述已投产的　治理方法外，还有其他的工艺途径值得考虑。　３．１　集气管在机侧时单独集尘管道安装位置的探讨　集气管在机侧，单独集尘管道的空间位置是需要　讨论的问题。图１是中冶焦耐工程技术有限公司设计　的５．５　ｍ捣固焦炉集尘管道安装位置简图，若将集尘　管道放在Ａ处，将影响正常的生产操作；若将集尘管　道放在Ｂ处，将影响炉头温度的测量，且该处空间位　置太窄（约为５７６　ｍｉｌ１）；若将集尘管道放在Ｃ处，需将　炉柱和集气系统全部拔高，给上升管清扫带来困难；　若将集尘管道放在Ｄ处，需将炉柱顶部降低，该位置　相对合适。总之，因为集气系统占据了炉门上方的空　问位置，集尘管道布置比较困难。　图１　５．５　ｍ捣固焦炉集尘管道安装位置简图　３．２其他的机侧炉头烟治理工艺的探讨　炉头烟若导人装煤车，在装煤车上增设１套烟尘　处理系统，会给机侧炉头烟治理开辟另一条途径，这　需要改进装煤车的设计。若将炉头烟导入去往回收系　统的吸煤气管道，能使其获得回收利用，既可以保护　环境，又能节约资源，并提高荒煤气的回收率，这是需　要深入研究的问题。　３．３取消炉顶车辆的设想　假设往炉内送煤饼时，炉顶密封，不从炉顶抽吸　装煤烟尘，让装煤烟尘从机侧炉门涌出，再将其导人　炉门上方的集尘管道并回收利用。这需要改进装煤车　上的密封装置，形成一个严密的烟尘收集系统。这种　假设的工艺，可以简化炉顶操作，是控制装煤烟尘可　以考虑的一个方向。　３．４降低火道温度的分析　装煤烟尘因煤料热解而产生，如把将要推焦的炭　化室两侧的火道温度降低（约可降２００℃），可减少装　煤时烟气的发生量，给装煤烟尘治理带来方便。此方　法给调温工作带来很大难度，只能作为一种思考模式。　２０１３年８月　３．５双集气管工艺　龚俊库：控制捣固焦炉装煤烟尘的工艺途径探讨　１５　装煤烟尘因荒煤气不能顺利导人集气系统而产　生，可以加大荒煤气流通通道截面积，促进其顺利导　４结　语　采用双ｕ型管导烟车控制炉顶装煤烟尘，增设单　独集尘管道控制机侧炉头烟，这两种方法相结合是捣　固焦炉装煤烟尘治理工艺的发展方向。对已投产的捣　固焦炉，各焦化厂可根据实际情况，采用适当的改造　人集气系统。采用双集气管工艺，焦侧集气管导出大　部分的荒煤气，机侧集气管导出其余的荒煤气，这样　有利于减少机侧炉头烟。机侧炉头烟还可借鉴ＰＲＯｖｅｎ　压力调节系统，通过集气管负压操作来控制外逸。这　些理念是控制装煤烟尘设计时值得思考的问题。　方案，来治理装煤烟尘。捣固焦炉装煤烟尘的控制需　继续研发，以完善技术措施。　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃ　Ｒｏｕｔｅ　ｆｏｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　Ｃｈａｒｇｉｎｇ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｆｒｏｍ　Ｓｔａｍｐ－ｃｈａｒｇｅｄ　Ｃｏｋｅ　Ｏｖｅｎｓ　Ｇｏｎｇ　Ｊｕｎｋｕ　（ＡＣＲＥ　Ｃｏｋｉｎｇ＆Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ　Ｃｏｒｐ．，ＭＣＣ，Ｄａｌｉａｎ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１　１６０８５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｊａｍｂ　ａｎｄ　ｐｕｓｈｅｒ　ｓｉｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｓｔａｍｐ—ｃｈａｒｇｅｄ　ｃｏｋｅ　ｏｖｅｎｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．Ｏｔｈｅｒ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔａｍｐ・—　ｃｈａｒｇｅｄ　ｃｏｋｅ　ｏｖｅｎｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｖｉｅｗ　ｏｆ　ｒａｔｉｏｎａｌ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｓｔａｍｐ—ｃｈａｒｇｅｄ　ｃｏｋｅ　ｏｖｅｎ，ｃｈａｒｇｉｎｇ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ，ｆｕｍｅ　ａｎｄ　ｄｕｓｔ　ｆｒｏｍ　ｊａｍｂ　ａｎｄ　ｐｕｓｈｅｒ　ｓｉｄｅ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　（上接第４页）　能源种类　原　则　表５不同种类能源的开发原则与目标　２０１５年目标值　煤炭开发　控制东部、稳定中部、发展西部　产能４１亿ｔ、产量３９亿ｔ　ｊ　学±　千　一”　根据资源前景和发展基础，重点加大煤层气和页岩气勘探开发循　’‘一　力度　到２０１５年，煤层气、页岩气的探明地质储量分别增加１　Ｘ　１０１￣３和　６　０００　Ｘ　１０％。，商品量分别达到２００×１０％。和６５×１０％。，非常规天然　气成为天然气供应的重要增长极　到２０１５年，运行核电装机达到４　０００×１０４ｋＷ，在建规模１　８００Ｘ　１０４ｋＷ　核电开发　安全高效发展核电　水电开发　积极有序发展水电　“十二五”时期，开工建设常规水电１．２×１０ｓｋＷ、抽水蓄能电站４　０００×　１０　ｋＷ。到２０１５年，全国常规水电、抽水蓄能电站装机分别达到２．６×　器　稠样　（未完待续）　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｐｒｏｇｒａｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　１２恤Ｆｉｖｅ－ｙｅａｒ　Ｐｌａｎ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔ　Ｇａｉｎｅｄ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　１１ｍ　Ｆｉｖｅ－ｙｅａｒ　Ｐｌａｎ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｓｔａｔｕｓ　Ｓｔｕｄｙ　Ｒｅｐｏｒｔ　ｂｙ　Ｃｈｉｎａ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏａｌ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｔａｔｉｏｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｈｅ　Ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ａｂｏｕｔ　Ｃｈｉｎａ　ｓ　ｅｎｅｒｇｙ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｓｉｎｃｅ　ｔｈｅ　２１ｓｔ　ｃｅｎｔｕｒｙ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｌａｙｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔ　ｇａｉｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｎｔｉｔｙ，ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｐｅｒ　ｃａｐｉｔａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｉｍａｒｙ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｉｔｓ　ｉｎｓｔａｌｌｅｄ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　１　１　Ｆｉｖｅ—ｙｅａｒ　Ｐｌａｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　１２　Ｆｉｖｅ—ｙｅａｒ　Ｐｌａｎ　ｗｉｔｈ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｏｌｉｃｉｅｓ，ｌａｗｓ，ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｇｒａｍｓ　ｐｒｏｍｕｌｇａｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ．Ｐｅｒｔｉｎｅｎｔ　ｍａｒｋｅｔ　ｄａｔａ，ｉｎｄｕｓｔｉａｌ　ｄｅｖｅｌｒｏｐｍｅｎｔ　ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｇｒａｍｓ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｍａｊｏｒ　ｆｏｓｓｉｌ　ｅｎｅｒｇｉｅｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ，ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　ａｎｄ　ｎａｔｕｒｌ　ｇａｓａ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｉｎ　ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅｉｒ　ｒｅｓｅｒｖｅｓ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｉｍｐｏｒｔ，ｅｘｐｏｒｔ，ｅｔｃ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｅｎｅｒｇｙ，ｃｏａｌ，ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ，ｎａｔｕｒａｌ　ｇａｓ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｏｌｉｃｙ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｉｍｐｏｒｔ　ａｎｄ　ｅｘｐｏｒｔ