爐頂消煙除塵車

一、 概述
大型搗固焦化企業(yè)，采用側(cè)裝煤方式，作業(yè)時有大量煙氣外溢，對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
我公司根據(jù)焦化企業(yè)的實(shí)際情況，本著“投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小，處理效果穩(wěn)定，煤氣回收節(jié)約能源”的原則進(jìn)行攻關(guān)，研制出“煤氣回收除塵成套設(shè)備”。
我們在技術(shù)研發(fā)過程中堅(jiān)持走“科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、人力資源得到充分發(fā)揮”的新型工業(yè)化道路。此項(xiàng)發(fā)明采用新的工藝技術(shù)，沖破“搗固焦?fàn)t側(cè)裝煤逸散荒煤氣含氧量高，不能進(jìn)入集氣管道”的禁區(qū)，直接將裝煤過程中溢出的高氧荒煤氣回收，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益，取代了消煙除塵車，降低各種成本支出，提高了化產(chǎn)品的回收率。
采用MN型導(dǎo)煙管和加煤口水封裝置，國內(nèi)首創(chuàng)。
二、 治理的必要性
裝入炭化室的煤料，夾帶進(jìn)大量的空氣。裝煤開始時，空氣中的氧與入爐的細(xì)微煤粒燃燒生成炭黑，形成黑煙。裝爐煤與灼熱的爐壁接觸，極具升溫產(chǎn)生大量碳、硫、氮單質(zhì)及化合物并伴有水汽和烴類有機(jī)物，此時煙氣成暗黃色。其中一部分進(jìn)入焦?fàn)t集氣管，另一部分通過爐頂排氣孔和爐門縫不嚴(yán)密處溢出，其體積約占焦?fàn)t總排放量的60%。
在裝煤操作中，排出的煙氣中有煤粉、荒煤氣、硫氮氧化物等大量有害物質(zhì)，其中還有對人類健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅的多環(huán)芳香烴，如苯并芘、7、12-二甲基苯并蒽、3-甲級膽蒽、二苯并芘、二苯（a,i）芘等，如果不加以治理，會對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，惡化勞動條件，對員工的身體健康造成很大威脅，違反國家環(huán)保政策。因此，一定要采取強(qiáng)有力的措施加強(qiáng)對裝煤時溢出煙氣的控制。
據(jù)統(tǒng)計在焦?fàn)t裝煤過程中，一噸入爐煤的污染物排放量約2.37kg，其中主要污染物有固體顆粒物（TSP）,苯并芘（BaP）、苯可容物（BSO）、二氧化硫（S02）等。其中BSO排放量為0.499kg/t煤，Bap排放量為0.000908 kg/t煤，Bap等有害物質(zhì)均已TSP為載體而存在，因此污染物對TSP的收集、處理是治理焦?fàn)t污染的關(guān)鍵。
三、 焦?fàn)t爐頂消煙除塵車工藝選擇的依據(jù)
加強(qiáng)操作時產(chǎn)生的爐頂煙氣中含有大量的煤粉、硫單質(zhì)及其化合物、碳氮氧化物、苯并芘及其他多環(huán)芳香烴等多種成分，其中可燃性成分和可燃性氣體占大部分比重，如直接單獨(dú)采用布袋除塵、靜電除塵、濕式除塵等常規(guī)處理，只能去除煙氣中的粉塵，并不能去除其中的有害成分，這些成分排放到空氣中照樣造成污染，并經(jīng)常出現(xiàn)粘布袋、堵塞靜電除塵和堵塞除塵系統(tǒng)現(xiàn)象。在這類煙氣處理過程中，應(yīng)使待處理煙氣首先通過高溫環(huán)境，煙氣中的煤粉、一氧化碳、硫單質(zhì)及其化合物、苯并芘及其他可燃性成分在高溫環(huán)境下燃燒并產(chǎn)生裂解，轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定無害的成分，而且發(fā)生一系列物理性質(zhì)的轉(zhuǎn)變。保持高溫裂解腔的持續(xù)高溫，是可燃性物質(zhì)充分燃燒裂解的必要條件，也是影響總體處理效果的關(guān)鍵所在。
通過上述步驟處理過的煙氣，其中的一氧化碳、苯并芘等可燃性氣體及有機(jī)物已經(jīng)與氧發(fā)生氧化、高溫裂解反應(yīng)，生產(chǎn)二氧化碳、水等，所以此后處理氣體的重點(diǎn)，主要是去除由煤粉，燃燒后生產(chǎn)的粉塵，由于此時煙氣溫度和濕度比較高，所以后續(xù)處理適合采用濕式除塵系統(tǒng)，在除塵的同時可以降低煙氣的溫度。在裝煤過程中溢出的荒煤氣全部燃燒后排放是一種資源的極度浪費(fèi)。
煤氣回收除塵成套設(shè)備可對加煤煙塵進(jìn)行有效處理，煤氣得到回收，節(jié)約能源，可達(dá)到爐頂煤氣零排放。
新技術(shù)的使用，解決了裝煤過程中的高含氧煤氣和荒煤氣全部抽吸回收的問題。節(jié)約了裝煤過程中的能源，降低能耗，同時消煙除塵效果顯著，焦?fàn)t生產(chǎn)環(huán)境更加符合環(huán)保要求，荒煤氣回收量增加。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，反復(fù)檢測，煤氣含氧量均在0.4-0.6%之間，完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)（煤氣含氧量≤1%）。
這種技術(shù)的使用可降低焦?fàn)t建設(shè)投資，取代消煙除塵車及附屬設(shè)備，并且可降低運(yùn)行成本，同時焦?fàn)t生產(chǎn)環(huán)保更加符合環(huán)保要求而使裝煤產(chǎn)生的荒煤氣在負(fù)壓作用下抽入焦氣管，并進(jìn)一步回收利用。
回收高氧煤氣后的化學(xué)產(chǎn)品（煤氣、焦油、硫銨、粗苯、硫磺等）回收率明顯提高，綜合經(jīng)濟(jì)效益可提8-10元/噸焦。
四、 焦?fàn)t爐頂消煙除塵車凈化工藝—煤氣回收除塵成套設(shè)備
本工藝采用局部安裝噴射設(shè)備使裝煤過程中形成局部負(fù)壓，從而，使裝煤產(chǎn)生的荒煤氣在負(fù)壓作用下抽入集氣管并進(jìn)一步回收利用。
新工藝的采用，沖破“搗固焦?fàn)t側(cè)裝煤逸散荒煤氣含氧量高，不能進(jìn)入焦氣管道”禁區(qū)，直接將裝煤過程中溢出的高氧荒煤氣回收利用，大大節(jié)約了能源，提高了經(jīng)濟(jì)效益，取代了硝煙除塵車，降低各種成本支出，同時提高了化產(chǎn)品的回收率。
焦?fàn)t爐頂消煙除塵車工藝主要包括以下三部分：一是水泵房和集氣管橋管設(shè)置有高壓氨水處理系統(tǒng)，利用高壓氨水系統(tǒng)進(jìn)行抽吸；二是阻礙焦?fàn)t頂部設(shè)置有沿爐頂軌道運(yùn)行MN型管爐頂導(dǎo)煙車，導(dǎo)煙車上有M型和N型導(dǎo)煙管、自動抓蓋和落蓋系統(tǒng)，利用兩套以上噴射系統(tǒng)同時抽吸高壓煤氣；三是爐頂加煤口設(shè)有水封裝置。
處理程序?yàn)椋寒?dāng)搗固加煤車開始加煤時，MN管已完成對接并自動打開加煤蓋，碳化室內(nèi)的煙氣在高壓氨水負(fù)壓下經(jīng)過爐頂加煤口水封裝置被吸入，MN型管中，通過MN型管進(jìn)入隔壁碳化室，隨即進(jìn)入上升管橋管和集氣管中，煤氣得到回收，同時起到消炎除塵的作用，爐頂煙氣達(dá)到零排放。
1、MN型管具有導(dǎo)煙量大，阻力小的特點(diǎn)，可有效減少系統(tǒng)阻力，自動抓蓋和落蓋系統(tǒng)可杜絕抓蓋和落蓋瞬間的煙氣外逸，加煤口水封裝置可杜絕氧氣進(jìn)入焦氣管，高壓氨水采用高壓力中流量的設(shè)計，可有效增加系統(tǒng)負(fù)壓。