楊連儒
（河鋼集團(tuán)宣鋼公司焦化廠）
摘要：河鋼宣鋼焦化廠煉焦除塵系統(tǒng)存在磨損嚴(yán)重、使用壽命短和除塵效果不佳的問題，為此對焦?fàn)t除塵、干熄焦除塵、焦?fàn)t荒煤氣導(dǎo)出三系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化維修與再造。改造后在延長除塵設(shè)備使用壽命、提高除塵效果和防治焦?fàn)t煙塵等方面取得了很大進(jìn)步。改善了焦?fàn)t生產(chǎn)操作環(huán)境，減輕了職工勞動強(qiáng)度，有效地保護(hù)了職工的安全職業(yè)健康不受侵害。
關(guān)鍵詞：煙氣；焦粉；煤粉；焦?fàn)t除塵；系統(tǒng)再造
0 引言
焦化工業(yè)是環(huán)境污染大戶，而焦?fàn)t煙塵又是焦化的主要污染源。焦?fàn)t煙塵污染可分為兩部分：一部分是煉焦期間焦?fàn)t逸出的煙氣，即荒煤氣；另一部分是機(jī)械操作過程中產(chǎn)生的煙塵，主要是裝煤、推焦和攔焦過程中產(chǎn)生的煙塵。河鋼宣鋼焦化廠5#、6#焦?fàn)t除塵采用裝煤和推焦兩套除塵系統(tǒng)，與干熄焦配套的環(huán)境除塵也采用類似的除塵系統(tǒng)。除塵設(shè)施不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致焦?fàn)t除塵設(shè)備普遍存在磨損嚴(yán)重、使用壽命短和除塵效果不佳的問題。焦?fàn)t荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)其主要控制煙氣泄漏的方法有上升管蓋水封、上升管與集氣管填料密封及集氣管壓力控制技術(shù)，但由于焦?fàn)t生產(chǎn)溫度較高，荒煤氣和氨水具有較強(qiáng)的腐蝕性，再加上集氣管壓力持續(xù)波動，致使荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的泄漏，造成荒煤氣外溢。針對以上問題必須進(jìn)行優(yōu)化維修再造。
1 煉焦除塵系統(tǒng)原有方式存在問題
1.1、除塵控制系統(tǒng)存在問題：除塵設(shè)備不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致焦?fàn)t除塵設(shè)備普遍存在磨損嚴(yán)重、使用壽命短和除塵效果不佳的問題，已無法滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。需對除塵控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，延長設(shè)備使用壽命，減少故障率，改善除塵效果。
1.2、在長期使用過程中，焦?fàn)t除塵管道法蘭連接處出現(xiàn)不同程度的膨脹、變形和泄漏，致使除塵吸力降低，使除塵效果不佳。將焦?fàn)t除塵管道法蘭連接處創(chuàng)新設(shè)計為內(nèi)部密封焊接方式，加強(qiáng)管道的密封性。
1.3、干熄焦平板閘門開閉執(zhí)行裝置由于作業(yè)環(huán)境惡劣，絲杠表面很容易銹蝕或粘附雜質(zhì)，導(dǎo)致電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象，甚至使平板閘門不能有效開閉，致使焦粉和有毒有害氣體泄漏，惡化操作環(huán)境，嚴(yán)重制約了干熄焦生產(chǎn)。對干熄焦平板閘門開閉執(zhí)行裝置進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)對閘板往復(fù)運(yùn)動，使平板閘門緩慢平穩(wěn)開關(guān)。
1.4、焦?fàn)t荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)其主要控制煙氣泄漏的方法有上升管蓋水封、上升管與集氣管填料密封及集氣管壓力控制技術(shù)，但由于焦?fàn)t生產(chǎn)溫度較高，荒煤氣和氨水具有較強(qiáng)的腐蝕性，再加上集氣管壓力持續(xù)波動，致使荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的泄漏，造成荒煤氣外溢。
探索穩(wěn)定集氣管壓力的控制方法，并對部分荒煤氣導(dǎo)出設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，提高密封效果。
2 焦?fàn)t除塵控制系統(tǒng)優(yōu)化維修與再造
2.1 焦?fàn)t除塵控制系統(tǒng)優(yōu)化再造
利用先進(jìn)的通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)除塵控制站與焦?fàn)t主控室不同系統(tǒng)之間主從站的通訊以及除塵系統(tǒng)與焦?fàn)t四大機(jī)車之間的無線通訊。創(chuàng)新設(shè)計除塵風(fēng)機(jī)高速啟動方式由直接給定優(yōu)化為階梯給定，并通過連鎖控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)除塵風(fēng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換。重新編制除塵排灰系統(tǒng)PLC控制程序，合理安排預(yù)噴涂時間和四條刮板機(jī)啟動停止時間。
2.2 焦?fàn)t除塵設(shè)備設(shè)施優(yōu)化再造。焦?fàn)t除塵管道法蘭連接處創(chuàng)新設(shè)計為內(nèi)部密封焊接方式，加強(qiáng)了管道的密封性。將除塵器泄爆閥大臂和閥體固定并設(shè)置配重，達(dá)到泄爆閥打開后自動復(fù)位的效果。
2.3 焦?fàn)t除塵設(shè)備設(shè)施維修優(yōu)化
（1）、焦?fàn)t除塵管道法蘭連接處創(chuàng)新設(shè)計為內(nèi)部密封焊接方式，加強(qiáng)管道的密封性。
（2）、將除塵器泄爆閥大臂和閥體固定并設(shè)置配重，達(dá)到泄爆閥打開后自動復(fù)位的效果。
3 干熄焦除塵系統(tǒng)優(yōu)化維修與再造
3.1干熄焦除塵設(shè)備設(shè)施優(yōu)化再造
干熄焦平板閘門開閉執(zhí)行裝置將原絲杠傳動改為電液力執(zhí)行裝置，使平板閘門能緩慢平穩(wěn)開關(guān)。在兼顧使用效果和成本的情況下合理選擇干熄焦一二次除塵排灰設(shè)備材質(zhì)和規(guī)格。干熄焦除塵灰倉排灰裝置原設(shè)計為液壓推桿插板閥式卸料器，用限位開關(guān)進(jìn)行開閉控制，改造為格式卸灰閥，PLC控制。
3.2干熄焦除塵控制系統(tǒng)優(yōu)化再造。對干熄焦除塵排灰控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，合理控制排灰設(shè)備的啟動時間和循環(huán)周期。
4 焦?fàn)t荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)優(yōu)化再造
4.1荒煤氣導(dǎo)出控制系統(tǒng)優(yōu)化再造
對荒煤氣導(dǎo)出控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，穩(wěn)定集氣管壓力。將手動翻板底座進(jìn)行重新打孔、制作扇形調(diào)節(jié)孔，實(shí)現(xiàn)手動微調(diào)，要求崗位密切關(guān)注集氣管壓力變化，及時進(jìn)行調(diào)節(jié)。在5#爐西側(cè)吸氣管安裝20個高壓氨水吹掃支管，定期對吸氣管進(jìn)行清掃，防止焦油等雜質(zhì)沉積在管道底部，導(dǎo)致荒煤氣導(dǎo)出不暢，引起集氣管壓力的波動。集氣管壓力優(yōu)化前后對比如圖1所示，可見集氣管壓力波動趨于平穩(wěn)。
圖1 集氣管壓力優(yōu)化前后對比
4.2荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施維修優(yōu)化再造
對部分荒煤氣導(dǎo)出設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，提高系統(tǒng)密封效果。對荒煤氣泄漏嚴(yán)重的橋管、水封槽及大蓋進(jìn)行更換，并對其進(jìn)行改造，供下次循環(huán)使用。對橋管進(jìn)行加長處理，原來插入承插口閥體部位深度僅100mm，再加長補(bǔ)焊200mm。加長后的橋管插入承插口閥體較深，填料后對承插口的密封效果更佳，橋管改造前后如圖2所示。對更換下來的水封槽內(nèi)外圈及水封大蓋外圈全用不銹鋼板焊補(bǔ)替換，對橋管沙眼及孔洞進(jìn)行補(bǔ)焊和打卡處理。圖3 為水封大蓋、水封槽設(shè)計圖。
圖2 橋管改造前后對比圖
圖3 水封大蓋、水封槽設(shè)計圖
5 新技術(shù)應(yīng)用
5.1 利用先進(jìn)的通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)除塵控制站與焦?fàn)t主控室不同系統(tǒng)之間主從站的通訊以及除塵系統(tǒng)與焦?fàn)t四大機(jī)車之間的無線通訊。
5.2 創(chuàng)新設(shè)計除塵風(fēng)機(jī)高速啟動方式由直接給定優(yōu)化為階梯給定，并通過連鎖控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)除塵風(fēng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換。
5.3 重新編制除塵排灰系統(tǒng)PLC控制程序，合理安排預(yù)噴涂時間和四條刮板機(jī)啟動停止時間。
5.4 焦?fàn)t除塵管道法蘭連接處創(chuàng)新設(shè)計為內(nèi)部密封焊接方式，加強(qiáng)了管道的密封性。將除塵器泄爆閥大臂和閥體固定并設(shè)置配重，達(dá)到泄爆閥打開后自動復(fù)位的效果。
5.5 對干熄焦平板閘門開閉執(zhí)行裝置改造，利用液壓缸驅(qū)動焦?fàn)t干熄焦平板閘門并在液壓缸的活塞桿上設(shè)置了隔熱防塵圈，能夠有效控制平板閘門的正常開閉。
5.6 在兼顧使用效果和成本的情況下合理選擇干熄焦一二次除塵排灰設(shè)備材質(zhì)和規(guī)格，提高除塵設(shè)備的耐磨度和負(fù)荷余量。
5.7 干熄焦除塵灰倉排灰裝置原設(shè)計為液壓推桿插板閥式卸料器，用限位開關(guān)進(jìn)行開閉控制，改造為使用方便、控制簡單、排灰連續(xù)、一次卸灰量大的格式卸灰閥，用PLC控制。
5.8 對干熄焦除塵排灰控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，合理控制排灰設(shè)備的啟動時間和循環(huán)周期，延長了刮板機(jī)和格式閥等設(shè)備的使用壽命，保證了除塵效果。
5.9 對集氣管壓力控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，并對荒煤氣泄漏嚴(yán)重的橋管、水封槽及大蓋進(jìn)行改造，供下次循環(huán)使用，提高了系統(tǒng)密封效果。
6 取得的實(shí)際效果
本項目從煉焦除塵控制系統(tǒng)和設(shè)備設(shè)施方面進(jìn)行維修再造優(yōu)化，在延長除塵設(shè)備使用壽命、提高除塵效果和防治焦?fàn)t煙塵等方面取得了很大進(jìn)步，推焦除塵平均壓差由原來的1538 Pa降低到現(xiàn)在的958 Pa；裝煤除塵平均壓差由原來的2322 Pa降低到現(xiàn)在的1794 Pa；焦?fàn)t日均除塵灰量由原來的6t增加到現(xiàn)在的7.5t；干熄焦日均除塵灰量由原來的55t增加到現(xiàn)在的56t，而且，整個除塵設(shè)備的使用壽命延長一年左右。通過對集氣管壓力控制系統(tǒng)的優(yōu)化和對荒煤氣導(dǎo)出設(shè)備設(shè)施的創(chuàng)新設(shè)計，有效減少了荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)中存在的泄漏點(diǎn)，集氣管壓力波動趨于平穩(wěn)，避免了荒煤氣對大氣的污染和資源的浪費(fèi)。本次項目改造總投資費(fèi)用29.2萬元，年創(chuàng)總效益214.51萬元。除塵各項技術(shù)指標(biāo)得到明顯改善：推焦除塵平均壓差降低；裝煤除塵平均壓差降低；焦?fàn)t日均除塵灰量增加；干熄焦日均除塵灰量增加；整個除塵設(shè)備的使用壽命延長。不僅減輕了職工的勞動強(qiáng)度，還收獲了不錯的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保效益。如圖4、圖5、圖6所示：
7 結(jié)語
河鋼宣鋼焦化廠分別從焦?fàn)t除塵系統(tǒng)、干熄焦除塵系統(tǒng)和荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)的控制系統(tǒng)方面和設(shè)備設(shè)施方面進(jìn)行新技術(shù)改造創(chuàng)新優(yōu)化，焦?fàn)t及干熄焦除塵效果顯著提高，大大減少了焦粉、煤粉、荒煤氣等的外溢損失，改善了焦?fàn)t生產(chǎn)操作環(huán)境，減輕了職工勞動強(qiáng)度，有效地保護(hù)了職工的職業(yè)健康不受侵害。同時從根本上治理了荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)中的泄漏點(diǎn)，減少了荒煤氣外排，集氣管壓力波動趨于平穩(wěn)，避免了荒煤氣對大氣的污染和能源的浪費(fèi)，取得了良好的社會效益和環(huán)保效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 王正伏；焦?fàn)t地面除塵站系統(tǒng)的改進(jìn)[J]；燃料與化工;2008年01期.
[2]韓棟；干熄焦環(huán)境除塵技術(shù)理論與應(yīng)用研究[D]；江西理工大學(xué)；2010年.