菏泽能源有限公司技改方案.doc

山东菏泽福海能源有限公司5.5米2×60孔机焦炉除尘技改工程技术方案
菏泽富海能源有限公司焦炉技改工程
技术方案

通过我们对贵公司实地考察，针对现场的实际情况，结合业主方的意见，我们提出本次改造方案。这次技改工程计划分两步进行，第一步是对现有除尘系统进行改造，使地面站改为二合一系统，使除尘设备能够正常工作，暂时解决目前的环保问题；第二步是对原除尘设备升级改造，装煤利用高压氨水系统，彻底解决原除尘系统存在的问题，不但解决环保问题，还能够增加经济效益。
第一步 对现有除尘系统进行改造
1、改造的项目和范围
1.1、改造现有炉顶烟尘收集车，完善燃烧条件及设备 2台
1.2、检修现炉顶推盖风管的密封问题 120套
1.3、改造拦焦除尘地面站为装煤拦焦二合一地面站 1套
1.4、地面站新增予喷涂装置 1套
2、改造的主要设备参数
2.1炉顶导烟车的改进
拆除原导烟车除车架、操作配电室及驱动装置以外的所有设备，重新优化设计导烟车的各个设备部件：
（1）增加4套新的燃烧器、1套混合燃烧器以及2件烟尘导出伸缩套筒，确定合理的燃烧室空间，改善了燃烧条件，降低了粘性物质和重组分在烟气中的含量，防止滤袋粘结滤袋。
（2）在导烟车上增加侧吸口烟气强制抽吸风机系统，增大机侧炉门上部的风量和风压，提高捕集率。
接力风机：风量：9000m³/h，风压：8000Pa，功率：37KW
（3）导烟车安全性能的改造。设计紧急泄放阀，能够迅速的释放导烟车内残存的荒煤气；燃烧器的零距离微正压燃烧法，消除了煤气爆炸的危险。
2.2地面站的改进优化
考虑到现有装煤地面站配置的风机机组风量及风压偏低，不能满足装煤时的除尘要求，现暂时对拦焦地面站进行改造，升级为二合一地面站，即：同时处理装煤和出焦时产生的烟尘。
（1）把炉顶推盖风管与拦焦地面站接通，即在炉顶推盖风管与拦焦地面站之间增设一条φ2000×6的工艺管道；
（2）增设３台系统切换阀，保证装煤除尘和出焦除尘各自独立进行，互不影响；
（3）在拦焦地面站升级改造为二合一后，装煤时产生的烟气中的重组分和粘性物质容易粘附在布袋除尘器的滤袋上，不易反吹，造成除尘效果差，严重的时候还需更换新的滤袋，所以，需要在拦焦地面站的布袋除尘器进口增设一套预喷涂装置，其作用为：①在脉冲反吹完成后，喷入预喷涂料可以使滤袋表面形成一层阻燃、隔水、助滤的涂层，使带粘性物质的粉尘不与滤袋直接接触；②在日常装煤除尘过程中利用干性的特制粉尘喷入布袋除尘器进口处，使粉尘与烟气中重组分和粘性粉尘充分接触、混合、吸附，使烟气不能直接与布袋接触，来防止机侧烟气糊布袋的危害。
3工期：70天。
4、预算造价：约280万元。
第二步　　原除尘设备的升级改造
1、升级改造的项目和范围
1.1、改造炭化室排气孔密封盖为水封式　　　 　 360套
1.2、改造现有炉顶导烟车为“Ｈ”型导烟车　 2台
1.3、增设高压氨水泵及其阀门、管路等系统（包括自动化控制）　 全套
1.4、装煤车增设炉门密封导套 　　　　 　　　 2台
1.5、集气管自动调压系统的升级改造
1.6、地面站系统改造
2、高压氨水系统工艺流程
高压氨水系统的工作原理是，通过高压氨水在桥管上氨水喷头内高压喷射而产生射吸力（工作压力为4.0MPa左右），造成上升管底部产生一定的负压，来吸收装煤时炭化室的烟气而进入焦炉集气总管内的一种工艺。
侧装煤焦炉装煤时的污染源分两大部分：一是炉顶炭化室排气口散逸的烟气，二是机侧炉门散逸的烟气。本次采用的装煤除尘方式为：炉顶采用高压氨水系统＋炉顶“H”型导烟车收集的形式，装煤时打开相对应（N+2，N+4，N-1）炭化室的高压氨水系统，将排气孔烟气导入相邻第三孔、第五孔和相反方向的第一孔炭化室内，将大部分的荒煤气回收到化产进一步利用，此部分属于内吸法工艺系统；机侧烟尘采用集尘小罩收集，每孔炭化室对应一个集尘小罩，每个集尘小罩与导烟车的对接装置连通，导烟车的导出装置将烟气导入炉顶焦侧推盖式风管内。烟尘通过工艺管道进入装煤地面站，首先与预喷涂装置喷出的特制干粉混合吸附，然后进入布袋除尘器净化除尘,此部分属于外吸法工艺系统。
附：见工艺流程图

该工艺系统的主要特点：
（1）、采用高压氨水吸收的内吸法工艺系统，可将装煤过程中80%～85%的煤气回收利用，直接增加煤气、焦油和粗苯的产量，增加经济效益。
（2）、高压氨水泵采用变频器进行调速。在集气管压力自动平衡系统的配合下，在装煤前保持氨水泵1.0Mpa左右的压力，装煤开始后逐渐提高压力至3.5-4.0MPa，既能减少高压力对氨水阀门的损坏，延长阀门的使用寿命，又能有效节约电能，实现无烟装煤，降低运行成本；
（3）、机侧炉门增设了密封装置和采用了外吸法导入装煤地面除尘站处理的工艺系统，解决了机侧炉门烟的污染，提高了烟气的捕集率。
3、升级改造主要设备参数
3.1增加高压氨水泵3台及管路系统
在炉顶上升管与集气管之间的桥管处，设置高、低压两用系统（如右图所示），并在两上升管之间便于操作的位置安装三通切换阀进行高、低压氨水切换。在氨水泵房内新增三台高压氨水泵，（高压氨水泵采用“304”不锈钢材质的多级离心泵，工作压力为3.5～4.0MPa，流量为80m3/h,扬程为460m,功率为200KW，电压380V。）水泵负责给桥管的氨水喷咀提供高压喷洒氨水。氨水管道上设置泄压安全阀，止回阀，旁通阀等便于系统的流量和压力调节。氨水泵采用变频器进行自动化控制，根据氨水的压力变化调整相应的变频，保持氨水喷咀的工作压力在稳定的范围内。集气管自控调压系统业主方应进行升级改造。
3.2对炉顶排气孔盖进行改进
为了保证系统的密封性和煤气压力的稳定性，保证煤气系统的安全运行，将炉顶沿炉体纵向布置三行用于“H”型管导烟的排气孔盖，由原传统炉口盖更换为水封式密封盖（如下图所示）
该水封式密封盖是根部镶嵌在整体环型炉口耐火砖内、顶部带有活动管口盖的导烟水封，用导烟车上两端开口的“H”型导烟管将“N”号炭化室装煤时产生的荒煤气导入N+4号、N+2号和N-1号炭化室炉顶空间，在高压氨水的作用下经上升管进入集气管除尘工艺和设备。
炉口水封式排气孔盖上部配有专制的水封盖，水封盖的启、闭均由导烟车“H”型导管内设置的提盖装置自动完成，装完煤后盖住水封盖，确保N+4号、N+2号和N-1号炭化室的炉顶空间在装煤前到装煤完成后的全过程期间与大气完全隔绝。
3.3装煤车增加炉门密封装置
在机侧装煤车装设炉门密封导套，该导套的两侧骨架用空心管制作，空心管上部与侧吸口罩下口对接，可将吸力传至炭化室底部，空心管形成一强制性烟气通道。装煤时用液压驱动贴近护炉柱侧面上，将炉门框附近与外界进行封闭，使内部形成烟气通道，装煤时炉门框四周的烟气通过此通道上升至炉门框顶部集尘小罩内，炉门框底部带出来的烟气通过空心管将冒出的烟气送入顶部集尘小罩，罩内烟气送入导烟车内，通过拦焦车的导烟管将烟气送入地面站。
3.4改造现有的两台除尘车为内吸法导烟车
在第一步改造的导烟车基础上增加3套“H”型导烟管和自动提盖装置。
（1）改造后的设备功能：
将焦炉排气孔排出的烟气在相邻炭化室高压氨水系统的作用下，导入相邻结焦末期（N-1、N+2和N+4）的炭化室内，进入焦炉集气管煤气系统；
（2）改造后的设备工艺及机构说明
设置3套相邻炭化室（N+2、N+4和N-1型）输送的 “H”型烟气导管，即导入串序方向一致的第三孔和相反方向的第一孔。
4、升级改造后的效益分析
4.1增收煤气
装煤过程中产生的荒煤气占结焦过程的百分比计算公式为：
A×B÷(C×60) ×100％
A--单炉装煤时间, 按7min计；
B--装煤时烟尘产生的速率为正常结焦过程中的2.5～7倍，取中间值4.75倍计算；
C—结焦时间，h；
装煤过程中产生的荒煤气占结焦过程的百分比为:
7×4.75÷(24×60) ×100％=2.3％
两座焦炉年产干全焦120万吨，煤焦比以1.28计，吨干煤产生煤气量以340m3计，采用高压氨水导烟车把装煤过程中产生的荒煤气导入集气管，吸收率按85%计算，则每年可增加荒煤气为：
1200000×1.28×340×2.3％×85%=1020万m3/a
4.2效益计算
（1）煤气：1020×0.5=510.0万元/a
式中：0.5为1 m3煤气市场售价(元)。
（2）煤焦油（焦油收率以干煤量的3.48％计）：1200000×1.28×3.48％×2.3％=1229.0t
1229.0t×2750=338万元/a
式中： 2750为1吨焦油现行售价(元)。
（3）粗苯（粗苯收率以干煤量的1.0％计）：1200000×1.28×1.0％×2.3％=353.0t
353.0t×6800=240万元/a
式中： 6800为1吨粗苯现行售价(元)。
（4）粉尘回收：1200000吨×2.5Kg/t焦×90%（捕集率）=2700吨。
2700t×500=135万元/a
式中： 500为一吨焦粉的售价(元)。
（5）以上回收经济效益合计：
510万元＋338万元＋240万元＋135万元=1223万元/a。
4.3 环保效果
（1）1 m3焦炉煤气完全燃烧产生6.25 m3废气，1020万m3焦炉煤气完全燃烧产生6375万m3废气。
每年向大气中少排6375万m3废气。
（2）用地面除尘站后，每年可减少粉尘排放：
1200000吨×2.5Kg/t焦×90%（捕集率）=2700吨。
每年向大气中少排粉尘约2700吨。
5、工期：100天。
6、预算造价：约700万元。

山西天水环保工程设计有限公司
山西长林环保机械设备有限公司