焦爐無組織煙塵具有典型的陣發(fā)性特點，煉焦生產(chǎn)過程中在裝煤、推焦及熄焦時都會向大氣排放大量煙塵，對周圍環(huán)境造成巨大污染。分公司煉焦部 7 m 焦爐配備了成熟的無煙裝煤和焦側(cè)出焦地面站除塵工藝，但原設(shè)計機側(cè)車載除塵受限于推焦機位置空間，除塵器體積較小，無法滿足環(huán)保要求。

1 機側(cè)除塵改造內(nèi)容

分公司煉焦部現(xiàn)有 7 m 52 孔焦爐 4座，設(shè)計改造新增機側(cè)除塵系統(tǒng) 2 套。改造后的機側(cè)除塵系統(tǒng)采用了 U 型管水封除塵技術(shù)，該技術(shù)已在日本關(guān)西熱化學

、韓國浦項焦爐上應(yīng)用，通過采用車載 U 型管與水封槽集塵管連接，實現(xiàn)移動吸輸塵，配套地面脈沖袋式除塵器實現(xiàn)煙氣凈化。系統(tǒng)主要由車上集成設(shè)備

、推焦機導煙 U 型管、水封槽、除塵地面站等組成，見圖 1。

在焦爐生產(chǎn)過程中，機側(cè)爐門因推焦及平煤產(chǎn)生的煙氣由車載集塵罩配合焦爐擋煙板進行收集，混風煙塵通過推焦機上安裝的吸塵管道導出，經(jīng)由U 型管水封系統(tǒng)進入地面站。首先送入火花捕集器冷卻并對大顆粒煤焦塵進行粗分離，再進入脈沖布袋除塵器進行凈化，凈化后的煙氣經(jīng)除塵器上部集合管被吸入通風機排入大氣。在除塵器中被捕集下來的粉塵經(jīng)格式排灰閥進入刮板輸送機，經(jīng)斗式提升機進入粉塵倉，再由抽吸式罐車外運。通風機配備變頻調(diào)速電機，使通風機在推焦及平煤生產(chǎn)時高速運轉(zhuǎn)，而在推焦及平煤間歇時使風機以低轉(zhuǎn)速運行，達到節(jié)約電能的目的。

1． 1 機側(cè)除塵改造技術(shù)要點

( 1) 推焦機除塵罩通過集塵管與車載 U 型管連接，并在集塵管上設(shè)置電控翻板閥，車輛作業(yè)時翻板閥開啟，構(gòu)成煙氣通道，煙氣經(jīng)由水封裝置進入地面凈化系統(tǒng)，未作業(yè)備車翻板閥關(guān)閉，保證作業(yè)車輛除塵吸力。同時將除塵翻板與風機建立聯(lián)鎖，保證在除塵翻板打開的情況下風機方可起高速，避免吸力過大導致水封槽抽癟或風道進水。車載 U 型彎管下端始終浸在水封槽中，車輛移動時沿著焦爐的全長方向隨車移動，水封裝置為系統(tǒng)提供嚴格的密封性，確保全爐區(qū)域完全無泄漏移動連接，大大減小了風機的能量損失。

( 2) 由于分公司煉焦部 4 座焦爐共用 3 臺推焦機，在日常生產(chǎn)過程中 2#推焦機需根據(jù)實際生產(chǎn)位置接入南側(cè)或北側(cè)除塵系統(tǒng)。為保證2#推焦機可同時滿足南北爐區(qū)作業(yè)條件，將南北兩側(cè)機側(cè)除塵系統(tǒng)水封槽連通，同時在中間位置設(shè)置翻板。翻板系統(tǒng)包括風道翻板和水道翻板兩部分，其中風道翻板常關(guān)，水道翻板設(shè)置限位開關(guān)，當 2#推焦機達到指定位置時水道翻板打開，推焦機通過后翻板關(guān)閉，以確保推焦機通行順暢且 2 座機側(cè)除塵系統(tǒng)不相互干擾。

( 3) 受限于焦爐區(qū)域地面空間位置，煉焦部 2座機側(cè)除塵地面站均置于兩級焦爐中段位置，且通過地下管與水封槽風道連接。

1． 2 

主要性能參數(shù)

( 1) 單 座除 塵 地 面 站 系 統(tǒng): 風 機 處 理 能 力170 000 m3/ h( 110 ℃) ，全壓 8 000 Pa; 除塵器布袋1 344 條，總過濾面積 4 080m2; 配備 630 k W/10 k VYPT 500 － 6 型變頻調(diào)速電機 1 臺，設(shè)計最大轉(zhuǎn)速992 r / min。

( 2) 水封裝置: 水封槽實際運行注入水面高度850 mm( 保證壓差大于 8 500 Pa 密封能力) ; 水封箱體兩端設(shè)置滿流管及水位上下限報警裝置，保證水位控制在合理區(qū)間內(nèi); U 型管出風口頂部距水面高度不小于 650 mm，防止 U 型管內(nèi)進水; 風機高速運行壓力小于 3 000 Pa( 水位落差小于 150 mm) ，風機低速狀態(tài)壓力小于 500 Pa; 除塵管吸力大于 3 000 Pa時，末端安全閥自動開啟保護。

2 運行中存在的問題及解決方法

2． 1 車載集塵罩優(yōu)化

車載集塵罩作為機側(cè)除塵系統(tǒng)第 1 道工序，其集塵效果對于整個系統(tǒng)運行效果至關(guān)重要。由于焦爐爐體結(jié)構(gòu)原因，在集塵罩設(shè)計過程中必須預留一定的間隙，避免集塵罩本體與焦爐上部大彈簧拉桿及擋煙板發(fā)生刮碰。但在實際運行過程中存在預留間隙跑煙問題，為有效解決該問題，進行了如下改進。

( 1) 縮短預留間隙，通過焊接白鋼板條延長集塵罩前檐及兩側(cè)前端，保證運行過程中最小間隙不大于 50 mm。

( 2) 安裝擋煙簾，將 120 mm 寬石棉布通過角鋼固定在集塵罩前檐上，石棉布在重力作用下自然垂下，達到密封集塵罩前檐與焦爐擋煙板垂直間隙的目的。

同時對推焦、平煤吸塵口吸力分配進行更改，原設(shè)計推焦、平煤吸塵口吸力最大分配比為7 ∶ 3，但將分配比設(shè)為最大，仍存在平煤吸塵口吸力過剩問題，且機側(cè)冒煙 80% 以上為出焦冒煙，平煤冒煙較少。因此，我們將吸力分配翻板極限更改為8 ∶ 2。通過對集塵罩系統(tǒng)進行優(yōu)化改進，集塵效果顯著提升。

2． 2 風道進水問題研究

煉焦部機側(cè)除塵水封系統(tǒng) U 型管結(jié)構(gòu)形式采用了日本住友水封除塵專利的原版結(jié)構(gòu)，設(shè)計過程中充分考慮了車輛走行、風機抽吸力等可能導致 U型管進水的可能。但系統(tǒng)投入運行后，仍出現(xiàn)了風道進水問題，停機檢查發(fā)現(xiàn)U 型管內(nèi)部、風道及地下管中均有進水問題，同時逐步顯現(xiàn)除塵器壓差增大除塵布袋板結(jié)問題。排除水封裝置內(nèi)漏原因后，考慮可能原因如下:① 由于水封槽土建基礎(chǔ)和 U 型導煙管安裝標高存在誤差，現(xiàn)場測量 1#車誤差約 56 mm ( U 型管下移) ，2#車誤差約 53 mm( U 型管上移) ，3#車誤差約76 mm( U 型管下移) 。當下雨較大或自動給水閥門故障時，水封槽兩端滿流管排水量不足以排出進水

量，水封槽水位出現(xiàn)增高現(xiàn)象，此時推焦機快速移動，造成局部水位變高，導致 U 型導煙管先進水，然后 U 型導煙管里的水在負壓作用下進入水封槽氣

室; ② 水封槽中間位置由于擋板密封不嚴等原因，在 2 座除塵風機共同作用下，導致局部液位升高或形成水花進入風道( 風道中間段即兩地下管接口之間進水量較大) ; ③ 由于采用地下管設(shè)計，煙氣流通路徑變化較大U 型管出口處可能會出現(xiàn)部分煙氣折流造成水面波動。同時當風道進水時，水可以直接流入地下，在風機抽吸力作用下形成水霧，水霧隨混合煙氣向除塵器移動，且由于管道攀升段較短，不足以將水霧沉降下來而直接進入除塵器，導致除塵器布袋板結(jié)問題。為此我們制定改進措施如下: ① 將原設(shè)計 U型管進行延長，使水面露出部分增加 100 mm，并將U 型管出風口改為過頂式出風口( 圖 2 ) ，避免折流煙氣直接作用于水面，引起水面波動; ② 在風道與地下管接口處增加 300 mm 高圍堰，同時在氣室增加排水點，這樣即使出現(xiàn)特殊情況導致風道進水，也不至于水直接進入地下管，可以直接通過排水點排出，有效降低了形成的水霧進入除塵器的可能;③ 以水封槽中間隔板為中心向兩側(cè)增加擋板，將連接風道和水道的通道堵死，防止該位置因特殊原因?qū)е挛^大，引起的局部水位升高而進入風道。通過以上改進措施，水封系統(tǒng)運行穩(wěn)定，未再發(fā)生風道進水問題。