谷啸 翟连国
( 江苏沙钢集团焦化厂，张家港 215625)
摘 要: 介绍了 6 m 焦炉生产过程中机侧烟尘综合治理技术和措施，分析了推焦操作中的烟尘控制难点，提出了分类施策、精准治理的理念。采用主辅结合的方式，有效治理推焦各环节的烟尘，并实现远程操作控制。
关键词: 焦炉; 烟尘收集; 立体消烟; 水封槽密封
目前国内 6 m 焦炉大多数为 10 年前投产，在环保设计中相对新建的焦炉比较薄弱，只能通过后期改造提高环保水平，特别是机侧的烟尘治理相对比较复杂，难度较大。在摘门、推焦、平煤过程中都会有烟尘外逸。本文就沙钢焦化厂在机侧烟尘治理方面进行的改造工作进行简要论述。
1 早期焦炉机侧烟尘治理方法
要有效收集烟尘，必须配备除尘装置，可采用机侧地面除尘站或者车载除尘系统对机侧烟尘集中吸收处理。我厂机侧除尘采用地面布袋除尘形式，风量 170 000 m3 /h，可变频调速，2 座焦炉共用 1 座地面除尘站。烟尘通过地面集尘管道送入地面除尘站，对焦炉推焦过程中产生的烟尘进行治理。地面除尘站系统包括阵发性高温烟尘冷却分离阻火器、预喷涂装置、脉冲袋式除尘器、通风机组、消声器、烟囱、气力输灰系统等。
地面除尘站开始工作时，烟气在风机的作用下从机侧吸气罩吸入后，先经除尘管道进入阵发性高温烟尘冷却分离阻火器进行预处理，然后经脉冲袋式除尘器净化后，由排风机经烟囱排至大气。除尘器收集的粉尘经气力输灰装置送至预喷涂装置，预喷涂装置中的粉尘逸入灰仓，然后使用真空罐车外运。
为避免烟气中的焦油粘结除尘器布袋，设置预喷涂装置，将焦粉随气流均匀地吸附在除尘器布袋上，从而阻止烟气中的焦油直接与布袋接触。预喷涂装置按照设定好的程序自动依次完成喷吹。为防止除尘器内部结露，除尘器配有保温措施。
在推焦机上针对摘取炉门、炉门炉框清扫、平煤等导致烟尘逸散的操作设置烟气捕集装置，通过除尘管网、调风阀与除尘主管道连通。烟气通过推焦机轨道外侧地面上设置的水封管线，在引风机的作用下将推焦、平煤、清理门框时机侧炉门处产生的烟尘抽吸到布袋除尘器进行烟气净化，净化后的气体通过烟囱排入大气。推焦除尘系统包括推焦机增设的集尘系统、带有供排水功能的地面水封系统、在炉体上设置与炉口挡板配合密封的挡烟板、地面上设置的地面除尘站及配套的电气系统。机上管道由推焦吸口、平煤吸口、调节阀板、U 型管、支架及管道组成，其作用是借助地面除尘站风机的吸力将炉体逸散出来的烟气从推焦吸口和平煤吸口吸入，经管道及 U 型管进入到地面水封槽内，最终进入地面除尘站净化。炉口烟罩是在推焦机上面和两侧加装的整体挡风板，其作用是降低外界空气对烟尘抽吸的影响，防止推焦机两侧的风对从炉体逸散出来的烟气扰流，保证推焦机除尘系统的集尘效果。
2 烟尘控制难点分析
机侧除尘系统投入运行后，焦炉大部分烟尘得到了有效控制，但是在机侧摘门、推焦时偶有垮焦，此时落入刮板机的焦炭瞬间产生大量蒸汽并伴随有烟尘集中冒出，除尘罩顶部无法与炉体进行严密密封，导致无法全部被机侧除尘系统吸除。为了应对推焦机刮板处的烟尘、摘门后流淌的焦油烟等特别设计了几种辅助装置( 已获得实用新型专利) ，分层次立体消烟，杜绝无组织排放。本实用新型专利是焦炉生产辅助装置，应用在推焦机上收集推焦过程中的烟尘，并能适用于垮焦等特殊条件下烟尘无法收集的情况。
推焦机在推焦前，摘开机侧炉门后，部分机侧的焦炭落入 1# 刮板机内，并有黄烟从刮板机内冒出，大量垮焦时黄烟尤为严重，烟尘无法得到有效控制。推焦机前部烟罩因车辆移动、炉体热胀等原因无法进行机械硬密封，推焦摘门时有部分烟气逸散，影响环保超低排放指标。
3 针对性治理方案
3． 1 摘门垮焦烟尘治理方案
推焦机上新增摘门垮焦助力吸风装置，具体结构见图 1。
( 1) 在推焦机二层平台西侧增设1台15 000 m3 /h 风量的离心引风机。
( 2) 将 Ф400 mm 吸尘管道从推焦机 1# 刮板机西侧接至机侧除尘水封处，并在引风机的吸尘管道上安装2 个 Ф400 mm 电动蝶阀。
( 3) 在推焦机 1# 刮板机西侧安装 1 个吸尘口，高度约 1． 5m，在吸尘口的下方安装 4 只滑轮，采用电液推杆进行驱动，便于吸尘管道及吸尘口来回伸缩，伸缩长度约 1． 5 m。
( 4) 在推焦机出炉工操作平台西侧立柱处安装2 个操作箱，用于机侧出炉工对吸尘装置进行手动操作。
( 5) 在司机室操作面板上安装引风机、电动蝶阀的启动操作按钮，由推焦机司机进行风机的远程操作。
( 6) 集尘主管道与原机侧吸尘主管道连通，保证吸力不低于 600 Pa。
推焦时，司机在接收到摘门或推焦开始信号后，将远程按钮打开，指令吸尘口前进，风机启动，阀门打开。上述吸尘罩运行至推焦机 1# 刮板机接料点时，产生的无组织排放烟气全部被吸收，且不影响炭化室的正常推焦操作。吸尘罩吸收后的炉头烟进入集尘主管道，再经除尘管及风机的助力吸入水封槽，最终在机侧除尘装置进行烟气处理。司机在接收到关门或推焦结束信号时，将吸尘罩收回，变频控制风机低速运转，最后关闭自动阀，以达到节能的目的。
3． 2 机侧炉体顶部与推焦机密封技术方案
炉体与推焦机顶部烟罩间密封不严的烟尘治理方案见图 2 和图 3。
（1） 在焦炉机侧炉柱顶部安装槽钢托架。
( 2) 将分段水封槽安装在槽钢支架上，并焊接成整体，摆放在槽钢托架的卡槽内，考虑到水封槽受热膨胀等因素，无需焊接固定，且安装位置不能影响小炉门的开闭等动作。
( 3) 在推焦机除尘罩上安装耐高温纤维布，插入水封槽中形成液封，水面与高温纤维布接触 5 ～8 cm效果最好。
( 4) 在水封槽的一端安装水位自动控制箱，用于机侧水封槽的液位控制，水位低于正常水位时能自动补水。
( 5) 在水封槽的末端安装满流管，满流水进入溢流储水箱，防止水溢出影响焦炉生产及周围环境。
( 6) 储水箱经过循环泵送至补水管，再进入水位自动控制箱，起到循环及冷却的作用。
因无法在推焦机与炉体间加入硬密封，且该处为高温区域，综合考虑还是采用在炉柱上焊接角钢支撑架，安装水封槽，推焦机烟罩安装耐高温纤维布，插在水中，形成密封，通过水封的形式有效封堵推焦机与炉体之间的烟尘扩散问题，改善现场环境，使烟尘得到有效控制。
4 结语
目前焦化行业针对焦炉生产的烟尘治理和无组织排放都在进行深入研究。通过以上技术改造，解决了焦炉生产过程中，推焦机摘门、推焦、平煤时部分烟尘外逸问题，运用辅助装置精准收集垮焦烟尘，在 6 m 焦炉推焦烟尘治理中效果显著。