干熄焦除尘系统的设计及运行分析.doc

干熄焦除尘系统的设计及运行分析 通风室 王 满 王 充 摘 要 通过对干熄焦环境除尘系统与干熄焦环境除尘同转运筛分除尘组成的综合除尘系统的运行状态分析、运行可靠性分析和能耗分析比较，提出了干熄焦烟尘治理系统形式设计选择的原则及建议。 关键词 干熄焦环境除尘 综合除尘系统 能耗 可靠性 1.前言 随着干熄焦工艺的广泛应用，干熄焦工艺过程的烟尘治理也越来越引起了人们的重视。在干熄焦生产的熄焦及后续的焦炭转运、筛分、外运的过程中，会产生大量的烟尘，若不对产生的烟尘进行有效地控制，将造成严重的环境污染。因此，在干熄焦生产过程中，烟尘治理系统是必不可少的。 目前，干熄焦烟尘治理系统以干法袋式除尘为主，主要分为干熄焦环境除尘系统及筛焦、转运除尘系统两大类。系统的形式也有多种，如独立的干熄焦环境除尘系统，仅对干熄焦装置本体的烟尘进行净化处理（以下简称环境除尘系统），还有将干熄焦环境除尘与后续的焦炭转运、筛分除尘合并在一起的综合除尘系统（以下简称综合除尘系统）。在工程实践中，焦化生产企业出于减少项目建设投资、减少占地面积以及减少除尘系统的维护工作量的目的，往往倾向于采用综合除尘系统的形式。但随着系统的投入运行，出现了除尘系统管路无法平衡而导致的烟尘捕集效果差、除尘系统管路堵塞严重以及除尘系统运行不稳定的现象。为了避免这些问题的出现，现通过对除尘系统的运行状态分析和比较，找出最佳的除尘系统设计形式。 2.综合除尘系统与环境除尘系统的运行分析 2.1 环境除尘系统的运行 环境除尘系统负责干熄焦装置本体各尘源点烟尘的捕集和净化，烟尘按产生的频率可分为两部分，一部分为阵发性烟尘，即在向干熄炉中装入红焦时在干熄焦装置上部散发的高温烟尘，这部分烟尘具有温度高、烟尘量大、持续时间短及周期性产生的特点，占总烟尘量的70%左右。另一部分为连续性烟尘，包括干熄焦装置上部的循环风机放散口烟尘以及干熄焦装置下部排焦过程中产生的扬尘。 除尘风机一般采用调速运行的方式以适应干熄焦生产过程中烟尘量的变化。在向干熄炉内装入红焦时，风机全速运行，装焦结束后，风机转速降低，使风机的运行风量与连续性烟尘的排放量相一致，以保障除尘系统的稳定，同时可以降低电能的消耗。风机的运行状态见图1。 图1 环境除尘系统风机运行状态 该过程除尘系统风机的电能消耗可用下式表示： N独=[(Q1+ Q2)×P1×t1+ Q2×P1×t2]/60 （1） 其中： N独——一个装焦周期t内除尘系统风机的消耗电能，kW·h Q1——阵发性烟尘量，m3/h Q2——连续性烟尘量，m3/h t1——焦炭装入时间，min t2——非焦炭装入时间，t2=t-t1，min P1——系统管网阻力，Pa 2.2 综合除尘系统的运行 综合除尘系统除负责干熄焦装置本体各尘源点烟尘的捕集和净化外，还承担后续的转运、筛分等过程产生的烟尘的捕集净化任务。根据工程实际的不同，综合除尘系统的大小和负责范围有所区别，有负责一个或几个转运站除尘的，还有负责炉前焦库、筛焦楼除尘的。在总图布置上，这些转运站、炉前焦库、筛焦楼与干熄焦装置的距离远近不一，但其共同的特点是都需要先将各尘源点散发的烟尘通过除尘管道捕集汇总后经过室外大型除尘连接管道接往除尘地面站进行净化处理。 根据后续焦炭转运、筛分部分烟尘量的大小，综合除尘系统的运行方式也分为两种。当该部分烟尘量不大时，为了降低除尘系统风机运行的能耗，风机采取调速运行的方式。即向干熄炉内装入红焦时，风机全速运行，装焦结束后，风机转速降低，使风机的运行风量与连续性烟尘的排放量相一致。当该部分烟尘量较大时，由于连续运行的风量与总的系统设计风量接近，风机调速范围很小，采用风机调速来降低运行能耗便显得意义不大，因此，系统的风机始终保持全速运行。图2为综合除尘系统运行状态分析图。 图2综合除尘系统运行状态 这两种系统运行形式的风机电能消耗分别见式（2）及（3）。 N综1=[(Q1+ Q2+ Q3)×P2×t1+( Q2+ Q3)×P2×t2]/60 （2） N综2= (Q1+ Q2+ Q3)×P2×t/60 （3） 其中： N综1——一个装焦周期t内除尘系统调速风机的消耗电能，kW·h N综2——一个装焦周期t内除尘系统非调速风机的消耗电能，kW·h Q1——阵发性烟尘量，m3/h Q2——干熄焦本体连续性烟尘量，m3/h Q3——后续转运、筛分散发的烟尘量，m3/h t1——焦炭装入时间，min t2——非焦炭装入时间，t2=t-t1，min P2——系统管网阻力，Pa 2.3除尘系统的运行能耗比较 a) 带风机调速的综合除尘系统与环境除尘系统和独立的转运、筛分除尘系统的比较 对于独立的转运、筛分除尘系统，在一个装焦周期t内，系统运行的能耗为： N =Q3×P3×t/6