山西焦化股份有限公司装煤除尘设计方案

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1、山西焦化股份有限公司1、 2焦炉装煤地面除尘站改造初步设计方案山西焦化设计研究院（有限公司）2015 年 1 月一、项目概况-.1-二、改造目标-.1-三、技术参数与要求-.1-3.1 概述 -.1-3.2 土建 -.2-3.3 装煤除尘地面站-.2-3.3.1 装煤除尘地面站烟气净化工艺流程简述 -2-3.3.2 装煤除尘输灰系统工艺流程 -.3-3.3.3 装煤除尘地面站主要设备工作原理及技术要求 -3-四、装煤除尘地面站仪表控制方案-. 11-五、主体设备投资预算-.15-六、装煤除尘地面站设备表-.18-七、装煤除尘地面站投资估算-. 20-八、图纸 -.2. 1-山西焦化股份有限公司

2、1 、 2焦炉装煤地面除尘站改造初步设计方案一、项目概况山西焦化股份有限公司一炼焦现有2X50孔炭化室高度6m顶装焦炉，目前采用装煤、出焦“二合一”除尘系统，现增加一套装煤除尘系统满足生产及环保要求。将现有的地面站设施全部作为出焦除尘使用，新增一套装煤除尘装置，将原有的“二合一”地面站扩建为独立的装煤、出焦“一对一”地面站两套系统，工艺运行时，装煤、出焦独立系统运行，互不干扰，最大程度的发挥独立系统的潜能和优势，彻底解决焦炉间歇性冒烟的压力。二、改造目标1 、除尘效率：99.8%；2 、净化后的气体含尘量满足国家环保要求小于50mg/Nm3；3、装煤平均冒烟 30秒，力争达到冒出荒煤气不超过装

3、煤车平台，4 、装煤过程中，烟气捕集率达到99%。三、技术参数与要求3.1 概述焦炉在装煤过程中会散发大量含有煤粉尘、荒煤气、焦油烟、水蒸汽、苯可溶物等烟尘； 为防止焦炉装煤过程中污染环境， 这些烟尘需经过净化后排入大气。净化后废气排放指标执行炼焦化学工业污染排放标准(GB16171 2012)。本工程为2X50孔炭化室高度6m顶装焦炉。配套焦炉新增一套装煤地面除尘系统，包括连接管道布置、非常阀、单向溢流回喷装置、阻火型冷却器、冷风阀、脉冲袋式除尘器、刮板机、斗式提升机、风机机组、消音器、烟囱、设备电气控制系统。 地面除尘站界限从装煤连接管道开始至地面除尘站烟囱为止。 集尘干管至地面除尘站的连

4、接管道布置， 由设计院根据设备布置情况在总平面图上确定。3.2 土建1、增加一套装煤地面站，根据目前现有的空地，装煤地面站土建占地面积约为110m，采取高架布置，屋面高度与现有“二合一”地面站屋面高度一致，高度约为10m （具体参考现有的土建基础图纸），优化增加部分与现有地面站的 布局，减少占地。2、装煤地面站设计为2 层，一层布置风机机组及高压变频器，二层布置低压柜，工控室布置在原系统工控机位置。3、装煤地面站除尘器布置在屋顶，与现有地面站平行布置，共用现有的储灰仓。3.3 装煤除尘地面站沿焦侧炉柱顶部敷设的集尘干管是由固定翻板阀、 平衡阀、 伸缩节和端部消音器组成。 地面站内装煤除尘系统由

5、非常阀、 单向溢流回喷装置、 阻火型冷却器、冷风阀、低压脉冲式布袋除尘器、风机、变频电机、变频器、输灰系统和电气控制系统组成。对导烟装置漏风的地方进行整改， 炉顶接口阀部分阀门密封不严密， 需维修，控制其漏风率， 固定翻板阀、 干管三通至现有地面站的连接管道需重新布置， 新 增一套装煤脉冲除尘器系统。（如干管、翻板阀腐蚀漏风建议更换）3.3.1 装煤除尘地面站烟气净化工艺流程简述装煤过程中， 含有荒煤气的烟尘在热浮力和除尘风机的吸引下进入炉顶 装煤 车， 在车内燃烧后 ， 烟气经布置在焦侧炉柱上方的接口翻板阀进入除尘管道， 最 终进入地面除尘站。烟气先经过阻火式冷却器灭火降温后，除去大颗粒的煤

6、粉，烟气降至120c以下，进入低压脉冲式布袋除尘器，经过除尘器净化后烟气排放 浓度50mg/m=由于烟气中含有水蒸汽、焦油，会使滤袋除尘效率降低，故布袋 除尘器每次过滤装煤烟气之前，应对滤袋作预喷涂处理，喷涂介质为出焦除尘捕 集的焦粉。除尘器净化后的气体经除尘风机、消音器、烟囱排入大气。除尘风机通过变频器调速。装煤除尘系统与导烟装置信号连锁。当导烟装置 给出装煤信号时，首先开启装煤除尘干管上翻板阀，接着除尘风机高速运转，进行 除尘工作。装煤停止后，除尘风机低速运转。非常阀平时处于关闭状态，当除尘 器入口烟气温度120c时，非常阀打开，起到保护除尘器的作用。烟 囱装煤除尘系统工艺流程图3.3.2

7、 装煤除尘输灰系统工艺流程布袋除尘器、冷却器收集下来的粉灰，经过卸灰阀、刮板输灰机、斗式提升 机运送到粉尘仓，粉尘仓内粉尘定期经加湿机加湿后卸入汽车运走。（粉尘仓内部分为两部分，一部分是装煤粉尘一部分为拦焦粉尘）3.3.3 装煤除尘地面站主要设备工作原理及技术要求3.3.3.1 固定翻板阀（维修）固定翻板阀用于连通导烟装置 与焦炉顶部固定集尘干管， 使装煤烟尘通过此阀进入地面除尘站处理， 是移动尘源与固定设备之间的连通设备。 其工作原理是：当焦炉装煤时， 导烟装置 的液压推杆将该翻板阀的翻板推开，阀门控制杆旋转75 度使阀门打开， 导烟装置 导管的可伸缩接口与该翻板阀端面对接，使含尘烟气由 导

8、烟装置 进入由固定翻板阀组成的集尘干管。 装煤完成后， 导烟装置 上的液压推杆即可从伸缩接口退回，该固定翻板阀关闭，完成一炉除尘计划。由固定翻板阀连接成的集尘干管应严格密封，漏气率3%；固定翻板阀开启应灵活可靠，漏气率3%试验压力为0.017MPa阀体确保三年不变形。3.3.3.2 平衡阀（保留）平衡阀位于集尘干管末端，利用重力原理，通过调整重锤在摆臂上的位置，使之在设计压差下自行开闭。平衡阀试验压力为0.017MPq开启压力为10001500 Pa。3.3.3.3 伸缩节（保留）装煤时产生的烟尘温度高， 进入集尘干管后会使管道温度升高， 使用伸缩节可克服热膨胀力和由此产生的热位移。 安装时，

9、 依靠调整螺柱的长度来调节管道的预留量。要求伸缩节密封填料密封性能良好，漏气率 3%最大调节量为150mm充分 考虑伸缩节的耐温能力，保证工况下正常使用。3.3.3.4 消音器（保留）当平衡阀或非常阀打开时，空气进入集尘干管时会产生噪音，该设备工作时利用其内部的吸声材料来降低噪音。要求消声能力不小于20dB （A）,设备阻力不大于200Pa；该设备尤其应对中低频声音有良好的消声效果，漏气率3%。装煤除尘集尘干管配800消音器一个。3.3.3.5 预喷涂装置（新增）预喷涂装置由贮灰仓、主喷射器、侧壁喷射器、料量调节阀、格式给料机、储气包及压缩管路、 喷射管道等组成。 装煤车工作之前， 预喷涂装置

10、提前向管道中喷射焦炭粉末，并使布袋先吸附一层焦粉，防止焦油糊袋。贮灰仓24m3;主喷射器喷射能力45kg/min ,使用寿命大于1年；出料阀3 10 kg/min ,出料量可调。喷射管道要耐磨，拐弯处半径大于500mm,整个装置密封可靠，不产生二次扬尘。整改原因：将现有预喷涂装置整改为单向溢流回喷装置，改造储灰仓、增加预喷涂出料设施， 保证有足够的焦粉作为装煤时预喷涂使用， 确保装煤地面站布袋使用寿命（ 18 个月 -24 个月）。3.3.3.6 阻火冷却器（新增）阻火冷却器设置在除尘地面站上， 用于降低焦炉装煤时的烟气温度， 使进入除尘器的烟气温度低于120。同时，具有调节烟气温度和预除尘的

11、作用。阻火冷却器由箱体、灰斗、冷却板、进出风管、卸灰装置、支架等组成。焦炉装煤时产生的高温烟气， 在除尘风机的作用下，由管道进入阻火冷却器中， 穿过冷却器板组， 在惯性碰撞、 重力沉降的作用下， 使烟气中大颗粒及火星类物质 直接进入灰斗，并在冷却板的作用下，烟气温度得以迅速降低，由180降至120以下。装煤完成后，风机低速运转时，管路旁通非常阀开启，使室外空气进入灭火式冷却器中， 由于该气体温度较低， 可将冷却板组蓄积的热量带入除尘器中，使除尘器保持一定的温度。同时，也使冷却板的温度得到降低，为下一次的装煤冷却做好准备。主要技术要求（ 1）处理风量：80000m3/h ）（ 2）冷却面积：86

12、0m2 ，共1 仓室， 1 个落料口与除尘器配套;（ 3）含尘气体入口工作温度： 180，最高温度250；气体出口工作温度： 120。（ 4）设备阻力： 800Pa；（ 5）设备耐负压：7000Pa；（ 6）设备本体允许漏风量： 3%（ 7）设备本体需做保温；（ 8）仓室配仓壁振打器、插板阀、料位计；（ 9）仓室配双层气动卸灰阀1 个，额定输入电压 DC24V（ 10）阻火冷却器设防爆阀2 只。（ 11）料位计探头加保护套管，减少磨损，延长其使用寿命。3.3.3.7 装煤阻火防爆型脉冲袋式除尘器（新增）（ 1）含尘气体由进风集合管入口通过进入脉冲袋式除尘器灰斗上部，经火花捕集装置、 灰尘分离室

13、后， 火花及大颗粒灰尘直接落入灰斗。 烟气进入布袋灰斗向上进入箱体过滤区。 并均匀地通过滤袋。 在滤袋喷吹清灰时， 本台除尘器出气阀关闭， 滤袋脱落下来的灰尘沉降到灰斗， 克服了在线清灰脉冲袋式除尘器灰尘 脱落后以再吹起的问题，提高了清灰效果。（ 2） 含尘烟气通过滤袋后， 灰尘被阻留在滤袋外面， 净化后的气体经滤袋上口 进入上部箱体，经箱体出风口进入出风集合管。（ 3）沉集在灰斗中的灰尘定时由排灰口排出进入输灰系统。（ 4）滤袋的喷吹周期和脉冲时间由烟气净化系统的PLC程序控制。当滤袋阻力上升到一定数值后由压力变送器发送信号给PLC然后再控制脉冲阀动作，压缩空气经过喷吹管吹进滤袋内，在滤袋突

14、然膨胀产生的振动和反向气流的作用下，附着在滤袋外表面的灰尘脱离滤袋落入灰斗。 完成清灰 （清灰在装煤间歇期间进 行）结构介绍：阻火防爆型脉冲袋式除尘器主要由下部支架、灰斗、 中部箱体、 上部 箱体、滤袋、袋笼、喷吹装置、梯子、平台、测压装置等组成。在整体结构设计上为单排 4 个仓室。每室有滤袋12 排，每排 14 条袋子，共672 条袋子，总过滤面积1644 nl2。这种脉冲袋式除尘器维修使用非常方便。 凡是需人员检查的地方均设置平台和安全栏杆。 在除尘器箱体顶部设盖板， 卸下盖板的压紧装置即可开启盖板， 检查各滤袋与花板的结合情况。 滤袋上口与花板的结合是靠滤袋上口的弹性圈， 严密 性能好，

15、拆装也方便。袋笼插入滤袋胀起滤袋，笼子上口处有张力卡，紧卡在滤袋上口，不需设其它紧固装置，安装和检修方便。主要性能特点：优化的进出风设计及风量调节装置，有利于风量的均匀分布；高可靠性，保证袋式除尘器随主机长期稳定运行，维护工作少；除尘器本体耐压8000Pa；特殊的结构设计加上严格的滤料及零部件选用，可满足极为严格的环保要求，除尘器的排放浓度可确保低于50mg/Nm3；适应性强，袋式除尘器可适应含尘气体性质的大范围波动；保证袋式除尘器的漏风率0 3%分体结构便于设备的运输及安装，制造精度高；采用分室脉冲三状态清灰技术，保证最佳的清灰强度及效果；除尘器停机自清系统可确保除尘器始终处于最佳工作状态；脉冲喷吹结构，降低清灰喷吹阻力，有利于设备日常维护检修；采用 定时或定阻清灰方式可编程控制系统；采用集中控制（DSCS程控制）；烟气温度自动控制，确保滤袋不致烧毁；主体设备要确保使用寿命15 年以上；优化的工艺参数设计，可降低运行费用，有利于袋式除尘器低阻