楊連儒
（河鋼集團宣鋼公司焦化廠）
摘要：河鋼宣鋼焦化廠煉焦除塵系統存在磨損嚴重、使用壽命短和除塵效果不佳的問題，為此對焦爐除塵、干熄焦除塵、焦爐荒煤氣導出三系統進行了技術優化維修與再造。改造后在延長除塵設備使用壽命、提高除塵效果和防治焦爐煙塵等方面取得了很大進步。改善了焦爐生產操作環境，減輕了職工勞動強度，有效地保護了職工的安全職業健康不受侵害。
關鍵詞：煙氣；焦粉；煤粉；焦爐除塵；系統再造
0 引言
焦化工業是環境污染大戶，而焦爐煙塵又是焦化的主要污染源。焦爐煙塵污染可分為兩部分：一部分是煉焦期間焦爐逸出的煙氣，即荒煤氣；另一部分是機械操作過程中產生的煙塵，主要是裝煤、推焦和攔焦過程中產生的煙塵。河鋼宣鋼焦化廠5#、6#焦爐除塵采用裝煤和推焦兩套除塵系統，與干熄焦配套的環境除塵也采用類似的除塵系統。除塵設施不間斷運轉，導致焦爐除塵設備普遍存在磨損嚴重、使用壽命短和除塵效果不佳的問題。焦爐荒煤氣導出系統其主要控制煙氣泄漏的方法有上升管蓋水封、上升管與集氣管填料密封及集氣管壓力控制技術，但由于焦爐生產溫度較高，荒煤氣和氨水具有較強的腐蝕性，再加上集氣管壓力持續波動，致使荒煤氣導出系統出現不同程度的泄漏，造成荒煤氣外溢。針對以上問題必須進行優化維修再造。
1 煉焦除塵系統原有方式存在問題
1.1、除塵控制系統存在問題：除塵設備不間斷運轉，導致焦爐除塵設備普遍存在磨損嚴重、使用壽命短和除塵效果不佳的問題，已無法滿足實際生產需要。需對除塵控制系統進行優化，延長設備使用壽命，減少故障率，改善除塵效果。
1.2、在長期使用過程中，焦爐除塵管道法蘭連接處出現不同程度的膨脹、變形和泄漏，致使除塵吸力降低，使除塵效果不佳。將焦爐除塵管道法蘭連接處創新設計為內部密封焊接方式，加強管道的密封性。
1.3、干熄焦平板閘門開閉執行裝置由于作業環境惡劣，絲杠表面很容易銹蝕或粘附雜質，導致電動執行機構出現卡阻現象，甚至使平板閘門不能有效開閉，致使焦粉和有毒有害氣體泄漏，惡化操作環境，嚴重制約了干熄焦生產。對干熄焦平板閘門開閉執行裝置進行改造，實現對閘板往復運動，使平板閘門緩慢平穩開關。
1.4、焦爐荒煤氣導出系統其主要控制煙氣泄漏的方法有上升管蓋水封、上升管與集氣管填料密封及集氣管壓力控制技術，但由于焦爐生產溫度較高，荒煤氣和氨水具有較強的腐蝕性，再加上集氣管壓力持續波動，致使荒煤氣導出系統出現不同程度的泄漏，造成荒煤氣外溢。
探索穩定集氣管壓力的控制方法，并對部分荒煤氣導出設備進行創新設計，提高密封效果。
2 焦爐除塵控制系統優化維修與再造
2.1 焦爐除塵控制系統優化再造
利用先進的通信技術實現除塵控制站與焦爐主控室不同系統之間主從站的通訊以及除塵系統與焦爐四大機車之間的無線通訊。創新設計除塵風機高速啟動方式由直接給定優化為階梯給定，并通過連鎖控制系統實現除塵風機高低速轉換。重新編制除塵排灰系統PLC控制程序，合理安排預噴涂時間和四條刮板機啟動停止時間。
2.2 焦爐除塵設備設施優化再造。焦爐除塵管道法蘭連接處創新設計為內部密封焊接方式，加強了管道的密封性。將除塵器泄爆閥大臂和閥體固定并設置配重，達到泄爆閥打開后自動復位的效果。
2.3 焦爐除塵設備設施維修優化
（1）、焦爐除塵管道法蘭連接處創新設計為內部密封焊接方式，加強管道的密封性。
（2）、將除塵器泄爆閥大臂和閥體固定并設置配重，達到泄爆閥打開后自動復位的效果。
3 干熄焦除塵系統優化維修與再造
3.1干熄焦除塵設備設施優化再造
干熄焦平板閘門開閉執行裝置將原絲杠傳動改為電液力執行裝置，使平板閘門能緩慢平穩開關。在兼顧使用效果和成本的情況下合理選擇干熄焦一二次除塵排灰設備材質和規格。干熄焦除塵灰倉排灰裝置原設計為液壓推桿插板閥式卸料器，用限位開關進行開閉控制，改造為格式卸灰閥，PLC控制。
3.2干熄焦除塵控制系統優化再造。對干熄焦除塵排灰控制系統進行優化，合理控制排灰設備的啟動時間和循環周期。
4 焦爐荒煤氣導出系統優化再造
4.1荒煤氣導出控制系統優化再造
對荒煤氣導出控制系統進行優化，穩定集氣管壓力。將手動翻板底座進行重新打孔、制作扇形調節孔，實現手動微調，要求崗位密切關注集氣管壓力變化，及時進行調節。在5#爐西側吸氣管安裝20個高壓氨水吹掃支管，定期對吸氣管進行清掃，防止焦油等雜質沉積在管道底部，導致荒煤氣導出不暢，引起集氣管壓力的波動。集氣管壓力優化前后對比如圖1所示，可見集氣管壓力波動趨于平穩。
圖1 集氣管壓力優化前后對比
4.2荒煤氣導出系統設備設施維修優化再造
對部分荒煤氣導出設備進行創新設計，提高系統密封效果。對荒煤氣泄漏嚴重的橋管、水封槽及大蓋進行更換，并對其進行改造，供下次循環使用。對橋管進行加長處理，原來插入承插口閥體部位深度僅100mm，再加長補焊200mm。加長后的橋管插入承插口閥體較深，填料后對承插口的密封效果更佳，橋管改造前后如圖2所示。對更換下來的水封槽內外圈及水封大蓋外圈全用不銹鋼板焊補替換，對橋管沙眼及孔洞進行補焊和打卡處理。圖3 為水封大蓋、水封槽設計圖。
圖2 橋管改造前后對比圖
圖3 水封大蓋、水封槽設計圖
5 新技術應用
5.1 利用先進的通信技術實現除塵控制站與焦爐主控室不同系統之間主從站的通訊以及除塵系統與焦爐四大機車之間的無線通訊。
5.2 創新設計除塵風機高速啟動方式由直接給定優化為階梯給定，并通過連鎖控制系統實現除塵風機高低速轉換。
5.3 重新編制除塵排灰系統PLC控制程序，合理安排預噴涂時間和四條刮板機啟動停止時間。
5.4 焦爐除塵管道法蘭連接處創新設計為內部密封焊接方式，加強了管道的密封性。將除塵器泄爆閥大臂和閥體固定并設置配重，達到泄爆閥打開后自動復位的效果。
5.5 對干熄焦平板閘門開閉執行裝置改造，利用液壓缸驅動焦爐干熄焦平板閘門并在液壓缸的活塞桿上設置了隔熱防塵圈，能夠有效控制平板閘門的正常開閉。
5.6 在兼顧使用效果和成本的情況下合理選擇干熄焦一二次除塵排灰設備材質和規格，提高除塵設備的耐磨度和負荷余量。
5.7 干熄焦除塵灰倉排灰裝置原設計為液壓推桿插板閥式卸料器，用限位開關進行開閉控制，改造為使用方便、控制簡單、排灰連續、一次卸灰量大的格式卸灰閥，用PLC控制。
5.8 對干熄焦除塵排灰控制系統進行優化，合理控制排灰設備的啟動時間和循環周期，延長了刮板機和格式閥等設備的使用壽命，保證了除塵效果。
5.9 對集氣管壓力控制系統進行優化，并對荒煤氣泄漏嚴重的橋管、水封槽及大蓋進行改造，供下次循環使用，提高了系統密封效果。
6 取得的實際效果
本項目從煉焦除塵控制系統和設備設施方面進行維修再造優化，在延長除塵設備使用壽命、提高除塵效果和防治焦爐煙塵等方面取得了很大進步，推焦除塵平均壓差由原來的1538 Pa降低到現在的958 Pa；裝煤除塵平均壓差由原來的2322 Pa降低到現在的1794 Pa；焦爐日均除塵灰量由原來的6t增加到現在的7.5t；干熄焦日均除塵灰量由原來的55t增加到現在的56t，而且，整個除塵設備的使用壽命延長一年左右。通過對集氣管壓力控制系統的優化和對荒煤氣導出設備設施的創新設計，有效減少了荒煤氣導出系統中存在的泄漏點，集氣管壓力波動趨于平穩，避免了荒煤氣對大氣的污染和資源的浪費。本次項目改造總投資費用29.2萬元，年創總效益214.51萬元。除塵各項技術指標得到明顯改善：推焦除塵平均壓差降低；裝煤除塵平均壓差降低；焦爐日均除塵灰量增加；干熄焦日均除塵灰量增加；整個除塵設備的使用壽命延長。不僅減輕了職工的勞動強度，還收獲了不錯的經濟效益、社會效益和環保效益。如圖4、圖5、圖6所示：
7 結語
河鋼宣鋼焦化廠分別從焦爐除塵系統、干熄焦除塵系統和荒煤氣導出系統的控制系統方面和設備設施方面進行新技術改造創新優化，焦爐及干熄焦除塵效果顯著提高，大大減少了焦粉、煤粉、荒煤氣等的外溢損失，改善了焦爐生產操作環境，減輕了職工勞動強度，有效地保護了職工的職業健康不受侵害。同時從根本上治理了荒煤氣導出系統中的泄漏點，減少了荒煤氣外排，集氣管壓力波動趨于平穩，避免了荒煤氣對大氣的污染和能源的浪費，取得了良好的社會效益和環保效益。
參考文獻
[1] 王正伏；焦爐地面除塵站系統的改進[J]；燃料與化工;2008年01期.
[2]韓棟；干熄焦環境除塵技術理論與應用研究[D]；江西理工大學；2010年.