熄焦除塵系統(tǒng)
1.技術(shù)背景
在煉焦制氣廠中，煤在焦爐炭化室內(nèi)干餾成焦炭的最終溫度為950~10500C，所以從炭化室內(nèi)推出的熾熱焦炭，為避免燃燒并適合于運輸和貯存、延長輸送設(shè)備壽命、減少焦化廠維修費用，必須將其熄滅，使其溫度降到2000C以下。目前，國內(nèi)的煉焦制氣廠普遍采用的熄焦方式是濕法熄焦工藝。濕法熄焦是將從炭化室內(nèi)推出的熾熱焦炭通過攔焦機導(dǎo)入熄焦車內(nèi)，經(jīng)由電機車牽引至熄焦塔內(nèi)進行噴水熄焦。
煉焦生產(chǎn)的特點是能耗高、排污量大。改革開放以來，隨著鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展，作為其主要原料的焦炭生產(chǎn)也得以迅速發(fā)展，年增長率20.14%，焦炭產(chǎn)量連續(xù)多年位居一。隨之而來的是煉焦生產(chǎn)的排污量也迅速增加，環(huán)境問題越來越突出。隨著國家、地方各項環(huán)保法規(guī)的相繼出臺，對煉焦生產(chǎn)企業(yè)的排污標準的要求越來越嚴格。在煉焦工藝的熄焦過程中，熄焦水與熾熱焦炭接觸后產(chǎn)生的蒸汽夾帶有大量的焦粉。通常情況下，每噸焦炭在熄焦過程中會產(chǎn)生約1000g的焦粉被熄焦蒸汽帶走，傳統(tǒng)濕法熄焦塔由于在除塵措施方面只采用了折流板式除塵裝置，每噸焦炭有120-150g的焦粉被熄焦蒸汽帶走排入大氣，對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響。
2.改造工藝思路
2．1本改造除塵系統(tǒng)與傳統(tǒng)濕法熄焦塔相比，熄焦過程產(chǎn)生的夾帶大量粉塵等熄焦逸散物的水蒸汽在經(jīng)過洗滌降溫裝置形成的水霧層時得到冷卻，蒸汽中的粉塵顆粒一部分被洗滌。經(jīng)過降溫洗滌后的蒸汽氣流在經(jīng)過除塵板的異型結(jié)構(gòu)折流片時受阻，氣流方向改變，流速降低，蒸汽中的一部分粉塵顆粒撞擊除塵板后從蒸汽中分離出來，一部分粉塵顆粒因氣流速降低而沉降下來，從而達到除塵目的。除塵板的異型折流片便于清洗，克服了傳統(tǒng)熄焦塔除塵裝置不易清洗的缺點，更有效地保證了除塵裝置的除塵效果。這樣，熄焦過程產(chǎn)生的含有大量污染物的蒸汽在經(jīng)過水霧洗滌、冷卻、重力沉降以及折流板式除塵裝置捕集凈化后，其含塵量大大的降低，每噸焦排放到大氣中的焦粉量可控制在50g以下。另外，在本系統(tǒng)中折流片采用本體鋼結(jié)構(gòu)外加玻璃鋼防腐等材質(zhì)，具有耐腐蝕、強度高、抗老化、除塵效果好、便于安裝、維修和易清洗等優(yōu)點。使用壽命十年以上。
2．2本改造熄焦塔除塵裝置除塵板由多個異型折流片、螺柱、擋塊、擋塊夾緊螺母組成，異型折流片中部設(shè)有孔，螺柱從異型折流片中部孔中通過，奇異型折流片之間用擋塊分隔開并固定，除塵板兩端的異型折流片外測設(shè)有擋塊并通過擋塊夾緊螺母夾緊。
2．3目前，大家公知的熄焦塔除塵裝置，采用的是以瀝青浸泡的紅木為主要材料，噴淋管、除塵板、連接件及緊固件均采用鈦材或不銹鋼材料制成。其缺點是效果差。如紅木為主框架，在木材緊缺的情況下，一是成本高，二是不耐高溫和腐蝕，在使用中容易磨損散件，零部件易脫落，給生產(chǎn)帶來不便。
2．4本改造熄焦塔除塵裝置的特點是，在過去傳統(tǒng)熄焦塔裝置的基礎(chǔ)上研發(fā)一種鋼結(jié)構(gòu)本體外裹耐高溫、耐腐蝕、防水的高性能聚脂樹脂和無蠟無堿纖維布進行防腐裹纏制成的除塵裝置各部件，在各部件連接處預(yù)留連接安裝用凹槽，進而以緊固件整體安裝，安裝裸露的緊固件用特殊樹脂處理。這樣一來生產(chǎn)的鋼結(jié)構(gòu)本體玻璃鋼熄焦塔除塵裝置，耐腐蝕，耐高溫，不變形，使用壽命長，成本低。現(xiàn)在生產(chǎn)一臺除塵裝置成本僅是過去成本的60％。以生產(chǎn)60萬噸煤焦產(chǎn)品為例，按原設(shè)計除塵設(shè)備用材料投資需92萬左右，現(xiàn)采用鋼結(jié)構(gòu)本體玻璃鋼涂層除塵裝置僅需40-60萬元，降低了原設(shè)備投資的48％，大量節(jié)約了設(shè)備投資資金。
2．5本改造熄焦塔除塵裝置除塵系統(tǒng)由橫梁、立撐、除塵支架、除塵板架、除塵板、立柱、木鍥、夾板、噴淋支架組成。支架上端與噴淋支架連接；除塵板架上有特制規(guī)則除塵支架下端與橫梁連接，安裝水平必角為60度，在連接孔處用木鍥加固外用鈦質(zhì)夾板進一步牢固，除塵小槽，作除塵板穿插固定之用，固結(jié)在除塵支架上結(jié)實牢固，除塵板采用特種樹脂糊制成表麗和內(nèi)表面光滑內(nèi)角為90度的長型狀；立柱與橫梁通過緊圈件連接；噴淋支架下端與立柱連接，上端互相交叉緊固件連接；立撐與除塵支架和橫梁上下連接。
安裝后裸露的緊固件及夾板用特種樹脂處理使除塵裝置防腐、防潮、耐高溫、結(jié)實、更耐用。當(dāng)粉塵及水汽上升時，會碰到除塵板的截留，并會在其內(nèi)表面積聚成顆粒狀或水霧，當(dāng)達到一定程度時，因除塵板特定的形狀和角度，以及鋼結(jié)構(gòu)本體玻璃鋼制品的光滑度，會形成一種平面直流現(xiàn)象，在噴淋支架上固定的噴淋管的水流沖擊下回落地面，環(huán)保、高效。
3除塵噴霧噴嘴
螺旋實心錐形噴嘴是通過與連續(xù)小的螺旋線體相切和碰撞后產(chǎn)生小液體噴出，并且噴嘴體內(nèi)從進口至出口的暢通的通道設(shè)計，的減少阻塞現(xiàn)象的發(fā)生，是一類結(jié)構(gòu)緊湊、防阻塞，使用范圍廣的環(huán)保型噴嘴，該類實心錐形螺旋噴嘴，入口孔徑是液體流動過程中最小的口徑，螺旋的出口是入口口徑按比例放大的，這種設(shè)計幾乎消除了阻塞現(xiàn)象，并可允許的液體流通道，可提供60°~170°角度噴霧角度選擇，一般提供外接螺紋，尺寸1/4〃~4〃和法蘭式連接方式，可提供陶瓷、碳化硅、F4等特殊材料。3011ASJ系列空心錐形噴嘴能產(chǎn)生50°~180°的噴霧角度，開放、緊湊的螺旋切線設(shè)計使得液體在一定的尺寸上達到流量和暢通的流道，限度地減少或防止了阻塞現(xiàn)象，提供1/4〃~4〃的外螺紋、也提供法蘭和內(nèi)螺紋接口，一般采用塑膠和不銹鋼材質(zhì)制造，也提供黃銅、鐵氟龍、碳化硅、陶瓷材質(zhì)制造。
3．1除塵噴嘴的設(shè)計特點；螺旋噴嘴是液體通過與連續(xù)變小的螺旋成體相切和碰撞后，變成小液滴噴出，從進口至出口的暢通設(shè)計減少了阻塞的發(fā)生，故應(yīng)用廣泛。
① 壓力/流量比值小，節(jié)能顯著；
② 無內(nèi)件設(shè)計，流道順暢，抗堵塞；
③ 液滴直徑分布范圍廣、均勻；
④ 噴淋角度45°-150°，推薦角度60°、90°、120°；
⑤ 材質(zhì)：不銹鋼（304，316L），聚四氟乙稀（PTFE），聚丙?。≒P），陶瓷（T）。
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