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焦化厂60万吨/年捣固焦炉烟尘治理设计方案

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焦化厂60万吨/年捣固焦炉烟尘治理设计方案

60万吨/年捣固焦炉烟尘治理设计方案
 
1 概述
1.1 焦炉烟尘治理的必要性
焦炉在装煤和出焦过程中,在排烟孔和出焦处产生大量的高温阵发性烟尘,烟气中主要污染物有粉尘、苯可溶物、苯并芘等严重污染工作区和工厂周围环境,影响区域较大,危害工人和居民的身体健康。
国家卫生部、劳动人事部、财政部和全国总工会联合颁布的(87)卫字第60号文件,已将肺癌列为焦炉工人的职业病。国家非常重视解决焦炉烟尘污染问题,彻底治理焦炉烟尘污染问题已成为焦化厂刻不容缓的环保课题。
危害人类和污染环境最严重的是在装煤过程中外逸的大量黄烟和煤尘。据有关资料报导,装煤过程中烟尘及有害物的散发量占焦炉总污染的60%,其中苯可溶物为0.499kg/t煤,苯并芘为0.908x10-3kg/t煤。
苯并芘、苯可溶物等有害物质是附着在直径很小的烟尘颗粒上的,而焦炉除尘系统除尘器滤袋所采用的材料为先进的腹膜滤料,其对直径大于5um的烟尘颗粒都能进行有效的过滤;因此只要对烟尘进行捕集和处理,就可以将苯并芘、苯可溶物进行处理。所以控制烟尘飞扬扩散是解决有害物质对人类危害的根本途径和办法。
本工程采用目前国际同水平可长期稳定运行的全干式地面站除尘方案。焦炉装煤、出焦设备配置烟尘装置和地面站烟气净化设施,使外排气体达到国家GB16297-1996《大气污染物综全排放标准》表2中的二级标准,其中TSP≤mg/m3
焦炉炉顶操作区达到国家GB16171-1996《炼焦大气污染物排放标准》表2中的二级标准。
1.2 焦炉装备和环保设施情况
1.2.1 焦炉装备
2 焦炉装煤、出焦除尘技术综述
2.1 装煤除尘
 捣固焦炉装煤除尘在焦炉装煤除尘工程中是技术复杂治理难度较大的烟尘治理工程。它因装煤方式与顶部装煤不同……装煤除尘系统由移动和固定装置两部分组成:移动装置包括焦炉上方的导烟车,随导烟车一起移动的带自驱动装置的吸气罩及提升皮带装置。固定装置包括设在导烟车外侧的集尘风道槽和覆盖皮带。
捣固焦炉炉顶导烟车将炉顶排烟孔在装煤时排出的高温烟气与火焰有效捕集,避免烟气扩散污染环境,成功导入地面除尘站进行烟气净化……净化后的气体经烟囱排入大气。
这种车辆的开发研制成功解决了炉顶产生的烟气导入地面站的有关问题。可靠的操作程序,使车辆操作方便、运行稳定有效。
2.2 出焦除尘
出焦除尘系统由移动和固定装置两部分组成:移动装置包括固定在拦焦车上,随拦焦车一起移动的带自驱动装置的吸气罩及提升皮带装置。固定装置包括设在熄焦车外侧的集尘干管和覆盖皮带。
2.2.1  带大型吸气罩的拦焦机
在拦焦机上设置大型烟气捕集罩,增加的集尘罩位于熄焦车上部,主要组成由:除尘罩、除尘钢结构、炉头除尘装置、烟气外引机构等组成。集气罩采用不锈钢板制作,长度为熄焦车厢长度的2/3左右。集尘罩钢结构与导焦车绞结为一体,出焦时所产生的烟尘由除尘罩进行捕集,送入除尘管道。同时炉头除尘装置将炉头部分的烟尘捕集,送入除尘罩内,有效的控制出焦时烟尘外逸.
2.2.2 固定管道
主管道在原有第三轨基础上增加管道及覆盖皮带,主管道管径为XX焊接而成。
3 装煤、出焦除尘设计依据、参数及除尘工艺
3.2 设计依据
A)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
b)《大气污染物综合排放标准》     GB16297-1996
c)《工业企业噪声控制设计规范》   GBJ87-85
d)《焦化安全规程》               GB12710-91
e)《炼焦炉大气污染物排放标准》   GB16171-1996
3.3 设计参数及除尘工艺介绍
3.3.1 装煤除尘
焦炉装煤时因煤与炭化室赤热炉壁接触,产生大量烟尘。装煤烟尘中主要有害物是XX,污染环境,危害人体健康。
装煤除尘系统的烟气量及有关参数如下:
装煤除尘系统由移动和固定装置两部分组成。移动装置设在导烟车上,属导烟车设计范围。固定装置内容包括设在焦侧炉顶的固定风道槽。主管道在炉门柱上增加管道及覆盖皮带,主管道管径为XX焊接而成。
除尘系统工艺流程如下:
本设计采用的地面站工艺除尘效率高,烟尘经地面除尘设备净化后,外排烟气含尘浓度很低。通风机采液力偶合器调速可节省能耗,降低运行费用。
3.3.2 出焦除尘
装入焦炉炭化室的煤经高温干馏炼成焦炭后,赤热的红焦被推焦机按顺序从炭化室推出,焦炭通过导焦栅落入熄焦车内。赤热的焦炭从炭化室被推出后,发生破裂,并在空气中燃烧,产生大量阵发性烟气。这部分烟气中含焦尘量大,严重污染环境。
本设计出焦除尘采用干式地面站工艺,出焦除尘系统的烟气量及有关参数如下:
出焦除尘系统同样由移动和固定装置两部分组成……这套除尘系统设计为装煤、出焦公用一套除尘系统。
4 其他事项
4.1 消声与隔震
4.2 压缩空气
5 装煤、出焦除尘系统设计方案
该焦炉有XX捣固焦炉一座,设计除尘地面站设置装煤除尘系统和出焦除尘系统解决焦炉生产过程中烟尘治理问题。
一座焦炉设两座带吸气罩“三条腿”拦焦车。
在焦炉焦侧炉头柱上设置固定覆盖皮带的除尘管道。导烟车及导焦车上吸气罩排烟管口与各自的皮带小车装置将装煤、出焦烟气导入地面站进行净化。
除尘地面站为烟气处理排放中心。在地面站设置排烟风机、电机、偶合器、消声器、配电室、储灰仓、加湿卸灰装置及集中操作室、PLC控制室、除尘器、输灰装置等。为防止焦粉在外运时粉尘二次污染,卸焦粉时将焦粉由加湿搅拌机进行处理后再用汽车外运至用户。风机按装煤和出焦讯号执行高、低速运转,改变风机风量。
6 关键设备设计方案简介
6.1 装煤除尘导烟车
本设计按一座焦炉用两台导烟车,导烟车是焦炉在装煤时由炉顶排烟孔排出的高温烟气使用车上的捕集烟气的导套等装置,利用负压抽力,将高温带火焰的烟气进行捕集、燃烧的特设之部件,将烟气导入地面站除尘系统的设备。
充分考虑消烟除尘车操作将电气操作系统 、液压站设备设置在车辆台面上。
车辆走行系统电路与液压站各电路系统进行电气联锁。车辆行走时液压系统各液压缸不能动作;液压缸动作时车辆不能走行,保障车载设备不受损坏。电源滑线位置应设在焦炉顶部一侧。风机升、降速讯号由推煤(焦)车执行。
6.2  带吸气罩“三条腿”拦焦车
6.2.1 旧有拦焦车不能胜任出焦除尘所需配置的各种设备性能和要求,需按焦炉炉型和排烟的要求,改造车辆结构,增加吸气罩和导烟装置以及运行稳定需要的“三条腿”轮组装置。
导烟装置由拦焦车执行进退动作,电气操作系统接至电气控制室由车辆操作人员控制。
原拦焦车增加吸气罩和走行装置后荷载增加,原驱动系统动力应计算增加,炉台荷载增加,亦应对钢梁结构等加固处理。
6.2.2 拦焦车走行到待出焦的炭化室,完成摘炉门和导焦栅前移,达到规定位置后,随之吸气罩顶部的皮带小车于覆盖皮带的除尘主管接通,并发出讯号告知有关岗位拦焦车完成了出焦前的准备的工作。
推焦前由推焦车向地面站发出排烟机高速运行讯号后推焦工作开始,出焦过程中产生的高温烟气大部分被吸气罩捕集,操作区环境将大大改善。
推焦结束,推焦杆缩回,同时向地面站排烟机发出低速运行讯号。
7 项目实施指标和综合耗量
7.1 项目实施指标
7.2 综合耗量
8 建筑及结构
8.1  设计原始资料
8.1.4建筑材料
钢材、木材、水泥、砖、石、石灰等由本地区购买。
8.2 设计说明
8.2.1 建筑部分
8.2.2 主要技术规定
a.屋面
采用新型防水材料,无组织排水,用炉潭找坡,屋面排水坡度采用1%且增加混凝土保护板。保湿层采用阴燃型聚苯乙烯泡沫塑料板。
b.地面
一般采用C20细石混凝土,配电、操作室内采用水磨石,PLC操作室采用抗静电活动地板。
门:铝合金及金属结构门
窗:塑料窗
8.2.3 防火措施
对建筑物的防火要求,包括材料的选用、布置、构造、疏散等均按现行的《建筑设计防火规范》及《建筑内部装修设计防火规范》等执行。
8.2.4 建筑设计对采光、通风、日晒的考虑
a) 建筑物及房间的总图布置中尽量争取南北朝向。
d) 设计值班室等辅助用房,应符合《工业企业设计卫生标准》及有关规定的要求,使工人在工作岗位上的劳动条件得到保护。
8.3 结构部分
a) 基础
基础部分有布袋除尘器、刮板机、储灰仓、排烟机、管道支架等基础。
b) 除尘管道支架
采用钢筋砼结构 
c) 焦炉部分
拦焦车增加吸气罩和“三条腿”装置,增加了炉台钢结构负载,对大梁要进行检测鉴定,要求监测单位具有甲级设计资质熟悉焦炉结构 构造的单位承担此项工作。
d) 地基处理
按天然地基进行设计
e) 抗震设防
按现行的《建筑抗设计规范》、《构筑物抗震设计规范》等国家及行业规范、规程及标准进行设计。
9 蒸汔、冷却水和压缩空气
a) 蒸汽
b) 冷却水
c) 压缩空气
主要用于布袋除尘器脉冲喷吹使用。
10总体运输
设计装煤、出焦除尘地面站一套,地面站占地面各约300㎡,按空地实际情况布置。在总图布置上要满足除尘工艺流程、运输、消防、环境保护、安全卫生等要求,在总图布置上尽量靠近各炉组,可减少管道长度,节省投资。
场地雨水尽量利用焦炉周围排水沟系统进行排水。
本地面站备品备件,工业垃圾的运输采用汽车运输方式,汽车日运输焦粉量约15吨左右。
本设计不增加运输焦粉车辆,由公司内调配解决。
本工程消防任务由公司消防系统统一管理。
11 电气及电信
14 给水排水
本设计给、排水设计项目有地面站排烟机液力偶合器冷却水和风机轴承冷却用水及操作室生活用水等。
以下供给除尘引风机冷却系统。
室外消防利用厂区内原有生产消防给水管道和相应设施。室内设手提式灭火器。
生活排水接至厂区内生活排水管道。
15 工程投资估算
15.1 工程内容
本工程新建焦炉装煤和出焦烟气净化系统一套及配套的辅助设施.
本工程中所有土建工程均有甲方负责。
十三、工期:
整个施工过程,有效工期需150天。

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