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焦?fàn)t地面除塵系統(tǒng)改造

文檔作者：王曉川文檔來源：河北鋼鐵集團宣鋼公司焦化廠		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月01日
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總第211期
2013年第7期
河北冶全
HEBEI M ETALLURGY
Total N O．2ll
2013，Number 7
焦?fàn)t地面除塵系統(tǒng)改造
王曉川
(河北鋼鐵集團宣鋼公司焦化廠，河北宣化075100)
摘要：介紹了宣鋼焦化廠1#、2#焦?fàn)t地面除塵系統(tǒng)運行和維修過程中存在的問題，經(jīng)過不斷改造，實現(xiàn)
了裝煤及推焦除塵系統(tǒng)穩(wěn)定運行，煙塵排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，滿足了焦?fàn)t生產(chǎn)的環(huán)保要求。
關(guān)鍵詞：焦?fàn)t；除塵系統(tǒng)；改造
中圖分類號：X757 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1006—5008(2013)O7—0055—03
REFOI MATION OF GROUND
DEDUSTD G SYSTEM OF COKE OVEN
W ang Xiaochuan
(Coking Plant，Xuanhua Iron and Steel Company，Hebei Iron and Steel Group，Xuanhua，Hebei，075 100)
Abstract：It is introduced the problems in operation and maintenance of ground dedusting system of 1．2#
coke oven in Xuan Stee1．W ith continuous reformation，it is realized the steady operation for coal—charging
and coke—discharging dedusting system ，the gas and dust discharge reaches national standard．
Key W ords：coke oven；dedusting system ；reform ation
1 育可言
焦?fàn)t在推焦及裝煤的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量煙
塵，嚴(yán)重污染環(huán)境，對從業(yè)人員的身體健康構(gòu)成了極
大的威脅。為控制煙塵實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，宣鋼焦化廠
1#、2#JN60—82型焦?fàn)t將焦側(cè)上升管拆除安裝了
裝煤及推焦除塵系統(tǒng)。該系統(tǒng)自2009年投入使用
以來，運行良好，但在使用及維檢過程中曾出現(xiàn)過一
些問題和需要改進的細(xì)節(jié)。經(jīng)過分析、改進使問題
得到了解決，達(dá)到了除塵系統(tǒng)的正常使用效果。
2 除塵系統(tǒng)存在的問題
2．1 裝煤除塵預(yù)噴涂
(1)裝煤除塵預(yù)噴涂管道磨損較快。預(yù)噴涂管
道由普通鋼管制作而成，連接預(yù)噴涂料倉和裝煤除
塵料倉的煙塵進管。在預(yù)噴涂開啟時，壓縮空氣氣
流攜帶從推焦除塵收集的粉塵顆粒高速沖刷管壁，
尤其在管道彎頭處，磨損特別快。將管道彎頭改為
厚壁鑄鐵彎頭使用效果也不理想，最嚴(yán)重的是曾經(jīng)
不到一周就將10 mm厚的管壁擊穿。
收稿日期：2013—03—21
作者簡介：王曉川(1985一)，男，助理工程師，2008年畢業(yè)于河北工
業(yè)大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，現(xiàn)在河北鋼鐵集團宣鋼公司
焦化廠工作。E—m8il：276920072@qq．eom
(2)預(yù)噴涂料倉灰量供應(yīng)不足。原始設(shè)計時，預(yù)
噴涂為裝煤除塵工作一爐噴涂一次，能夠有效地保護
裝煤除塵布袋。但按此頻率，預(yù)噴涂料倉存灰量不夠
供應(yīng)噴涂，出現(xiàn)預(yù)噴涂料倉放空，無料可噴的情況。長
時間如此，導(dǎo)致布袋糊堵、板結(jié)，除塵器壓差變大。
2．2 布袋
(1)靠近集料倉與煙塵進管的連接管處的裝煤
除塵布袋破損較快，且破損部位皆出現(xiàn)在布袋的底
部縫線處。
(2)對破損的布袋更換之前不能確定集料倉內(nèi)
具體哪條布袋損壞，檢查布袋損壞情況時必須將布
袋逐個抽出檢查或檢修人員進入除塵器內(nèi)部進行檢
查兩種方法。逐個檢查效率低下，檢修人員進入除
塵器內(nèi)部存在危險性，所以每次對損壞的布袋進行
更換都很費時費力。
2．3 除塵器密封
經(jīng)過一段時間的運行，除塵器密封性下降，主要
表現(xiàn)在各部位檢修蓋的橡膠密封條失效。另外，有
時需要開蓋對除塵器進行檢修，導(dǎo)致已經(jīng)變硬、受壓
變形的密封條難以安裝復(fù)位。經(jīng)常需要人工對檢修
蓋泄漏處塞堵填充物進行密封，大量泄漏點的存在
嚴(yán)重影響除塵器的吸力。
2．4 煙氣轉(zhuǎn)換閥
55
總第211期
由于煙氣轉(zhuǎn)換閥的轉(zhuǎn)軸與固定套采用過渡配
合，久而久之配合部位生銹腐蝕；再加上粉塵的進入
使轉(zhuǎn)換閥開閉阻力增大。而轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)換閥開閉架的
焊接面積又較少，在車載除塵頂桿的推動下，經(jīng)常出
現(xiàn)因開閉阻力增大導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸與開閉架開焊。
2，5 脈沖反吹閥
脈沖反吹閥故障多為內(nèi)部膜片破損，如有破損則
整個脈沖反吹系統(tǒng)的壓力會從故障脈沖反吹閥處泄
漏進入風(fēng)機，導(dǎo)致整個除塵系統(tǒng)脈沖反吹失效，同時
也會減低除塵系統(tǒng)的吸力。由于每列布袋布置一個
脈沖反吹閥，每個集料倉為一組，而整個除塵系統(tǒng)的
反吹壓縮空氣只有一個進口截門。發(fā)生脈沖閥故障
導(dǎo)致反吹壓力泄漏時故障閥難以查找，只能逐個對每
組反吹閥進口法蘭處插盲板檢查，確定故障閥所在組
后再逐個進行拆檢。此過程時間較長、費時費力。
2．6 裝煤集料倉膨灰
裝煤除塵收集的粉塵具有一定粘性，經(jīng)常出現(xiàn)
在集料倉的錐尖部位膨住的現(xiàn)象，使用振動電機振
動集料倉也不能將其順利經(jīng)排灰閥排出，有時振動
電機還會使其膨結(jié)得更嚴(yán)重。一旦出現(xiàn)膨結(jié)只能將
風(fēng)機停止，打開集料倉檢修蓋人工將膨結(jié)的粉塵捅
透、掏出。
2．7 推焦除塵風(fēng)機肩高速時機
推焦除塵在粉塵的收集端比裝煤除塵較為開
放，工藝要求從推焦開始到結(jié)束的過程中除塵風(fēng)機
應(yīng)始終處于高速，以最大程度減少煙塵的逸散。出
焦除塵風(fēng)機高啟動信號與推焦桿聯(lián)鎖，即推焦時推
焦桿向前移動觸發(fā)風(fēng)機高速信號。但實際使用時推
焦快要結(jié)束時，推焦除塵風(fēng)機才能完全啟動到高速，
風(fēng)機高速運轉(zhuǎn)過程滯后于推焦過程。
推焦過程：推焦桿動作10 S后接觸焦餅，停頓
3 s后開始推動焦餅移動，50 S后焦餅完全推出，推
焦桿回撤。
風(fēng)機變速過程：推焦桿動作10 S后風(fēng)機開始啟
動高速，30 S后風(fēng)機達(dá)到高速運行，持續(xù)90 S后開始
降速。
3 解決措施
3．1 裝煤除塵預(yù)噴涂
(1)考慮到預(yù)噴涂管道更換為鑲有陶瓷內(nèi)壁的
管道。費用較高，不能用于生產(chǎn)。降低壓縮空氣壓力
及縮短預(yù)噴涂時間，勢必會影響預(yù)噴涂效果。最后
采取簡單有效、費用低廉的方法是對管道彎頭加固，
用鋼板制作方管將預(yù)噴涂管彎頭處套住并留有適當(dāng)
空隙，在空隙處裝填混凝土。如圖1所示，經(jīng)過長時
間使用效果良好。
56
圖1 改進后的預(yù)曦涂管道
Fig， 1 Improved pre—spraying pipe
(2)預(yù)噴涂料倉置于除塵站卸灰室內(nèi)，受建筑
物空間限制，料倉無法加大。同時，從推焦除塵收集
的粉塵也不充裕。我們嘗試將裝煤除塵工作1爐一
噴涂改為工作3爐一噴涂，餌決了預(yù)噴涂料倉灰量
不足的問題。通過長時間運行，布袋未因此出現(xiàn)糊
堵、板結(jié)，除塵器壓差穩(wěn)定。
3．2 布袋
(1)分析認(rèn)為，布袋安裝好后底部基本與連接
管上沿平齊，其破損主要為進氣煙塵氣流和預(yù)噴涂
粉塵氣流中的大顆粒沖擊布袋所造成。為此，在料
倉內(nèi)部連接管處安裝了氣流緩沖帽，以改變進氣氣
流中大顆粒的運動方向和降低其速度，避免直接沖
擊布袋底部，如圖2所示。另外，在安裝布袋前預(yù)先
使用高強度縫線對布袋底部進行了加固。經(jīng)長時間
運行，發(fā)現(xiàn)布袋損壞量大為減少；經(jīng)過測量，加裝氣
流緩沖帽后對除塵器吸力無明顯影響。
緩沖帽
圖2 改進后的料倉內(nèi)部連接冒
Fig．2 improved inner connecting pipe in material tank
(2)在一列或一行布袋的上方、脈沖反吹管的
下方固定安放一根粗細(xì)適中的鋼筋，如圖3所示。
破損的布袋會有粉塵的泄露，在風(fēng)機強大的吸力下，
粉塵顆粒會對布袋上方的鋼筋沖刷導(dǎo)致相應(yīng)破損布
袋上方的鋼筋磨損。每次更換布袋只要檢查鋼筋的
河北冶金 2013年第7期
磨損情況便可以確定相應(yīng)破損布袋的位置，縮短了
更換布袋時風(fēng)機的停車時間。
圖3 布袋破損后的粉塵流動方向
Fig．3 Dust flow direction if bag broken
3．3 除塵器密封
重新設(shè)計密封條，并使用材質(zhì)較軟的橡膠管，如
圖4所示。對密封條的插腳部位進行了加長加厚，
使其能夠更穩(wěn)固地安插在除塵器上，防止其左右傾
倒。同時密封條上部的圓柱為空心設(shè)計，能夠在檢
修蓋覆蓋時受壓產(chǎn)生適應(yīng)性變形，以更好地填充除
塵器與檢修蓋之間的間隙。經(jīng)過使用，改造后的密
封條能夠很好地起到密封效果。
檢修蓋 檢修蓋
改造前 改造后
圖4 除塵器密封條的結(jié)構(gòu)
Fig．4 Structure of sealing strip of dust collector
3．4 煙氣轉(zhuǎn)換閥
在固定套上打孔安裝干油杯，定期向配合部位
加油，使配合部位潤滑良好。同時在轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)換閥
開閉架的焊接接合處焊裝筋板，加大強度，見圖5。
圖5 煙氣轉(zhuǎn)換閥
Fig．5 Switch valve for smoke and air
3．5 脈沖反吹閥
在每組脈沖反吹閥的進口法蘭處加裝截門，可
以對單組反吹閥進行單獨關(guān)閉，這樣就能快速確定
故障閥所在組。確定故障閥所在組后，在組內(nèi)查找
故障閥采用“取中法”，如圖6所示。具體方法是：
首先拆檢組內(nèi)所處中間的閥，拆檢后手持布條伸入
儲氣罐內(nèi)，布條飄動方向即為壓縮空氣流動方向，由
此可判斷故障閥處于組內(nèi)中間閥的位置。然后再選
擇處于故障側(cè)中間的閥拆檢進行布條試驗，又可以
確定故障閥所在的方位，依此類推可以快速確定故
障閥的位置進行檢修。采用此方法檢修效率大為提
高，縮短了除塵器脈沖反吹的故障時間。
布條 故障脈沖閥
圖6 用“取中法”查找故障閥
Fig．6 Finding the failure valve with “M iddle—square method’’
(下轉(zhuǎn)第54頁)
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總第211期
3．2．2 系統(tǒng)停車
正常手動停止或某些輕度故障自動停機的方
式。先停主風(fēng)機，延時一段時間后，停脈沖控制儀、
倉壁震動器、排灰閥、刮板運輸機等。當(dāng)所有設(shè)備處
于停機狀態(tài)時，系統(tǒng)就處于停止?fàn)顟B(tài)。此時偶合器
降至低位，關(guān)閉主風(fēng)機人口閥，打開非常閥，作為下
一次系統(tǒng)啟動的3個先決條件。
3．2．3 緊急停車
系統(tǒng)緊急手動停止或某些故障自動停機的方
式。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)緊急狀況時，采用這種停止方式，可
以很快使系統(tǒng)處于停止?fàn)顟B(tài)。
3．2．4 模擬量監(jiān)控
除塵系統(tǒng)存在大量模擬量，因此單獨劃為一塊。
本系統(tǒng)控制的難點是液力耦合風(fēng)機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)、爐
前密封管道和地面除塵站連接管道間的非常閥開度
調(diào)節(jié)，與它們一起要進行連鎖控制的設(shè)備還有風(fēng)機
前的風(fēng)門入口調(diào)節(jié)閥，如果這三者之間的聯(lián)鎖處理
不當(dāng)，整個除塵站的本體將有可能出現(xiàn)大故障。本
系統(tǒng)控制的關(guān)鍵點是倉壁振打器、雙層排灰閥、刮板
運輸機、脈沖控制儀、料位計之間的連鎖控制，偶合
器的位置判斷及控制也在此功能中。根據(jù)需要標(biāo)定
高、低2檔轉(zhuǎn)速，在裝煤過程中主風(fēng)機處于高速運
轉(zhuǎn)，其余時間則處于低速運轉(zhuǎn)。系統(tǒng)啟動前要對所
有被控設(shè)備進行狀態(tài)檢測，不符合啟動要求時系統(tǒng)
將無法啟動，從而確保生產(chǎn)設(shè)備及操作人員的安全。
采用西門子STEP7編程軟件，可方便地與國內(nèi)
外各種品牌的PLC建立profibus網(wǎng)絡(luò)連接或intrnet
網(wǎng)絡(luò)連接。所有地面除塵站受控電氣設(shè)備的運行狀
態(tài)在操作站監(jiān)控畫面上一目了然。主畫面中，同時
給出了除塵器前后煙氣溫度、冷卻器前煙氣溫度、風(fēng)
機軸承溫度、偶合器進出油溫度、主電機軸承溫度、
定子溫度、壓縮空氣壓力、除塵器進出口差壓等的監(jiān)
測指示。
4 結(jié)語
采用裝煤除塵系統(tǒng)除塵后，焦?fàn)t裝煤過程中產(chǎn)
生的煙氣和粉塵可以實現(xiàn)有組織排放，外排煙塵濃
度<30 mg／m ，達(dá)到煉焦行業(yè)和國家環(huán)保排放標(biāo)
準(zhǔn)，大大改善了操作工的作業(yè)環(huán)境，減少了大氣污
染。所有工藝參數(shù)均由微機、儀表調(diào)節(jié)，并且采用
PLC控制系統(tǒng)集中在中控室進行控制，實現(xiàn)了工藝
控制自動化，提高了工藝控制的可靠性。
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(上接第57頁)
3．6 裝煤集料倉膨灰
將壓縮空氣通過管道引入裝煤集料倉的錐尖部
位，并在管路上設(shè)置脈沖閥，形成空氣炮，如圖7所
示。膨灰時，操作脈沖閥，利用壓縮空氣對膨結(jié)的粉
塵進行噴吹，再配合振動電機對集料斗進行振動。
經(jīng)過使用，可以順利將粉塵經(jīng)排灰閥排出。
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圈7 裝煤集料倉膨灰
Fig．7 Dust in coal—charging material tank
3．7 推焦除塵風(fēng)機高速啟動時機
解除推焦除塵風(fēng)機高速啟動信號與推焦桿的聯(lián)
鎖，改為與推焦車取門臺車聯(lián)鎖，即取門臺車摘開門
后撤時觸發(fā)風(fēng)機高速信號；設(shè)置手動觸發(fā)風(fēng)機高速
信號按鈕，以便在非正常推焦操作時人工手動在推
焦桿移動前30 S給風(fēng)機高速信號。通過這樣的改
進，能夠很好地使風(fēng)機高速運行階段與推焦階段相
重合。
4 結(jié)語
通過對焦?fàn)t除塵系統(tǒng)的不斷完善及經(jīng)驗的積
累，解決了焦?fàn)t地面除塵站運行過程中出現(xiàn)的裝煤
除塵預(yù)噴涂管道磨損較快、布袋破損較快、除塵器密
封性下降、脈沖反沖故障多等問題。目前，除塵設(shè)備
運行狀況良好，滿足了焦?fàn)t生產(chǎn)的環(huán)保要求，取得了
良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

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