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2019-10

7.63m焦爐的快速裝煤技術(shù)

　　在環(huán)保要求日趨嚴格的今天，減少焦爐污染物排放量是必須考慮的課題。在生產(chǎn)各階段，裝煤過程產(chǎn)生的污染物最多，占全部焦爐污染物的60%左右，為了嚴格控制裝煤過程中產(chǎn)生的煙塵，7.63m焦爐裝煤車采用了快速裝煤技術(shù)從而減少焦爐熱修。　　常規(guī)的裝煤技術(shù)一般采用高壓氨水或高壓蒸汽產(chǎn)生吸力，將煙塵抽人集氣管。該技術(shù)具有以下特點：裝煤車在煤車閘套和炭化室之間沒有密封；采用順序裝煤和階段裝煤；在裝煤后期開始平煤；不收集煙塵或?qū)⒁莩鰺焿m收集后處理排放從而減少焦爐熱修。　　要減少裝煤過程中的污染物排放量，必須了解整個裝煤過程氣體流量和氣體溫度的變化情況。　　在單集氣管焦爐上，使用常規(guī)裝煤技術(shù)裝煤時，我們可以將裝煤過程分成4個階段。　　第一階段：高壓氨水或蒸汽打開，放下閘套。氣體流量首先迅速增加，然后下降直到所有的閘套全部與炭化室連接。此時有大量空氣吸人焦爐，同時，由于剛開始裝煤時，煤與灼熱的爐墻接觸，立即產(chǎn)生大量的荒煤氣，氣體流量迅速增加，形成一個峰值，然后，持續(xù)減小，直到炭化室關(guān)閉。　　第二階段：開始裝煤直到平煤開始。氣體流量首先增加，然后非常迅速地下降，再繼續(xù)穩(wěn)定下降。　　第三階段：裝料和平煤同時進行。平煤桿進入炭化室后，平煤過程限制了炭化室內(nèi)氣體流動，這種限制隨著炭化室內(nèi)煤料的增多而增大，同時造成氣體流量波動。當平煤桿向前滑動時，幾乎沒有氣體能流到上升管，但是，當平煤桿向后滑動時，就有相對較多的氣體流到上升管，因為沒有平煤桿限制氣體流動。因此，平煤過程中，氣體流量的不同與平煤桿的前后運動有非常大的關(guān)系。煤裝得越滿，平煤桿的影響越大，　　第四階段：關(guān)上炭化室以后。氣體流量穩(wěn)定在一個較低的水平。　　從以上分析可以看出，裝煤過程污染物的排放與以下條件有關(guān)：　　(1)吸力系統(tǒng)能力和閘套與炭化室之間密封效果；　　(2)平煤的次數(shù)和平煤效果；　　(3)裝煤的時間長短；　　(4)裝煤的順序；　　(5)收集并處理煙塵的效果。　　和原來裝煤技術(shù)相比，該技術(shù)主要有以下特點。　　1．裝料系統(tǒng)完全不漏氣　　一般減少煙塵排放的思路是將逸出的煙塵完全收集并處理，該技術(shù)的思路是采用完全密閉裝置將裝煤過程中產(chǎn)生的煙氣，控制在炭化室的密閉環(huán)境內(nèi)，不讓逸出，就可以很大程度上減少裝煤污染物的排放量，減少煙塵收集和凈化處理環(huán)節(jié)。　　該裝置是在裝煤孔與閘套之間、所有的閘套的連接處和卸料口都有不漏氣密封從而減少焦爐熱修。　　裝煤孔和閘套之間的密封是靠將下閘套下部的密封嘴伸入裝煤孔座中形成的，它們之間的擠壓力在整個裝煤期間一直保持，而且，還可以自動調(diào)節(jié)裝煤孔中心與閘套中心之間的偏移，最大調(diào)節(jié)量可達50mm，也就是說，萬一裝煤孔蓋中心與閘套中心發(fā)生偏離時，仍可保證很好的密封。閘套的操作順序，如圖4-7所示。　　裝煤車閘套包括一個上閘套和一個下閘套，下閘套在外，上閘套在內(nèi)。下閘套上部內(nèi)側(cè)有一個密封沿，下面是一個密封嘴；上閘套的下部外側(cè)有一個球形密封元件，上部有一個布袋型補償器。上、下閘套的密封是靠下閘套上部內(nèi)側(cè)的密封沿和上閘套的下部外側(cè)的球形密封元件接觸后稍加擠壓形成的。上閘套和螺旋給料器出口之間的連接是靠自我保護良好的布袋型補償器實現(xiàn)的。　　以上操作順序是從左到右實現(xiàn)的。左圖表明閘套的最初位置，也就是下閘套處于提升狀態(tài)，上閘套稍微下降。　　操作的第一步，下閘套靠一個圓筒操作車架降低，并將它自身的中心對準裝煤孔在水平和垂直上的中心，當閘套和裝煤孔完成對接時，擠壓力一直保持，迫使它們密封好。在下閘套的位置不可能降低時，上下閘套將連接。　　操作的第二步，操作車架，上閘套被垂直提升，直到該閘套頂部與底部連接完成，并一直保持擠壓力，頂部閘套和螺旋給料器出口之間距離的偏差靠靈活的布袋型補償器補償。　　該裝煤裝置中的卸料口與螺旋給料器出口是一個整體，可防止煤粒撒落在爐臺上。裝煤過程中，螺旋給料器出口從外面完全打開。螺旋給料器的內(nèi)外密封是靠普通旋轉(zhuǎn)密封元件形成的。煤斗裝煤口的密封是靠煤柱實現(xiàn)的，就是裝煤后仍然有一定量的煤留在螺旋給料器和煤斗中。　　正是以上各部位嚴格密封，可以確保該裝置在整個裝煤期間不漏氣。經(jīng)測試，該裝置能達到高于200Pa的密封力。　　2．一次平煤　　為了保證整個裝煤過程不發(fā)生污染物溢出，除了采用以上的不漏氣密封裝置外，還要保證產(chǎn)生的氣體順利通過上升管排出，即必須保持在裝煤過程中炭化室內(nèi)荒煤氣的通道。　　因此，該技術(shù)采用最少次數(shù)平煤的裝煤，即裝煤過程中不平煤，僅僅在裝煤完成后才執(zhí)行一次平煤。　　裝煤過程中采用無平煤操作的理由如下：首先，在裝完煤后，平煤線頂部的煤堆突出部分體積應(yīng)與平煤線下谷的體積相等，這樣可以保證在整個裝煤期間炭化室煤堆與炭化室頂部有一自由的氣體通道。正常情況下，煤堆在錐形裝煤孔里形成，不會阻礙氣體通道。其次，必須要求在平煤過程中平煤桿上部與爐頂之間有一個自由的空間，如圖4-8所示。　　3．控制裝煤　　要滿足在裝煤后和平煤時保證氣流通道，首先必須保證各煤斗裝煤不能過量，同時保證各爐口煤堆高度偏差不超過50mm。　　要滿足以上要求，必須采用控制裝煤方法。即通過每個裝煤孔進行獨立的裝煤，通過稱量裝置和變頻電機精確控制每個煤堆的體積，使其滿足以上要求。　　在煤斗頂部配備有一個罩子，使煤斗中的煤填滿罩子下面的整個容積，當煤斗中完全裝滿煤后，煤倉下面的一個滑動門會自動切斷煤料，因此，每個煤斗都有各自固定體積的煤。　　在每個煤斗下部均有稱量裝置可精確稱出各煤斗中煤的實際重量。稱重裝置將煤的重量稱出后傳到煤車PLC，在那里，煤斗內(nèi)煤的實際堆密度靠測量重量和固定體積計算出來。然后形成每個螺旋給料器單獨的體積進料曲線，存儲在PLC存儲器中。裝煤過程中，卸料體積靠稱量煤斗中煤的重量和使用計算出來的堆密度轉(zhuǎn)換成體積。裝料的實際體積會自動與理論裝煤曲線進行比較。如果計算值超出理論值誤差范圍，變頻電機會改變螺旋給料器速度來補償探測到的誤差。在任何煤料粒度和水分含量下，通過變頻電機調(diào)節(jié)，每個裝煤孔裝煤體積與理論裝煤體積相差不超過0.25m3。　　4．同時裝煤　　采用以上控制裝煤技術(shù)的前提，就是要采用同時裝煤。同時裝煤就是指所有的螺旋給料器同時開始和同時結(jié)束。如果炭化室中某一個煤峰提前和推遲下煤，就會影響相鄰的一個煤峰的體積，自然會導致氣體通道的阻礙。同時裝煤時，每個煤堆在炭化室中與相鄰的煤堆之間形成一個接觸線，可確保每個煤峰由各個煤斗的煤形成。因此，除了使用上述專用的控制裝煤系統(tǒng)，必須采用同時裝煤。　　根據(jù)以上分析，快速裝煤和常規(guī)裝煤技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：　　(1)增加焦炭產(chǎn)量，改善焦炭質(zhì)量。如果裝煤同時進行平煤，煤下落動能會被平煤桿阻礙并吸收，在煤堆中會形成不均勻的堆比重。使用快速裝煤，煤料以很高速度裝進炭化室，煤碰撞固定墻面時，動能轉(zhuǎn)化為撞擊能，而且由于不平煤，煤的動能在煤堆內(nèi)部轉(zhuǎn)化為撞擊能，不僅可以使煤均勻，還可以增加入爐煤的堆比重。實踐證明，同樣孔數(shù)的焦爐，其產(chǎn)量會增加1.0%～1.5%。由于各炭化室堆密度均勻，可使焦爐在最低加熱溫度下均勻煉焦，可改善焦炭質(zhì)量。　　(2)減少了污染物的排放。由于采用全密閉系統(tǒng)，污染物溢出很少。同時由于裝煤時間縮短，減少了污染物溢出的可能性。一般裝煤技術(shù)的裝煤時間通常在200s左右，快速裝煤將時間縮短到50～75s。　　(3)操作更為簡化。由于裝煤僅一次平煤，使操作更為簡化。不僅減少對平煤系統(tǒng)的磨損，還減少對氣流通道的堵塞，降低污染物的排放，改善操作環(huán)境，帶出的余煤也少。　　(4)延長焦爐的使用壽命。由于使用控制裝煤系統(tǒng)，裝煤方式可以重復(fù)進行，焦爐加熱可保持長期均勻穩(wěn)定，可以延長焦爐的使用壽命。　　(5)降低能耗。由于裝煤均勻，焦爐可以在較低溫度下均勻穩(wěn)定供熱，可降低耗熱量。另外，原來裝煤技術(shù)，由于吸入了大量的冷空氣，會帶走大量熱量，增加耗熱量。 (6)減少化產(chǎn)系統(tǒng)的負荷。由于采用完全不透氣密封系統(tǒng)，裝煤過程中吸入炭化室的空氣大大減少，氣體總量降低，裝煤氣體可低速傳送，減輕鼓風機的負荷。

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