山西焦化股份有限公司 1＃、2＃焦炉装煤地面除尘站改造 初步设计方案

山西焦化设计研究院（有限公司） 2015年 1月

目 录 一、项目概况........................................................................................ - 1 - 二、改造目标........................................................................................ - 1 - 三、技术参数与要求 ........................................................................... - 1 - 3.1 概述.......................................................................................... - 1 - 3.2土建........................................................................................... - 2 - 3.3 装煤除尘地面站 ..................................................................... - 2 - 3.3.1 装煤除尘地面站烟气净化工艺流程简述 ................... - 2 - 3.3.2 装煤除尘输灰系统工艺流程 ....................................... - 3 - 3.3.3 装煤除尘地面站主要设备工作原理及技术要求 ....... - 3 - 四、装煤除尘地面站仪表控制方案 ................................................. - 11 - 五、主体设备投资预算 ..................................................................... - 15 - 六、装煤除尘地面站设备表 ............................................................. - 18 - 七、装煤除尘地面站投资估算 ......................................................... - 20 - 八、图纸 .............................................................................................. - 21 -

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山西焦化股份有限公司

1＃、2＃焦炉装煤地面除尘站改造初步设计方案

一、项目概况 山西焦化股份有限公司一炼焦现有2×50孔炭化室高度6m顶装焦炉，目前采用装煤、出焦“二合一”除尘系统，现增加一套装煤除尘系统满足生产及环保要求。 将现有的地面站设施全部作为出焦除尘使用，新增一套装煤除尘装置，将原有的“二合一”地面站扩建为独立的装煤、出焦“一对一”地面站两套系统，工艺运行时，装煤、出焦独立系统运行，互不干扰，最大程度的发挥独立系统的潜能和优势，彻底解决焦炉间歇性冒烟的压力。

二、改造目标

1、除尘效率：99.8%； 2、净化后的气体含尘量满足国家环保要求小于50mg/Nm3； 3、装煤平均冒烟﹤30秒，力争达到冒出荒煤气不超过装煤车平台， 4、装煤过程中，烟气捕集率达到99%。

三、技术参数与要求

3.1 概述 焦炉在装煤过程中会散发大量含有煤粉尘、荒煤气、焦油烟、水蒸汽、苯可溶物等烟尘；为防止焦炉装煤过程中污染环境，这些烟尘需经过净化后排入大气。净化后废气排放指标执行《炼焦化学工业污染排放标准》（GB16171—2012）。 - 2 -

本工程为2×50孔炭化室高度6m顶装焦炉。配套焦炉新增一套装煤地面除尘系统，包括连接管道布置、非常阀、单向溢流回喷装置、阻火型冷却器、冷风阀、脉冲袋式除尘器、刮板机、斗式提升机、风机机组、消音器、烟囱、设备电气控制系统。地面除尘站界限从装煤连接管道开始至地面除尘站烟囱为止。集尘干管至地面除尘站的连接管道布置，由设计院根据设备布置情况在总平面图上确定。 3.2土建 1、增加一套装煤地面站，根据目前现有的空地，装煤地面站土建占地面积约为110m2，采取高架布置，屋面高度与现有“二合一”地面站屋面高度一致，高度约为10m（具体参考现有的土建基础图纸），优化增加部分与现有地面站的布局，减少占地。 2、装煤地面站设计为2层，一层布置风机机组及高压变频器，二层布置低压柜，工控室布置在原系统工控机位置。 3、装煤地面站除尘器布置在屋顶，与现有地面站平行布置，共用现有的储灰仓。 3.3 装煤除尘地面站 沿焦侧炉柱顶部敷设的集尘干管是由固定翻板阀、平衡阀、伸缩节和端部消音器组成。地面站内装煤除尘系统由非常阀、单向溢流回喷装置、阻火型冷却器、冷风阀、低压脉冲式布袋除尘器、风机、变频电机、变频器、输灰系统和电气控制系统组成。 对导烟装置漏风的地方进行整改，炉顶接口阀部分阀门密封不严密，需维修，控制其漏风率，固定翻板阀、干管三通至现有地面站的连接管道需重新布置，新增一套装煤脉冲除尘器系统。（如干管、翻板阀腐蚀漏风建议更换）

3.3.1 装煤除尘地面站烟气净化工艺流程简述 装煤过程中，含有荒煤气的烟尘在热浮力和除尘风机的吸引下进入炉顶装煤车，在车内燃烧后，烟气经布置在焦侧炉柱上方的接口翻板阀进入除尘管道，最终进入地面除尘站。烟气先经过阻火式冷却器灭火降温后，除去大颗粒的煤粉， - 3 -

烟气降至120℃以下，进入低压脉冲式布袋除尘器，经过除尘器净化后烟气排放浓度<50mg/m3。由于烟气中含有水蒸汽、焦油，会使滤袋除尘效率降低，故布袋除尘器每次过滤装煤烟气之前，应对滤袋作预喷涂处理，喷涂介质为出焦除尘捕集的焦粉。除尘器净化后的气体经除尘风机、消音器、烟囱排入大气。 除尘风机通过变频器调速。装煤除尘系统与导烟装置信号连锁。当导烟装置给出装煤信号时,首先开启装煤除尘干管上翻板阀，接着除尘风机高速运转,进行除尘工作。装煤停止后, 除尘风机低速运转。非常阀平时处于关闭状态，当除尘器入口烟气温度≥120℃时，非常阀打开，起到保护除尘器的作用。

装煤除尘系统工艺流程图 3.3.2 装煤除尘输灰系统工艺流程

布袋除尘器、冷却器收集下来的粉灰，经过卸灰阀、刮板输灰机、斗式提升机运送到粉尘仓，粉尘仓内粉尘定期经加湿机加湿后卸入汽车运走。（粉尘仓内部分为两部分，一部分是装煤粉尘一部分为拦焦粉尘）

3.3.3 装煤除尘地面站主要设备工作原理及技术要求 3.3.3.1 固定翻板阀（维修）

烟 囱 消音器 风 机 布袋除尘阻火冷却器 装煤车 输灰系统 预喷涂系统

非常阀 冷风阀 - 4 -

固定翻板阀用于连通导烟装置与焦炉顶部固定集尘干管，使装煤烟尘通过此阀进入地面除尘站处理，是移动尘源与固定设备之间的连通设备。其工作原理是：当焦炉装煤时，导烟装置的液压推杆将该翻板阀的翻板推开，阀门控制杆旋转75度使阀门打开，导烟装置导管的可伸缩接口与该翻板阀端面对接，使含尘烟气由导烟装置进入由固定翻板阀组成的集尘干管。装煤完成后，导烟装置上的液压推杆即可从伸缩接口退回，该固定翻板阀关闭，完成一炉除尘计划。 由固定翻板阀连接成的集尘干管应严格密封，漏气率<3%；固定翻板阀开启应灵活可靠，漏气率<3%，试验压力为0.017MPa。阀体确保三年不变形。 3.3.3.2 平衡阀（保留） 平衡阀位于集尘干管末端，利用重力原理，通过调整重锤在摆臂上的位置，使之在设计压差下自行开闭。 平衡阀试验压力为0.017MPa，开启压力为1000~1500 Pa。 3.3.3.3 伸缩节（保留） 装煤时产生的烟尘温度高，进入集尘干管后会使管道温度升高，使用伸缩节可克服热膨胀力和由此产生的热位移。安装时，依靠调整螺柱的长度来调节管道的预留量。 要求伸缩节密封填料密封性能良好，漏气率<3%，最大调节量为150mm。充分考虑伸缩节的耐温能力，保证工况下正常使用。 3.3.3.4 消音器（保留） 当平衡阀或非常阀打开时，空气进入集尘干管时会产生噪音，该设备工作时利用其内部的吸声材料来降低噪音。 要求消声能力不小于20dB（A），设备阻力不大于200Pa；该设备尤其应对中低频声音有良好的消声效果，漏气率<3%。 装煤除尘集尘干管配Ф800消音器一个。 3.3.3.5 预喷涂装置(新增) 预喷涂装置由贮灰仓、主喷射器、侧壁喷射器、料量调节阀、格式给料机、储气包及压缩管路、喷射管道等组成。装煤车工作之前，预喷涂装置提前向管道中喷射焦炭粉末，并使布袋先吸附一层焦粉，防止焦油糊袋。 - 5 -

贮灰仓24m3；主喷射器喷射能力45kg/min，使用寿命大于1年；出料阀3～10 kg/min，出料量可调。喷射管道要耐磨，拐弯处半径大于500㎜，整个装置密封可靠，不产生二次扬尘。 整改原因：将现有预喷涂装置整改为单向溢流回喷装置，改造储灰仓、增加预喷涂出料设施，保证有足够的焦粉作为装煤时预喷涂使用，确保装煤地面站布袋使用寿命（18个月-24个月）。 3.3.3.6阻火冷却器（新增） 阻火冷却器设置在除尘地面站上，用于降低焦炉装煤时的烟气温度，使进入除尘器的烟气温度低于120℃。同时，具有调节烟气温度和预除尘的作用。 阻火冷却器由箱体、灰斗、冷却板、进出风管、卸灰装置、支架等组成。焦炉装煤时产生的高温烟气，在除尘风机的作用下，由管道进入阻火冷却器中，穿过冷却器板组，在惯性碰撞、重力沉降的作用下，使烟气中大颗粒及火星类物质直接进入灰斗，并在冷却板的作用下，烟气温度得以迅速降低，由180℃降至120℃以下。装煤完成后，风机低速运转时，管路旁通非常阀开启，使室外空气进入灭火式冷却器中，由于该气体温度较低，可将冷却板组蓄积的热量带入除尘器中，使除尘器保持一定的温度。同时，也使冷却板的温度得到降低，为下一次的装煤冷却做好准备。 主要技术要求 （1）处理风量：80000m3/h） （2）冷却面积：860m2，共1仓室，1个落料口与除尘器配套; （3）含尘气体入口工作温度：<180℃，最高温度250℃； 气体出口工作温度：<120℃。 （4）设备阻力：≤800Pa； （5）设备耐负压：~7000Pa； （6）设备本体允许漏风量：≤3%； （7）设备本体需做保温； （8）仓室配仓壁振打器、插板阀、料位计； （9）仓室配双层气动卸灰阀1个，额定输入电压DC24V （10）阻火冷却器设防爆阀2只。 （11）料位计探头加保护套管，减少磨损，延长其使用寿命。