7.63m焦炉的快速装煤技术
时间:2019-10-11 来源:http://www.aitmy.com
在环保要求日趋严格的今天,减少焦炉污染物排放量是必须考虑的课题。在生产各阶段,装煤过程产生的污染物最多,占全部焦炉污染物的60%左右,为了严格控制装煤过程中产生的烟尘,7.63m焦炉装煤车采用了快速装煤技术从而减少焦炉热修。
常规的装煤技术一般采用高压氨水或高压蒸汽产生吸力,将烟尘抽人集气管。该技术具有以下特点:装煤车在煤车闸套和炭化室之间没有密封;采用顺序装煤和阶段装煤;在装煤后期开始平煤;不收集烟尘或将逸出烟尘收集后处理排放从而减少焦炉热修。
要减少装煤过程中的污染物排放量,必须了解整个装煤过程气体流量和气体温度的变化情况。
在单集气管焦炉上,使用常规装煤技术装煤时,我们可以将装煤过程分成4个阶段。
第一阶段:高压氨水或蒸汽打开,放下闸套。气体流量首先迅速增加,然后下降直到所有的闸套全部与炭化室连接。此时有大量空气吸人焦炉,同时,由于刚开始装煤时,煤与灼热的炉墙接触,立即产生大量的荒煤气,气体流量迅速增加,形成一个峰值,然后,持续减小,直到炭化室关闭。
第二阶段:开始装煤直到平煤开始。气体流量首先增加,然后非常迅速地下降,再继续稳定下降。
第三阶段:装料和平煤同时进行。平煤杆进入炭化室后,平煤过程限制了炭化室内气体流动,这种限制随着炭化室内煤料的增多而增大,同时造成气体流量波动。当平煤杆向前滑动时,几乎没有气体能流到上升管,但是,当平煤杆向后滑动时,就有相对较多的气体流到上升管,因为没有平煤杆限制气体流动。因此,平煤过程中,气体流量的不同与平煤杆的前后运动有非常大的关系。煤装得越满,平煤杆的影响越大,
第四阶段:关上炭化室以后。气体流量稳定在一个较低的水平。
从以上分析可以看出,装煤过程污染物的排放与以下条件有关:
(1)吸力系统能力和闸套与炭化室之间密封效果;
(2)平煤的次数和平煤效果;
(3)装煤的时间长短;
(4)装煤的顺序;
(5)收集并处理烟尘的效果。
和原来装煤技术相比,该技术主要有以下特点。
1.装料系统完全不漏气
一般减少烟尘排放的思路是将逸出的烟尘完全收集并处理,该技术的思路是采用完全密闭装置将装煤过程中产生的烟气,控制在炭化室的密闭环境内,不让逸出,就可以很大程度上减少装煤污染物的排放量,减少烟尘收集和净化处理环节。
该装置是在装煤孔与闸套之间、所有的闸套的连接处和卸料口都有不漏气密封从而减少焦炉热修。
装煤孔和闸套之间的密封是靠将下闸套下部的密封嘴伸入装煤孔座中形成的,它们之间的挤压力在整个装煤期间一直保持,而且,还可以自动调节装煤孔中心与闸套中心之间的偏移,最大调节量可达50mm,也就是说,万一装煤孔盖中心与闸套中心发生偏离时,仍可保证很好的密封。闸套的操作顺序,如图4-7所示。
装煤车闸套包括一个上闸套和一个下闸套,下闸套在外,上闸套在内。下闸套上部内侧有一个密封沿,下面是一个密封嘴;上闸套的下部外侧有一个球形密封元件,上部有一个布袋型补偿器。上、下闸套的密封是靠下闸套上部内侧的密封沿和上闸套的下部外侧的球形密封元件接触后稍加挤压形成的。上闸套和螺旋给料器出口之间的连接是靠自我保护良好的布袋型补偿器实现的。
以上操作顺序是从左到右实现的。左图表明闸套的最初位置,也就是下闸套处于提升状态,上闸套稍微下降。
操作的第一步,下闸套靠一个圆筒操作车架降低,并将它自身的中心对准装煤孔在水平和垂直上的中心,当闸套和装煤孔完成对接时,挤压力一直保持,迫使它们密封好。在下闸套的位置不可能降低时,上下闸套将连接。
操作的第二步,操作车架,上闸套被垂直提升,直到该闸套顶部与底部连接完成,并一直保持挤压力,顶部闸套和螺旋给料器出口之间距离的偏差靠灵活的布袋型补偿器补偿。
该装煤装置中的卸料口与螺旋给料器出口是一个整体,可防止煤粒撒落在炉台上。装煤过程中,螺旋给料器出口从外面完全打开。螺旋给料器的内外密封是靠普通旋转密封元件形成的。煤斗装煤口的密封是靠煤柱实现的,就是装煤后仍然有一定量的煤留在螺旋给料器和煤斗中。
正是以上各部位严格密封,可以确保该装置在整个装煤期间不漏气。经测试,该装置能达到高于200Pa的密封力。
2.一次平煤
为了保证整个装煤过程不发生污染物溢出,除了采用以上的不漏气密封装置外,还要保证产生的气体顺利通过上升管排出,即必须保持在装煤过程中炭化室内荒煤气的通道。
因此,该技术采用最少次数平煤的装煤,即装煤过程中不平煤,仅仅在装煤完成后才执行一次平煤。
装煤过程中采用无平煤操作的理由如下:首先,在装完煤后,平煤线顶部的煤堆突出部分体积应与平煤线下谷的体积相等,这样可以保证在整个装煤期间炭化室煤堆与炭化室顶部有一自由的气体通道。正常情况下,煤堆在锥形装煤孔里形成,不会阻碍气体通道。其次,必须要求在平煤过程中平煤杆上部与炉顶之间有一个自由的空间,如图4-8所示。
3.控制装煤
要满足在装煤后和平煤时保证气流通道,首先必须保证各煤斗装煤不能过量,同时保证各炉口煤堆高度偏差不超过50mm。
要满足以上要求,必须采用控制装煤方法。即通过每个装煤孔进行独立的装煤,通过称量装置和变频电机精确控制每个煤堆的体积,使其满足以上要求。
在煤斗顶部配备有一个罩子,使煤斗中的煤填满罩子下面的整个容积,当煤斗中完全装满煤后,煤仓下面的一个滑动门会自动切断煤料,因此,每个煤斗都有各自固定体积的煤。
在每个煤斗下部均有称量装置可精确称出各煤斗中煤的实际重量。称重装置将煤的重量称出后传到煤车PLC,在那里,煤斗内煤的实际堆密度靠测量重量和固定体积计算出来。然后形成每个螺旋给料器单独的体积进料曲线,存储在PLC存储器中。装煤过程中,卸料体积靠称量煤斗中煤的重量和使用计算出来的堆密度转换成体积。装料的实际体积会自动与理论装煤曲线进行比较。如果计算值超出理论值误差范围,变频电机会改变螺旋给料器速度来补偿探测到的误差。在任何煤料粒度和水分含量下,通过变频电机调节,每个装煤孔装煤体积与理论装煤体积相差不超过0.25m3。
4.同时装煤
采用以上控制装煤技术的前提,就是要采用同时装煤。同时装煤就是指所有的螺旋给料器同时开始和同时结束。如果炭化室中某一个煤峰提前和推迟下煤,就会影响相邻的一个煤峰的体积,自然会导致气体通道的阻碍。同时装煤时,每个煤堆在炭化室中与相邻的煤堆之间形成一个接触线,可确保每个煤峰由各个煤斗的煤形成。因此,除了使用上述专用的控制装煤系统,必须采用同时装煤。
根据以上分析,快速装煤和常规装煤技术相比,具有以下优点:
(1)增加焦炭产量,改善焦炭质量。如果装煤同时进行平煤,煤下落动能会被平煤杆阻碍并吸收,在煤堆中会形成不均匀的堆比重。使用快速装煤,煤料以很高速度装进炭化室,煤碰撞固定墙面时,动能转化为撞击能,而且由于不平煤,煤的动能在煤堆内部转化为撞击能,不仅可以使煤均匀,还可以增加入炉煤的堆比重。实践证明,同样孔数的焦炉,其产量会增加1.0%~1.5%。由于各炭化室堆密度均匀,可使焦炉在最低加热温度下均匀炼焦,可改善焦炭质量。
(2)减少了污染物的排放。由于采用全密闭系统,污染物溢出很少。同时由于装煤时间缩短,减少了污染物溢出的可能性。一般装煤技术的装煤时间通常在200s左右,快速装煤将时间缩短到50~75s。
(3)操作更为简化。由于装煤仅一次平煤,使操作更为简化。不仅减少对平煤系统的磨损,还减少对气流通道的堵塞,降低污染物的排放,改善操作环境,带出的余煤也少。
(4)延长焦炉的使用寿命。由于使用控制装煤系统,装煤方式可以重复进行,焦炉加热可保持长期均匀稳定,可以延长焦炉的使用寿命。
(5)降低能耗。由于装煤均匀,焦炉可以在较低温度下均匀稳定供热,可降低耗热量。另外,原来装煤技术,由于吸入了大量的冷空气,会带走大量热量,增加耗热量。
(6)减少化产系统的负荷。由于采用完全不透气密封系统,装煤过程中吸入炭化室的空气大大减少,气体总量降低,装煤气体可低速传送,减轻鼓风机的负荷。