引言
焦爐爐頂裝煤時，因煤與炭化室赤熱爐壁接觸，會產(chǎn)生大量含塵煙氣，約占焦爐陣發(fā)性煙塵擴散的60％，為實現(xiàn)焦爐裝煤的無煙操作，有效控制粉塵無組織排放，寶鋼在焦爐建設時均設置了裝煤車除塵(約占裝煤煙塵的60％)和橋管處噴射高壓氨水抽吸煙氣(約占裝煤煙塵的40％)。
由于焦爐裝煤煙氣與一般煙氣有所不同，除粉塵外，焦爐裝煤煙氣中還含有荒煤氣、焦油煙等，這就使煙氣凈化工藝變得復雜。寶鋼在20世紀80年代建設的一、二期焦爐中，裝煤除塵采用的是帶燃燒、洗滌功能的濕式雙文氏管除塵系統(tǒng)，而在20世紀90年代建設的三期焦爐中，則采用了非燃燒法干式布袋除塵系統(tǒng)。干式布袋除塵系統(tǒng)與濕式雙文氏管除塵系統(tǒng)相比，具有明顯的技術經(jīng)濟優(yōu)勢，因此，在近幾年里。寶鋼已分步將一、二期焦爐原有的濕式雙文氏管除塵系統(tǒng)改造成干式布袋除塵系統(tǒng)，取得了良好的效果。
1濕式雙文氏管裝煤除塵系統(tǒng)工藝流程及主要問題
濕式雙文氏管裝煤除塵系統(tǒng)主要有兩大部分組成，分別是設于裝煤車上的點火燃燒再水洗的煙塵捕集預處理裝置和設于地面的洗滌除塵站，兩部分之間由管道連通。
裝煤車上的點火燃燒再水洗的煙塵捕集預處理裝置從各個煤斗分別抽引含有荒煤氣的煙氣，通過抽吸筒下部的火花塞點燃其中的荒煤氣燃燒，燃燒后的熱廢氣匯集至粗洗器中經(jīng)噴水洗滌，使煙氣溫度降至45—70℃，含塵量由109／m3(標況)降至2～3 g，m3(標況)，粗洗后煙氣經(jīng)水霧分離后送至地面除塵站進一步處理。這套裝置的目的是為了防止系統(tǒng)內(nèi)可燃成分太高而引起爆炸?？煞乐够拿簹鈨?nèi)所含的焦油和粉塵黏結而堵塞管道及設備，降低煙氣中的含塵濃度，減輕地面洗滌除塵站的處理壓力。
地面洗滌除塵站主要由兩級文丘里洗滌器及其脫水器、兩級串聯(lián)風機、消聲器、排氣筒、水處理系統(tǒng)以及連接管道等組成。經(jīng)燃燒粗洗后的煙氣進入文 裝煤車上的吸塵罩和導通管隨車移動。吸塵罩丘里洗滌器，經(jīng)過兩級水洗除塵后，其煙氣中的含塵 為內(nèi)外筒夾套式結構，裝煤時，落下吸塵罩和內(nèi)套筒，質(zhì)量濃度達到50 mg/m3(標況)以下，滿足排放標準要求，通過排氣筒達標排放。
濕式雙文氏管裝煤除塵系統(tǒng)雖然能夠基本滿足環(huán)保要求，但也存在著一些明顯的不足。首先是能耗高，由于采用兩級文氏管除塵，使系統(tǒng)阻力很高，達到31 000 Pa，為確保煙氣的輸送，使用兩級風機串聯(lián)運行，2臺風機的總裝機容量達到了l 410 kw。其次，由于荒煤氣中含有少量H2S等酸性氣體，燃燒后形成亞硫酸等酸性霧滴，對管道、設備等腐蝕嚴重。此外，由于粗洗器和文丘里洗滌器產(chǎn)生廢水，使水處理系統(tǒng)相對復雜，維護管理工作量大。
2干式布袋裝煤除塵系統(tǒng)工藝流程
非燃燒法干式布袋除塵系統(tǒng)主要有3部分組成：即車載吸塵罩及導通管等、地面除塵站以及預噴涂裝置，3部分均由管道連通。
裝煤車上的吸塵罩和導通管隨車移動。吸塵罩為內(nèi)外筒夾套式結構，裝煤時，落下吸塵罩和內(nèi)套筒，直接抽吸裝煤孔逸出的煙氣，并與從吸塵罩的開口部位吸人的空氣混合，對煙氣進行稀釋，稀釋后的煙氣經(jīng)爐頂固定管道、地面連接管道進入帶預噴涂裝置的脈沖布袋除塵器。導通管上設有手動調(diào)節(jié)擋板，可以調(diào)節(jié)吸塵罩的抽風量，增大或減少冷卻混合的空氣量，在確保煙氣不燃燒狀態(tài)的同時，維持氣體流速、溫度等要求。
地面除塵站主要由脈沖布袋除塵器、離心風機、消聲器、排氣筒以及連接管道等組成。從裝煤車吸塵罩中抽吸的含塵氣體進入除塵器后與濾袋外預噴涂的初始保護粉塵層接觸，煙氣中的焦油被粉塵吸附。粉塵被過濾，凈化后的氣體經(jīng)風機、消聲器、排氣筒排入大氣，排放煙氣的實際含塵質(zhì)量濃度低于20 mg／m3(標況)。隨著濾袋上粉塵的不斷積存，除塵器的阻力隨之增加。清灰裝置定時或定壓差用壓縮空氣對布袋進行逆向噴吹清灰，濾袋上被的粉塵落入下部灰斗中。為防止設備結露產(chǎn)生腐蝕和黏結，在除塵器灰斗部分設有蒸汽加熱保溫措施。
為防止煙塵中的焦油黏結除塵器濾袋，另外還設有預噴涂裝置。預噴涂裝置主要有貯灰倉、高壓羅茨風機及管道等組成。將從攔焦除塵系統(tǒng)收集下來的焦粉作為預涂料，用真空壓送罐車送入預噴涂料倉內(nèi)，在每次清灰作業(yè)結束，下一爐裝煤時含塵氣體進入除塵器前，先用高壓羅茨風機將焦粉通過預噴涂裝置送入除塵器入口管道，并使其均勻涂在濾袋外層，成為初始保護層，以防止焦油黏結布袋。
為防止氣體中的可燃成分增多引起的爆炸對設備造成的破壞，在除塵器每個倉室設一個泄爆閥，當產(chǎn)生爆炸，倉室內(nèi)壓力瞬間上升至5 000 Pa時，泄爆膜片被漲破，倉室迅速泄壓，從而達到設備泄爆的目的。
3兩種裝煤除塵系統(tǒng)的比較
帶燃燒、洗滌功能的濕式裝煤除塵系統(tǒng)是基于20世紀80年代的技術發(fā)展水平，它主要是考慮到煙氣中的焦油會對干式除塵設備形成黏結，導致除塵器的失效，同時也考慮到爆炸等其他因素。盡管濕式除塵系統(tǒng)也具有較高的除塵效率，根據(jù)定期連續(xù)監(jiān)測，濕式除塵系統(tǒng)排放煙氣中的實際含塵質(zhì)量濃度基本能控制在35 mg／m3以下，滿足環(huán)保的要求。但是它的能耗非常高，對節(jié)能不利。此外，濕式除塵系統(tǒng)還存在嚴重的設備、管道的腐蝕問題。根據(jù)對二期焦爐裝煤除塵系統(tǒng)改造前后的對比，兩種除塵方式的差異如表1。
從表l可以明顯看出，裝煤千式布袋除塵系統(tǒng)除具有更高的除塵效率，可降低排放煙氣中的含塵濃度，減少系統(tǒng)設備的腐蝕外，其主要的特點是可以大地降低系統(tǒng)的裝機容量，減少系統(tǒng)的能源消耗，提高環(huán)保設施的運行經(jīng)濟性。當然，干式除塵系統(tǒng)在消除煙氣中的微量有害物質(zhì)方面無能為力，這是它的一個不足。
4結論
根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟的要求，節(jié)能降耗與污染物減排是我國鋼鐵工業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的兩個主要方面，兩者相輔相成，不能偏廢，缺一不可。從焦爐裝煤除塵由濕式雙文氏管除塵器發(fā)展到干式布袋除塵器的過程以及它們長期運行的實際狀況，在基本不影響主要污染物減排的前提下，干式布袋除塵系統(tǒng)大幅度地提高能源的利用率，減少能源消耗，體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的思想，對焦爐裝煤及其類似工藝的除塵系統(tǒng)的設置及改造具有的借鑒意義。