2×65孔5.5米捣固焦炉地面除尘站技术方案设计.pdf
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1、. . 目录 一、技术方案综述2 二、燃烧导烟车16 三、皮带提升小车17 四、炉口罩技术性能及参数18 五、炉顶装煤烟尘集尘干管及支架技术性能及参数19 六、出焦烟尘集尘干管及总管道支架技术性能及参数20 七、蓄热式冷却器22 八、低压长袋脉冲除尘器技术性能及参数24 九、风机机组、烟囱技术性能及参数28 十、输送机及储灰斗32 十一、预喷涂装置34 十二、大炉门密封装置35 十三、电控系统操作说明36 十四、土建说明42 十五、供货设备界面划分及明细表44 十六、运行成本48 十七、施工组织设计49 . . 一、技术方案综述 1、焦化工业粉尘与废气的来源及危害 1.1 焦化工业粉尘与废气的
2、来源 焦化生产排放的有害物主要来自于备煤、炼焦、化工产品回收与精制车 间,气体污染物的排放量由煤质、工艺装备水平和操作管理等因素决定。 (1)备煤车间。产生的污染物主要为煤尘。备煤过程向大气排放煤尘, 其数量取决于煤的水分和细度。 (2)炼焦车间。炼焦车间的烟尘来源于焦炉加热、装煤、出焦、熄焦、 筛焦过程, 主要污染物有固体悬浮物(TSP ) 、苯可溶物 (BSO ) 、苯并芘(BaP ) 、 SO2、NOX、H2S、CO和 NH3等,其中 BSO 、BaP是严重的致癌物质,导致焦炉工 人肺癌的发病率较高。炼焦车间产生的污染主要由以下几方面引起: 第一,装煤过程。污染物排放约60% 。装煤操作
3、中会排出很多CnHm 化合 物,而CnHm化合物对人体健康影响严重,所以一定要控制好装煤烟尘的排 出。 第二,推焦过程。污染物排放约30% 。 第三,熄焦过程。熄焦水喷洒在炽热的焦炭上产生大量的水蒸气,水蒸 气中所含的酚、硫化物、氰化物、一氧化碳和几十种有机化合物与熄焦塔两 端敞口吸入的大量空气形成混合气流,夹带大量水滴和焦粉从塔顶逸出,形 成对大气的污染。 第四,筛焦工段。主要排放焦尘。 (3)化工产品回收车间。排放的有害物主要来自化学反应和分离操作 的尾气,燃烧装置的烟囱等。主要污染物为NH3,H2S,HCN ,C6H5OH ,C5H5N , 苯族烃等。 (4)精制车间。每t 焦的气体排放
4、量约为4900m 3,其中 H 2S为 2100g, HCN为 6.9g ,烃类为 8400g,焦油车间排放萘为1900g。 1.2 焦化生产中粉尘与废气的危害 (1)粉尘的危害 工业废气中的颗粒物即粉尘,粒径范围为0.001 500 m 。所谓降尘是 . . 指直径大于10m的粉尘易于沉降;所谓飘尘是指直径小于等于10m的粉 尘以气溶胶的形式长期漂浮于空气中。直径在0.5 m 5m 的粉尘对人体 危害最大。在焦化生产中粉尘主要是煤尘和焦尘。作业场所空气中的粉尘浓 度不得大于10mg/m 3,外排气体的含尘浓度应符合现行的工业三废排放标准。 焦化生产中粉尘与废气的危害主要表现在: 第一,人吸进
5、呼吸系统的粉尘量达到一定数值时,能引起鼻炎、各种呼 吸道疾病以及肺癌等; 第二,粉尘与空气中的SO2协同作用会加剧对人体的危害; 第三,人吸进含有重金属元素的粉尘危害性更大; 第四,粉尘能吸收大量紫外线短波部分,当粉尘浓度达到2mg/m 3 以上时, 对人伤害很大; 第五,烟尘使光照度和能见度减弱,严重影响动植物的生长,也影响了 城市交通秩序,造成交通事故的多发; 第六,某些粉尘当浓度达到爆炸极限时,若存在足够的火源将引起爆炸。 粉尘的粒径越小,粉尘和空气的湿度越小,爆炸的危险性越大。 (2)废气的危害 第一, SO2是一种无色、不燃、有恶臭并具有辛辣味的窒息性气体,车间 空气中SO2最高容许
6、浓度为15mg/m 3。SO 2对人眼及呼吸道黏膜有强烈的刺激 作用,大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息;大气中的SO2 在阳光、水气和飘尘的作用下,生成的SO3与水滴接触形成酸雾,遇雨则形 成酸雨( PH 5.6 ) ,酸雾和酸雨对自然界、人体都有严重危害。 第二, NO2。车间空气中NO2最高允许浓度为5mg/m 3。二氧化氮对肺组织 产生剧烈的刺激和腐蚀作用,形成肺水肿;接触高浓度二氧化氮可损害中枢 神经系统。 第三, H2S是无色透明的气体, 有臭鸡蛋味, 车间最高允许浓度为10mg/m 3。 H2S是强烈的神经毒物,对黏膜有明显的刺激作用。 第四, CO是无色、无臭、无刺
7、激性气体,是一种窒息性毒气,空气中控 . . 制标准为小于30mg/m 3。空气中 CO浓度达到 1.2g/m3 时,短时间可致人死亡。 第五, NH3是一种无色、强烈刺激性气体,对人的上呼吸道有刺激和腐蚀 作用。车间允许浓度为30mg/m 3。 第六,多环芳烃,包括苯并芘、7,12二甲基苯并蒽、3甲基胆蒽等 约 100 多种,其中已被证实的致癌物有22 种。苯并芘( BaP )是焦化生产中 排放量最多的多环芳烃,具有致癌性,潜伏期可长达1015 年,人们易淡化 病情而导致严重后果。 2、焦炉在装煤和出焦过程中产生的烟尘及特点 2.1 装煤过程中烟气中可燃成份的变化情况 2.1.1 焦炉装煤过
8、程中,从装煤口向炭化室装煤时,煤料突遇高温产生大量 黄荒煤气和烟气,炭化室内压力突增,喷出大量的烟尘, 炭化室装煤时的烟尘主 要来自以下几方面: (1) 炭化室煤料置换出大量空气,且装煤开始时空气中的氧气和入炉的煤料 燃烧生成炭黑而形成黑烟。 (2) 装煤时湿煤与高温炉墙接触升温,产生大量水汽和荒煤气。 (3) 上述水蒸汽和荒煤气同时扬起的细煤粉以及装煤末期时带出的细煤粉。 (4) 因炉顶空气瞬时升温而喷出的荒煤气。 焦炉装煤过程中向外排放的污染物占炼焦过程中全部排放物的50%60%。装 煤烟尘中粉尘的散发量为0.2kg/t ,按这个数字计算,一年产焦炭40 万吨(成 焦率按 75% 计)的小
9、型焦化厂, 每年仅装煤一项散发到大气中的烟尘量就达106t 之多。 2.1.2 装煤过程中散发的烟尘有以下特点: (1) 烟气温度高,正常操作时一般在500600。 (2) 瞬间散发量大,污染物多。 (3) 烟气成份复杂,危害性较大,气体中含有煤尘及多种化学物质,主要有 害气体组成为硫化物、氰化物、 一氧化碳及苯可容物, 微细的粉尘具有吸附苯可 溶物的性能,从而增大了这类废气的危害性。据估测,在无污染控制手段的状况 下,每生产 1 吨焦炭由装煤时所排放的总悬浮颗粒物为:0.51.0kg, ;苯并 a . . 芘量为: (12)10-3 kg 。 (4) 烟气具有可燃性和爆炸的可能,由于烟气中含
10、有氢气、一氧化碳等可燃 成分,当混入空气后,在一定条件下,可能产生燃烧或爆炸。 2.2 焦炉出焦过程中产生的烟尘 焦炉出焦过程中产生的烟尘主要来自以下方面: (1) 炭化室炉门打开后散发出的残余煤气,及由空气进入使部分焦炭和可燃 气体燃烧产生的废气。 (2) 推焦时炉门处散发的粉尘。 (3) 推焦时导焦槽散发的粉尘 (4) 焦炭从导焦槽落到熄焦车中散发的粉尘。 (5) 载有焦炭的熄焦车运行过程中散发的粉尘。 推焦时每吨红焦散发的烟尘为0.4kg 之多,其中上述( 2) (3) (4)项散发 的粉尘为装煤时散发粉尘的一倍以上,尤其是第(4)项,焦炭在落入到熄焦车 上由于撞击而产生的粉尘会随高温气
11、流的上升而飞扬。如果当焦炭成熟度不足 时,焦炭中残留的大量热解产物由于与空气接触,燃烧形成大量的浓黑的烟尘。 3、治理重点及治理思想 通过以上的论述和数字,可以看出,焦炉在装煤和出焦中的烟尘治理为废 气治理的重中之重。焦炉在装煤和出焦过程产生的烟尘的阵发性、烟气量大、高 温、含有焦油类物质、有可燃成分等特点,又给烟尘治理增加了难度。 我公司通过以往治理焦炉装煤及出焦烟尘的经验,综合环保指标、运行成 本、各种不同方案的优缺点等,依据国家相关的设计规范,提出本设计方案,总 体设计方案为装煤出焦过程采用二合一地面除尘工作站,装煤和出焦各有一条集 尘管道。 4、项目概述 * 煤焦化有限公司5.5 米、
12、130 万吨/ 年侧装煤焦炉拟采用装煤、出焦二 合一无值守地面除尘站系统。 即在焦侧熄焦车轨道外侧设置一条出焦烟尘集尘干 管,在焦侧炉顶设置一条装煤烟尘集尘干管,分别用于265孔出焦除尘和装煤 除尘。在炉顶设有专门用于收集装煤烟尘的燃烧导烟车,燃烧导烟车既能收集装 . . 煤时炉顶炉口冒出的烟尘, 也能收集机侧的炉头烟, 燃烧导烟车是燃烧式导烟车, 将收集到的炉顶炉口烟及机侧炉头烟进行充分燃烧并冷却后送入炉顶集尘干管。 在地面设置地面除尘站,地面站设有预喷涂、灭火蓄热式冷却器、阻火防爆低压长 袋脉冲除尘器、通风机组、配电室、操作室、灰尘处理系统等。炉顶燃烧导烟车设 置有大容积燃烧室及助燃系统能
13、有效改善燃烧条件,可以使苯并芘、 焦油气类物 质能够充分燃烧、 分解,系统始终保持在干燥的环境下运行。炉顶焦侧有良好的 操作视线,操作过程简单,使除尘效果稳定达标排放。 5、设计原则 根据现场实际,设计原则为: 1. 捕集率和处理率最优,分别达到97% 和 99.9%以上,稳定达标排放。 2. 系统运行安全、稳定,维护简单。 3. 自动化程度高,操作简单。 4. 初投资和运行成本低。 5. 布局美观。 6、设计依据 * 煤焦化有限公司为一组两座265孔 5.5 米捣固焦炉。其: 焦炉基本参数及装炉煤的质量 年产量130 万吨炭化室有效容积36.6m 3 孔数2 65 孔炭化室单孔装煤量36.6
14、t 炭化室全长15980mm 单孔出焦量27.50t 有效长15140mm 结焦时间22.5h 平均宽550mm 入炉煤水份10% 锥度20 细度(3mm ) 90% 全高5500mm 入炉煤灰份 10% 有效高5200mm 入炉煤硫份 0.9% 炭化室中心距1350mm 入炉煤挥发份30 33% 7、设计引用标准 中华人民共和国大气污染防治法 . . 中华人民共和国环境保护法 大气污染物综合排放标准 (GB16297-1996 ) 炼焦炉大气污染物排放标准 (GB16171 1996) 恶臭污染物排放标准 (GB14554-93 ) 固 体 污 染 物 排 气 中 颗 粒 物 测 定 与 气
15、 态 污 染 物 采 样 方 法 (GB/T16157-1996) 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003) 炼焦工艺设计规范 (GB50432-2007 ) 清洁生产标准炼焦行业(HJ/T126-2003) 焦化安全规程(GB12710-1991 ) 钢铁企业采暖通风设计手册 机械工程设计手册 钢结构设计规范(GB50017-2003 ) 一般公差线性尺寸的未注公差 (GB/T 1804-1992) 焊接通用技术条件 (JB/ZQ4000.3-86) 固定式钢直梯安全技术条件 (GB4053.1-1993) 固定式钢斜梯安全技术条件 (GB4053.2-1993) 固定式工业防
16、护栏杆安全技术条件 (GB4053.3-1993) 固定式工业钢平台安全技术条件 (GB4053.4-1993) 工业锅炉烟箱、钢制烟囱技术条件 (JBT1621-93) 优质碳素结构钢技术条件 (GB 699-88) 合金结构钢技术条件 (GB 3077-88) 标牌 (GB/T13306-91) 工业企业噪声控制设计规范 (GBJ78-85) 工业企业厂界噪声标准 (GB12348-90 ) 混凝土结构设计规范 (GB50010-2002 ) 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002 ) . . 建筑抗震设计规范 (GB 50011-2001) 建筑设计防火规范 (GB50016-
17、2006 ) 自动控制设计手册 供配电系统设计规范 (GB50052-95 ) 信号报警、连锁系统设计规定 (H20511-92) 脉冲喷吹类袋式除尘器 (JB/T8532-2008) 袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件 (GB12625 90) 袋式除尘器性能测试方法 (GB12138-89 ) 袋式除尘器安装技术要求与验收规范(JBT8471-96) 袋式除尘器安全要求脉冲喷吹类袋式除尘器用分气箱 (JB10191-2000) 脉冲喷吹类袋式除尘器能表示方法 (GB6719-86 ) 袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件 (BG/LDC01.02-2002) 袋式除尘器用滤袋框架技术条件 (JB/T
18、5917-91) 袋式除尘器用直角式电磁脉冲阀技术条件(JB/T5916-91) 脉冲喷吹类袋式除尘器质量分等 (BG/MDC01.03-2002 ) 除尘器表面喷漆质量分等 (BG/DC01.05-2002) 袋式除尘器制图补充规定 (BG/DC01.06-2002) 脉冲喷吹类袋式除尘器 (HCRJ013-1998 ) 袋式除尘器滤袋 (HCRJ015-1998 ) 袋式除尘器滤袋框架 (HCRJ016-1998 ) 袋式除尘器用滤料 (HCRJ042-1999 ) 袋式除尘器用电磁脉冲阀 (HCRJ043-1999 ) 除尘机组技术性能及测试方法 (GB11653-2000 ) 锅炉烟尘
19、测试方法 (GB5468-91 ) 焊缝符号表示法(GB324-88 ) 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸 (GB985-88 ) 袋式除尘器安全要求脉冲喷吹类袋式除尘器用分气箱 (JB10191-2000) . . 袋式除尘器用滤料 (Q/TOQM 01-2003 ) 燃煤电厂除尘器技术条件 (DL/T514-93) 建筑钢结构荷载规范 (GBJ9-87) 火力发电厂保温油漆设计规程 (DL/T5072-1997) 8、设计环保指标 本设计系统的技术指标与GB16297-1996 大气污染物综合排放标准二级标准的比较 分 类 污染物名称 最高允许排放浓度 (mg/m 3)
20、 本系统技术指标 装煤( mg/m 3) 出焦( mg/m 3) 有组 织排 放 颗粒物120 2.6 45 2.6 45 苯并芘0.3 10 -3 0.2 10 -3 林格曼黑度1 级1000 4.0 截面宽度 b 3.0 腹板中心偏移2.0 焊接连接、制作组装的允许偏差应符合下表的规定: 项目允许偏差图例 对口错边t/10 且不应大于3.0 间隙 a 1.0 搭接长度5.0 缝隙1.5 高度 h 2.0 垂直度b/100 且不应大于3.0 中心偏移e 2.0 型钢错位 连接处1.0 其它处2.0 箱形截面高度h 2.0 宽度 b 2.0 垂直度b/200 且不应大于3.0 钢柱尺寸的允许偏
21、差( mm )应符合下表的规定 项目允许偏差检验方法图例 柱底面到柱端与桁架连接的最上一个l/1500 用钢尺检查 . . 安装孔距离l 15.0 柱底面到牛腿支撑面距离l1 l1/2000 8.0 用拉线直角尺和钢 尺检查 牛腿面的翘曲2.0 柱身弯曲矢高 h/1200 且不应大 于 12.0 柱身扭曲 牛腿处3.0 用拉线、吊线和钢 尺检查其它处8.0 柱截面几何尺寸 连接处 3.0 用钢尺检查 非连接处 4.0 用直角尺和钢尺检 查 翼缘对腹板的垂直 度 连接处1.5 非连接处 B/100 且不应大 于 5.0 柱脚底板平面度5.0 用 1m直尺和塞尺检 查 柱脚螺栓孔中心对柱轴线的距离
22、3.0 用钢尺检查 钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差符合下表的规定: 项目允许偏差 单层柱、梁、桁架受力支托(支撑面)表面至第一安装 孔距离 1.0 多节柱铣平面至第一个安装孔距离1.0 实腹两量端最外侧安装孔距离3.0 构件连接处的截面几何尺寸3.0 柱、梁连接处的腹板中心线偏移2.0 受压构件(杆、件弯曲矢高)1/1000 且不应大于10.0 5、钢结构焊接 (1)焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项 目及其认可范围内施工; (2)焊条、焊丝、焊剂、电渣焊溶嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计 . . 要求及国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81的规定。焊条
23、、焊 剂、药芯焊丝、溶嘴等在使用前应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘 焙和存放; (3)H型钢的焊接采用全自动埋弧焊接机进行,其他节点板或连接板用手弧 焊或 CO2气体保护焊进行, 要试焊先调整合适相应参数, 再执行正是构件的焊接, 要加设引弧板和灭弧板, 以确保焊接质量; 要注意焊接缺陷的产生, 咬边、夹渣、 气孔要避免,超标要进行修复,未焊透和未融合不容许出现,如果出现缺陷,必 须用碳弧气刨清理掉原有部分后,另行施焊,特别是如出现裂纹, 焊工不得自行 处理,必须通知技术部门,分析原因并拿出措施后方可进行处理; (4)该工程主要构件桁架、梁、管道;主要构件的角焊缝在手弧焊时,不 得采
24、用单面焊,要同时对称施焊,如用埋弧焊接方法时,则不受此限制,以保证 熔深;二级焊缝要进行超声探伤,无疑义时放过,有疑义时,进行射线探伤,进 行鉴定;碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h 以后,进行焊缝探伤检验; (5)焊缝施焊后应在工艺规定的焊缝及中位打上焊工钢印; (6)施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等, 应进行焊接工艺评定,并应根据评定报告确定焊接工艺。 一、二级焊缝质量等级及缺陷分级 焊缝质量等级一级二级 内部缺陷超声波探伤评定等级 检验等级B级B级 探伤比例100% 20% 内部缺陷超声波探伤评定等级 检验等级AB级AB级 探伤比
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- 65 5.5 米捣固 焦炉 地面 除尘 技术 方案设计
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