1、焦炉装煤、推焦烟尘控制工程项目设计方案1目 录第一章 总 论 .41.设计方案编制的背景 .42.焦化工业粉尘与废气的来源及危害 .54.对编制方案的要求 .95.编制方案的内容 .96.编制设计方案依据的标准 .10第二章 设计方案的确定 .141.焦炉参数 .142.烟尘的组成 .143.风量的确定 .154.方案比较及确定 .155. 设计方案编制的环保指标 .17第三章 工艺设计的简介 .181.设计的基本参数 .182.工艺流程 .183.工艺流程的说明 .194.工艺流程示意图见附图 .21第四章 单元单项设计的说明 .221装煤逸散烟尘收集系统 .222出焦烟尘收集系统 .24焦
2、炉装煤、推焦烟尘控制工程项目设计方案23输送系统 .254.地面除尘工作站系统设计 .25第五章 土建部分的设计说明 .371.建筑及结构 .371.1 自然条件 .371.2 设计的主要数据 .381.3 结构部分 .381.4 地基处理及抗震设防 .382.建筑材料 .393.设计说明 .39第六章 电气、自动控制的说明 .401.除尘电气工程 .402.电信 .423.生产自动化控制系统 .42第七章 工艺技术特点 .46一、在系统安全方面 .46二、在提高系统捕集率和净化率方面 .46三、在提高系统的自动化水平和减小工人劳动强度方面 .46第八章 实现条件、工艺要求及其它 .47一、实
3、现条件 .47二、效益分析 .48焦炉装煤、推焦烟尘控制工程项目设计方案3第九章 工程进度计划 .50第十章 定员及运行 .50第十一章 运行费用 .51第十二章 安全操作注意事项 .52第十三章 工作程序 .52第十四章 主要设备及报价一览 表 .53焦炉装煤、推焦烟尘控制工程项目设计方案4第一章 总 论1.设计方案编制的背景环境、资源、人口问题已被国际社会公认为是影响 21 世纪可持续发展的三大问题。我国政府已把保护环境确定为一项基本国策，并制定了经济建设、环境建设同步规划、同步实施、同步发展，实行经济效益、环境效益相统一的方针。现建成的 焦炉， ，产量 60 万吨/年。其生产工艺流程：该
4、焦炉为侧装捣固焦炉；焦炉采用侧装给煤，将洗精煤经捣固装煤车装入炭化室，在煤饼上侧通入适量空气，使炉内产生的煤气燃烧而加热煤料炼焦，同时部分荒煤气从侧烟道引到炉底间接加热，其热烟道废气经锅炉回收热量，产生蒸汽用以发电。煤饼结焦完成后，用推焦车推出，成熟红焦炭经拦焦车导入熄焦车内，然后熄焦车把红热的焦炭送入熄焦塔进行喷水熄焦，降温后的焦炭卸至凉焦台上，冷却后送往筛焦楼。根据 装煤、推焦除尘技术要求，结合我公司多年来在焦炉烟尘治理方面的经验和国家相关标准的要求，优选方案。三甲炼焦有限责任公司现有两座 清洁型热回收焦炉（ ）。年产 60 万吨/年。根据现场考察和工艺计算，现就前 孔的 1 座地面除尘站
5、做详细的设计方案及说明。编制设计方案遵循技术上的先进性、生产上的可行性和经济上的合理性三者有机统一的原则，结合现场条件，在效果理想、投资合理、运行费用低的前提下，尽量把结构造型与公司整体布局协调美观统一起来。焦炉装煤、推焦烟尘控制工程项目设计方案52.焦化工业粉尘与废气的来源及危害2.1 焦 化 工 业 粉 尘 与 废 气 的 来 源焦 化 生 产 排 放 的 有 害 物 主 要 来 自 于 备 煤 、 炼 焦 、 筛 分 车 间 、 锅 炉 尾 气 ，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
6、 。 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
7、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 产 生 约 60%。 装 煤 操 作 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
8、 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 。2.2 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 10 m 的 粉 尘 易 于 沉 降 ； 所 谓 飘 尘 是 指 直 径 小 于 等 于 10 m 的 粉焦炉装煤、
9、推焦烟尘控制工程项目设计方案6尘 以 气 溶 胶 的 形 式 长 期 漂 浮 于 空 气 中 。 直 径 在 0.5 m 5 m 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/m3， 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 呼 吸 系 统 的 粉 尘 量 达 到 一 定 数 值 时 ， 能 引 起 鼻 炎 、
10、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/m3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
11、 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 浓 度 为 15mg/m3。 SO2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
12、 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 、 NOX。 车 间 空 气 中 NOX最 高 允 许 浓 度 为 5mg/m3。 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 。焦炉装煤、推焦烟尘控制工程项目设计方案7第 三 、 H2S 是 无 色
13、透 明 的 气 体 ， 有 臭 鸡 蛋 味 ， 车 间 最 高 允 许 浓 度 为10mg/m3。 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 激 性 气 体 ， 是 一 种 窒 息 性 毒 气 ， 空 气 中 控制 标 准 为 小 于 30mg/m3。 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
14、 度 为 30mg/m3。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 10 15 年 ， 人 们 易 淡化 病 情 而 导 致 严 重 后 果 。3.焦炉在装煤和出焦过程中产生的烟尘及特点3.1 装煤过程中烟气中可燃成份的变化情况3.1.1 焦炉装煤过程中，从装煤口向炭化室装煤时，煤料突遇高温产生大量黄荒煤
15、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生温，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平煤时带出的细煤粉。(4)因炉顶空气瞬时堵塞而喷出的荒煤气。焦炉装煤过程中产生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 30 万吨（成焦焦炉装煤、推焦烟尘控制工程项目设计方案8率按 75%计）的中型焦化厂，每年仅装煤一项散发到大气中的烟尘量
16、就达 80t之多。3.1.2 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容物的性能，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。3.2 焦炉出焦
17、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或电机车中散发的粉尘。(5)载有焦炭的熄焦车或电机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流的上升而飞扬。如果当焦炭成熟度不足焦炉装煤、推焦烟尘控制工程项目设计方案9时，焦炭中残留的大量热解产物由于与空气
18、接触，燃烧形成大量的浓黑的烟尘。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。本方案是在 30 万 t/年（60 万 t/a 其中的 孔，即 30 万 t/a，以下均按30 万 t/a）焦炉地面除尘站是根据现场实际、国家相关的设计规范、结合我公司多年机焦炉烟尘治理的经验等基础上提出的装煤除尘、出焦地面除尘站设计方案。4.对编制方案的要求(1)依据贵方对工程的要求和国家相关的规范、标准。(2)对炼焦炉装煤、推焦时产生的烟尘拟分别收集，净化，达标排放
19、。 (3)操作方便，安全稳定运行。 (4)整体布局合理、占地少、美观。(5)在满足使用功能的前提下，尽量控制投资和运行费用。(6)加强售后服务，确保设备正常运行。5.编制方案的内容包括整个系统的工艺流程及工艺流程所需的建筑物、钢结构件、工艺设备、机械机构、管道、配电、自控等设计以及投资的估算。30 万吨/年（ 为 60 万吨/年）焦炉装煤、推焦除尘系统工程,型号为 。整体方案为出焦采用地面除尘系统，即一座 30 万吨/年（ 孔）用一套输焦炉装煤、推焦烟尘控制工程项目设计方案10送系统和地面除尘系统。从除尘系统上说分为出焦收集系统、输送系统和地面除尘工作站三大部分。从分项上说工程包括：一组烟气转
20、换阀（共 套），集气干管，一套拦焦收集罩，第三轨支柱、钢梁，地面站土建部分，吸附装置,蓄热式冷却器，阻火型脉冲除尘器、喷涂装置，非常阀，通风机组及附属设施，排气筒，连接管道，采暖、电器自动化控制等内容。装煤采用机侧干法除尘，系统主要包括机侧烟气收集罩，管道系统，预喷涂装置，脉冲除尘器，非常阀、电气控制系统及其他附属设施。6.编制设计方案依据的标准本项目方案所提出的材料、设计、设备、工艺、测试及性能均执行中华人民共和国法规及标准的规定。依据的标准及资料如下：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（GB161711996）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）
