稳定式熄焦工艺及除尘探讨

摘要：介绍了稳定式熄焦的原理及工艺过程，该工艺熄焦效果好，稳定了焦炭水分，改善了焦炭的机械强度和粒度的均匀性，并减少了有害物质的排放。

关键词：稳定式熄焦 工艺过程 除尘装置 百叶窗

稳定式熄焦工艺是德国在传统的湿法熄焦工艺上发展而来的，英文缩写CSQ。CSQ工艺同时结合了喷淋熄焦和高位水罐熄焦。主要工艺特点是提高了熄焦速度，能快速降低焦炭温度，缩短熄焦时间，降低焦炭水分。水煤气和硫化氢减少，冷却后的焦炭机械强度高，稳定性好，颗粒分布均匀并由此而提高焦炭质量。兖矿国际焦化7.63m焦炉已将稳定式熄焦应用到实际生产，并起到了很好的效果。

1 稳定式熄焦系统组成

兖矿国际焦化稳定式熄焦系统主要由熄焦塔、熄焦水净化系统、CSQ熄焦车组成。

1.1 熄焦塔 熄焦塔高45m、宽23.6m、长15.2m，为混凝土结构。22m处设有2个高位熄焦水罐，每个容积120m3；30m处设6根蒸汽喷射管道、装有36个喷嘴，熄焦除尘用水由除尘泵房内2台除尘水泵提供。

1.2 熄焦水净化系统 熄焦水净化系统由以下几部分组成：污水池、净水池、熄焦泵房、粉焦刮板机。其中污水池长度16.3m、容量约500m3，净水池长度6.0m、容量约180m3，熄焦水泵共三台，流量为300m3/h。

1.3 CSQ熄焦车 熄焦车厢类似于四方形焦罐很深，将全部焦炭堆积部位集中，只有很少的焦炭表面接触空气，因此开往熄焦塔期间明显减少了燃烧和污染物的排放。熄焦车沿其走行方向前后各有一圆形接水管，该接水管与布置在车厢下的输水管相连，熄焦车厢的底为特制的夹层，车厢内分两层，焦炭装入内层，外层底部有进水口，侧面是进水管，其内侧分布若干出水口，倾斜夹层与输水管道相连。熄焦结束后，熄焦车放水板打开，排除车厢内熄焦水，然后熄焦车开至晾焦台，打开放焦门放出焦炭。

2 稳定式熄焦的原理及优点

2.1 原理 熄焦车一次定位，定点熄焦，车厢短而深，熄焦车两侧有进水管，熄焦水从熄焦车斜底板下部喷水口进入车厢内，水面达到一定高度与红焦发生水煤气反应，产生的大量气体向上升，带动焦炭翻腾。熄焦时，熄焦车与熄焦塔下口对齐，蹦起来的焦炭通过熄焦塔过度漏斗又回到熄焦车内，有裂纹的焦炭从裂纹处破碎，焦炭表面的粉焦也随之摔落，焦炭强度较为稳定。两个进水阀分别控制底部进水量和顶部喷洒量。稳定熄焦时熄焦塔下口与熄焦车身对齐，基本上无缝，熄焦塔不能因热浮力产生的吸力向上抽空气，空气不能大量进入熄焦塔。蒸汽流速较慢，利于粉尘的捕集。熄焦塔上部有两层捕尘板，下层捕尘板为木结构支撑，不锈钢挡板，上层捕尘板为木结构支撑，塑料挡板，塑料挡板产生静电效应，吸附细微的粉尘。捕尘板上有清水喷洒，冲洗挡尘板上的粉尘，经过两层捕尘板后，粉尘排放控制在15g/t焦炭，熄焦时间约为60s。

2.2 优点

2.2.1 稳定焦炭水分。该工艺避免了常规湿法熄焦因焦炭层厚度不均匀和车厢死角而喷不到水，而产生局部红焦和焦炭水分不均匀的现象。在熄焦过程中，焦炭的剧烈运动使其得到均匀冷却，水分可调整到2%～4%。

2.2.2 改善了焦炭的机械强度和粒度均匀性。稳定式熄焦时，焦炭在底部蒸汽的作用下剧烈翻滚、跳动，产生机械撞击。焦炭沿内部结构裂缝破碎，使焦炭潜在的缺陷提前释放，使焦炭抗碎强度及耐磨强度均优于传统熄焦方法。

2.2.3 减少了有害物质的排放。①焦炭的快速冷却，使H2S、CO等气体生成量减少；②熄焦车车厢内熄焦层较厚，熄焦时上层焦炭可以抵制底层粉尘向大气逸散；③效果明显的除尘装置，配合中部的蒸汽喷射，有效的捕集熄焦过程中产生的粉尘，降低了粉尘的排放和有害物蒸汽的排放量。

3 除尘装置

3.1 除尘装置的结构及工作原理 除尘装置分上下2层，木制屋顶结构的下方固定折流结构的百叶窗，上方布置除尘清洗喷嘴，以定期清洗折流百叶窗。

熄焦过程产生的蒸汽，首先在30m处受到蒸汽喷射的冷凝，蒸汽中的烟尘冷凝成颗粒，然后颗粒随热气流继续上升，在熄焦塔顶部，遇到折流结构的百叶窗，通过离心分离和静电吸附作用吸附烟尘颗粒，从而达到除尘效果。在每次熄焦后，用3公斤压力的清水，对百叶窗进行冲洗，冲洗时间大约3分钟。

3.2 使用除尘装置的注意事项 ①由于清洗喷头的直径只有2～3mm，为防止喷头堵塞及对百叶窗有效的清洗，清洗用水必须使用净化水；②冲洗周期不能中断；③除尘装置清洗水压至少为3公斤，以保证对百叶窗的冲洗效果；④冲洗时应至少持续1分钟，以便固体物质完全冲下；⑤熄焦塔内部结构和除尘清洗装置应定期（约1周1次）进行冲洗并保证处于完好状态。当看到木制部件等有沉积物形成时，必须在熄焦塔上边的操作台用消防水进行清洗。

4 稳定式熄焦的广泛应用

自兖矿国际焦化7.63m焦炉投产以来，稳定式熄焦得到有效利用，并运行良好。大大降低单炉操作时间，有效控制焦炭水分在2%～4%之间，为目前国内大容积高炉提供了优质原料，并大大减少了空气污染。目前稳定式熄焦在太钢、马钢、武钢配套焦化厂均得到广泛应用。

参考文献：

[1]姜德玉，张晓光.稳定熄焦技术的特点分析[J]. 燃料与化工，2006（02）.

[2]蒋莉萍.湿法熄焦工艺的改造[J]. 燃料与化工，2007（01） .

[3]姜德玉，张晓光.稳定熄焦技术的特点分析[J].燃料与化工，2006（02）.

作者简介：栾义涛（1983-），男，山东莱芜人，就职于兖矿国际焦化有限公司，工程师，学士学位，研究方向：煤化工。

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