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摘要：本文针对JN43-58型重力除尘装煤车的除尘改造进行了介绍，并对焦炉装煤除尘中煤气爆炸问题进行了分析，提出了控制措施；该技术在原有焦炉重力装煤车上进行改造，投资省，经济实用，对国内多数70年代所建4.3米焦炉的除尘改造有广泛的应用价值。
Abstract：This paper introduced the technology ofDust transformation of the coal charging car for JN43-58 gravity dust, andanalyzed the probability ofcoke oven coal dust gas explosion.The possibility of the technology hasa a wide range of value ofinvestment, economic and practical features for the coke ovenThat built in the 1970s the majority of domestic 4.3 meters.
【关键词】： 重力装煤车 装煤除尘车煤气爆炸
中图分类号：U272文献标识码： A
一、前言
焦化工业是环境污染大户，而焦炉烟尘又是焦化的主要污染源。焦炉烟尘污染可分为两部分：一部分是炼焦期间焦炉逸出的散烟；另一部分是机械操作过程中产生的烟尘，主要是装煤和推焦拦焦过程中产生的烟尘。由于焦炭生产具有排污环节较多、强度较高、污染物种类杂、毒性大等特点，焦炉烟尘治理一直是污染控制的难点。
截止到2004年底的统计，我国拥有各类机械化焦炉2100座，形成机焦能力23900万吨。炭化室高度在4.3m以上（包括4.3m）的焦炉有389座，机焦能力为13950万吨，占全国机焦能力的58％。各种规模的焦炉数量及炼焦能力见表1。
表12004年我国机械化焦炉炉型数量及炼焦能力
目前，我国顶装式焦炉装煤车普遍采用重力和圆盘式给料技术，在引进螺旋给料装煤技术后，由于其技术上的先进性、和对炉顶除尘的适应性，迅速在国内得到推广，并逐步成为新建焦炉和装煤车改造的首选技术。 其特点是，煤粉下落速度稳定、煤粉流量均匀，通过在螺旋装置上设置计数装置，可以准确控制下煤量，因而煙尘产生量少且均匀，已于除尘设备的捕集。目前新建的7.63米、6米焦炉均采用的是这种给料方式，因而其除尘形式也相对比较统一。
而 对于早期建成的4，3米及以下的焦炉（占焦炉总数量的81.48％），这部分焦炉大多数为1970年代初投产，均采用重力下煤装煤。这种车型有下煤相对迅速，节省操作时间的特点，但由于其装煤时溢出的烟尘自然排放，达不到环保的要求。
按照现有的焦炉装煤除尘理论，重力装煤由于装煤速度不可控制，平煤不及时的原因，其烟尘也较大，不好控制，新建的焦炉均采用螺旋给料装煤技术，但新型螺旋给料装煤其沿炉台方向长约12米，这部分4.3 焦炉大多数为1970年代初投产，其炉台长度均无法满足螺旋给料装煤车的使用，为此，我们提供一种改造方法， 在焦炉长度受限制，不能安装新型螺旋给料装煤车的条件下，对现有重力装煤车进行环保改造，使进行环境治理时的成本尽量降低。
二、装煤除尘工艺：
预喷涂料仓
预喷涂料粉尘
烟气 ——→ 接口翻版 ——→集尘主管——→ 除尘器——→ 刮板输送机 ——→ 灰仓——→装车
废气
风机——→ 消音器——→ 烟囱——→大气
装煤除尘最大风量8万m3/h ,除尘风机的电机，使用变频调速；
装煤时产生的烟气、粉尘通过烟罩、排气管、对接翻版阀，经主风管进入除尘器。除尘器采用一台约1200m2的长袋低压大型脉冲袋式除尘器 经长袋低压脉冲袋式除尘器净化处理后烟气排放浓度将小于30 mg/Nm3，优于国家允许的排放要求。
三、 装煤车的改造：
⑴原有装煤斗及整体车架不变；
⑵对现有的装煤导套进行改造， 增设一层活动套管。装煤导套与新增活动外套管之间的圆环空间（250mm）作为烟气抽风罩。 卸煤时罩住罩口。活动套管的上下移动由液压油缸及相应的连杆机构完成。
⑶在车架上增设风管，一端与套管端连接，汇总后引出一根总抽风管，与外部抽风风管连接。
⑷与外部风管的连接方式为对接开启式翻板阀。
⑸装煤车料斗下料口设置电液插板阀 ，
⑹现有揭盖机构保持不变，重新安装。
⑺在原有装煤车上设计一套液压系统，用于风管对接开启翻板阀的开启，滑套的上下移动。每台装煤车共12个液压缸 。
⑻装煤机行走机构的驱动不变，改为变频驱动，以利于装煤车的平稳行走。
图2 装煤活动导套结构示意图
l一装煤孔2一内活动套 3 活动套 4一环形进风管5一排风管
四、地面除尘站
新建地面除尘站对装煤产生的烟气进行处理，除尘器采用一台约1200m2的长袋低压大型脉冲袋式除尘器。
由于装煤除尘捕集的烟气中含有少量的焦油，为了避免焦油对滤袋产生不利的影响，故需要采取一定的防护措施：
（1）采用含导电纤维并经过防水防油处理的涤纶针刺毡
预喷涂措施：即在每个箱室喷吹结束后，先在滤袋表面喷涂一层粉尘，使滤袋表面尽量不接触到焦油，从而可以避免糊袋。预涂层的粉尘可以就近采用推焦除尘系统回收的焦粉。采用气力输送的方式，在每次接通装煤烟气前将焦粉通过阀门控制送到各箱室，使滤袋表层附上一层焦粉。
五、装煤除尘的安全控制
焦炉装煤时被吸出的气态混合物是由煤物质热分解而产生的干煤气，以及带入的空气和煤粉颗粒组成，必须使烟气含有的可燃成分低于爆炸下限，并在一个安全范围内。在装煤过程中，炉内排烟中的氢气， 甲烷与可燃成分的百分比波动较大，但可燃成分的混合爆炸极限基本不变，约为4．5％，要保证焦炉装煤除尘系统安全运行，需要控制烟气中煤气及可燃成分比例低于下限值，为此，要以下几方面进行控制：
1、保证装煤过程中兑入稳定的空气量。
为此必须保证在装煤过程中，除尘风机高速运行，保证抽入大量的烟气及空气的混合。要保证装煤口和兑空气阀兑入足够的空气量，就要保证除尘车连接地面除尘的翻板处有一定的负压，这个负压力可根据实际情况调节在900～1200Pa之间，如装煤期间风压不足，装煤机设有报警。采取 通讯滑线，保证信号的稳定可靠的与除尘风机变频相连。
2、控制炉内烟气散发
一般炉口敞开是逸烟量最多的时候。装煤摘炉盖时， 由于摘盖时炉内没有装煤，安全是有保证的；整个装煤期间由于下煤内套与炉口密封，散发的烟气受到限制，低于允许炉内排烟量；但是当装完煤后，在提内套，盖炉盖的几秒钟内，虽然炉壁温度下降，荒煤气发生量有所减少，但烟气中可燃成分含量高，如果此时炉内压力偏高，可能在这期间排烟量超过允许的安全炉内排烟气量，所以盖炉盖操作时间越短越好，此时高压喷氨水能起到很好的作用。如果一旦发生装煤机械故障，应立即打开安全阀，兑入空气风量，以减少排烟收集量，甚至必要时需采取脱离地面除尘系统的紧急措施。
3.、及时的平煤
由于重力装煤时，下煤量的不可控，往往在炉膛内形成堆积，堵塞了煤气通道，造成局部的煤气含量过高，烟气捕集罩抽风时，与外部空气混合，形成爆炸。因此，下煤过程中要及时平煤，保证炉膛煤气通道的畅通。
4、增设泄压阀
除尘器是除尘系统安全最薄弱的环节，在除尘装置上增设泄压阀，可以减少可能造成爆炸的危害性。
六、改造后的除尘效果
经过改造，此套系统在武钢，凌钢，酒钢等工程运用，均取得了良好的除尘效果，装煤烟气基本上能全部捕集，除尘器排放小于30 mg/Nm3，优于国家允许的排放要求。
Abstract：This paper introduced the technology ofDust transformation of the coal charging car for JN43-58 gravity dust, andanalyzed the probability ofcoke oven coal dust gas explosion.The possibility of the technology hasa a wide range of value ofinvestment, economic and practical features for the coke ovenThat built in the 1970s the majority of domestic 4.3 meters.
【关键词】： 重力装煤车 装煤除尘车煤气爆炸
中图分类号：U272文献标识码： A
一、前言
焦化工业是环境污染大户，而焦炉烟尘又是焦化的主要污染源。焦炉烟尘污染可分为两部分：一部分是炼焦期间焦炉逸出的散烟；另一部分是机械操作过程中产生的烟尘，主要是装煤和推焦拦焦过程中产生的烟尘。由于焦炭生产具有排污环节较多、强度较高、污染物种类杂、毒性大等特点，焦炉烟尘治理一直是污染控制的难点。
截止到2004年底的统计，我国拥有各类机械化焦炉2100座，形成机焦能力23900万吨。炭化室高度在4.3m以上（包括4.3m）的焦炉有389座，机焦能力为13950万吨，占全国机焦能力的58％。各种规模的焦炉数量及炼焦能力见表1。
表12004年我国机械化焦炉炉型数量及炼焦能力
目前，我国顶装式焦炉装煤车普遍采用重力和圆盘式给料技术，在引进螺旋给料装煤技术后，由于其技术上的先进性、和对炉顶除尘的适应性，迅速在国内得到推广，并逐步成为新建焦炉和装煤车改造的首选技术。 其特点是，煤粉下落速度稳定、煤粉流量均匀，通过在螺旋装置上设置计数装置，可以准确控制下煤量，因而煙尘产生量少且均匀，已于除尘设备的捕集。目前新建的7.63米、6米焦炉均采用的是这种给料方式，因而其除尘形式也相对比较统一。
而 对于早期建成的4，3米及以下的焦炉（占焦炉总数量的81.48％），这部分焦炉大多数为1970年代初投产，均采用重力下煤装煤。这种车型有下煤相对迅速，节省操作时间的特点，但由于其装煤时溢出的烟尘自然排放，达不到环保的要求。
按照现有的焦炉装煤除尘理论，重力装煤由于装煤速度不可控制，平煤不及时的原因，其烟尘也较大，不好控制，新建的焦炉均采用螺旋给料装煤技术，但新型螺旋给料装煤其沿炉台方向长约12米，这部分4.3 焦炉大多数为1970年代初投产，其炉台长度均无法满足螺旋给料装煤车的使用，为此，我们提供一种改造方法， 在焦炉长度受限制，不能安装新型螺旋给料装煤车的条件下，对现有重力装煤车进行环保改造，使进行环境治理时的成本尽量降低。
二、装煤除尘工艺：
预喷涂料仓
预喷涂料粉尘
烟气 ——→ 接口翻版 ——→集尘主管——→ 除尘器——→ 刮板输送机 ——→ 灰仓——→装车
废气
风机——→ 消音器——→ 烟囱——→大气
装煤除尘最大风量8万m3/h ,除尘风机的电机，使用变频调速；
装煤时产生的烟气、粉尘通过烟罩、排气管、对接翻版阀，经主风管进入除尘器。除尘器采用一台约1200m2的长袋低压大型脉冲袋式除尘器 经长袋低压脉冲袋式除尘器净化处理后烟气排放浓度将小于30 mg/Nm3，优于国家允许的排放要求。
三、 装煤车的改造：
⑴原有装煤斗及整体车架不变；
⑵对现有的装煤导套进行改造， 增设一层活动套管。装煤导套与新增活动外套管之间的圆环空间（250mm）作为烟气抽风罩。 卸煤时罩住罩口。活动套管的上下移动由液压油缸及相应的连杆机构完成。
⑶在车架上增设风管，一端与套管端连接，汇总后引出一根总抽风管，与外部抽风风管连接。
⑷与外部风管的连接方式为对接开启式翻板阀。
⑸装煤车料斗下料口设置电液插板阀 ，
⑹现有揭盖机构保持不变，重新安装。
⑺在原有装煤车上设计一套液压系统，用于风管对接开启翻板阀的开启，滑套的上下移动。每台装煤车共12个液压缸 。
⑻装煤机行走机构的驱动不变，改为变频驱动，以利于装煤车的平稳行走。
图2 装煤活动导套结构示意图
l一装煤孔2一内活动套 3 活动套 4一环形进风管5一排风管
四、地面除尘站
新建地面除尘站对装煤产生的烟气进行处理，除尘器采用一台约1200m2的长袋低压大型脉冲袋式除尘器。
由于装煤除尘捕集的烟气中含有少量的焦油，为了避免焦油对滤袋产生不利的影响，故需要采取一定的防护措施：
（1）采用含导电纤维并经过防水防油处理的涤纶针刺毡
预喷涂措施：即在每个箱室喷吹结束后，先在滤袋表面喷涂一层粉尘，使滤袋表面尽量不接触到焦油，从而可以避免糊袋。预涂层的粉尘可以就近采用推焦除尘系统回收的焦粉。采用气力输送的方式，在每次接通装煤烟气前将焦粉通过阀门控制送到各箱室，使滤袋表层附上一层焦粉。
五、装煤除尘的安全控制
焦炉装煤时被吸出的气态混合物是由煤物质热分解而产生的干煤气，以及带入的空气和煤粉颗粒组成，必须使烟气含有的可燃成分低于爆炸下限，并在一个安全范围内。在装煤过程中，炉内排烟中的氢气， 甲烷与可燃成分的百分比波动较大，但可燃成分的混合爆炸极限基本不变，约为4．5％，要保证焦炉装煤除尘系统安全运行，需要控制烟气中煤气及可燃成分比例低于下限值，为此，要以下几方面进行控制：
1、保证装煤过程中兑入稳定的空气量。
为此必须保证在装煤过程中，除尘风机高速运行，保证抽入大量的烟气及空气的混合。要保证装煤口和兑空气阀兑入足够的空气量，就要保证除尘车连接地面除尘的翻板处有一定的负压，这个负压力可根据实际情况调节在900～1200Pa之间，如装煤期间风压不足，装煤机设有报警。采取 通讯滑线，保证信号的稳定可靠的与除尘风机变频相连。
2、控制炉内烟气散发
一般炉口敞开是逸烟量最多的时候。装煤摘炉盖时， 由于摘盖时炉内没有装煤，安全是有保证的；整个装煤期间由于下煤内套与炉口密封，散发的烟气受到限制，低于允许炉内排烟量；但是当装完煤后，在提内套，盖炉盖的几秒钟内，虽然炉壁温度下降，荒煤气发生量有所减少，但烟气中可燃成分含量高，如果此时炉内压力偏高，可能在这期间排烟量超过允许的安全炉内排烟气量，所以盖炉盖操作时间越短越好，此时高压喷氨水能起到很好的作用。如果一旦发生装煤机械故障，应立即打开安全阀，兑入空气风量，以减少排烟收集量，甚至必要时需采取脱离地面除尘系统的紧急措施。
3.、及时的平煤
由于重力装煤时，下煤量的不可控，往往在炉膛内形成堆积，堵塞了煤气通道，造成局部的煤气含量过高，烟气捕集罩抽风时，与外部空气混合，形成爆炸。因此，下煤过程中要及时平煤，保证炉膛煤气通道的畅通。
4、增设泄压阀
除尘器是除尘系统安全最薄弱的环节，在除尘装置上增设泄压阀，可以减少可能造成爆炸的危害性。
六、改造后的除尘效果
经过改造，此套系统在武钢，凌钢，酒钢等工程运用，均取得了良好的除尘效果，装煤烟气基本上能全部捕集，除尘器排放小于30 mg/Nm3，优于国家允许的排放要求。