УДК 662.749 =ЕВРАЗ ЕВРАЗ ЗСМК
50 лет
ВНЕДРЕНИЕ УСТАНОВКИ БЕСПЫЛЕВОИ ВЫДАЧИ КОКСА
© Голубцов Сергей Николаевич, старший мастер, е-mail: Sergey.Golubtsov@evraz.com; Каракаш Константин Петрович, начальник бюро экологии и качества, е-mail: Konstantin.Karakash@evraz.com ОАО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат». Россия, г. Новокузнецк Статья поступила 21.04.2014 г.
В настоящее время особо остро стоят вопросы по снижению негативного воздействия на окружающую среду при производстве кокса. Одним из мероприятий является внедрение установки беспылевой выдачи кокса в ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК».
Ключевые слова: пыль; кокс; установка беспылевой выдачи кокса.
Существующая традиционная технология производства кокса в вертикальных коксовых печах имеет массу достоинств, но обладает и существенными недостатками в вопросах обеспечения экологической безопасности.
Необходимо отметить, что основное количество пылегазовых выбросов происходит во время загрузки и выдачи кокса. На основании информации ВУХИН следует, что удельные выбросы в атмосферу на 1 т кокса могут достигать следующих значений:
- коксовая пыль 300-700 мг;
- оксид углерода 10-100 мг;
- оксид азота до 40 мг;
- диоксид серы 10-50 мг;
- сероводород 2-10 мг.
Снижение пылевых выбросов в атмосферу имеет несколько решений, имеющих как достоинства, так и недостатки. Рассматривая работу циклонов, можно видеть, что при весьма высокой эффективности они подвержены абразивному износу и быстро выходят из строя. Помимо абразивного износа для мокрых пылеуловителей существует проблема утилизации шламовых вод.
В связи с этим для решения задачи по обеспечению санитарных норм выбросов отходящих газов в рамках реконструкции комплекса коксовых батарей №№ 1, 2 было принято решение о строительстве установки беспылевой выдачи кокса (УБВК). В ходе реализации проекта использованы самые современные технические решения, позволяющие обеспечить требуемые нормы очистки отходящих газов. Среди них такие, как сбор и транспортировка уловленного продукта выполнены с учетом исключения возможности выбросов в рабочих зонах установки и исключения выделения вредных излучений и шумовых помех в окружающую среду.
Основными задачами установки являются: эвакуация коксовой пыли из коллектора, расположенного вдоль фронта коксовой батареи, и от коксосортировки; очистка запыленного воздуха; отвод очищенного воздуха в атмосферу; сброс и вывод уловленной пыли.
Установка БВК состоит из следующих основных частей:
- подводящих и отводящих газоходов;
- рукавных фильтров;
- дымососов;
- средств выгрузки уловленной пыли из бункеров газоочистных аппаратов;
- системы контроля и управления.
Запыленный воздух от установки БВК по газоходам поступает на очистку в четыре одновременно работающих рукавных фильтра ФРИ-1250, а от установки коксосортировки - в два рукавных фильтра ФРИ-1600.
Для установки очистки беспылевой выдачи кокса рукавный фильтр выполнен с встроенной камерой для улавливания крупных частиц пыли и искр. Фильтр состоит из: корпуса прямоугольного сечения с камерами неочищенного и очищенного газа с раздельными рукавными плитами; бункеров; фильтровальных элементов с каркасами; клапанных секций с раздающими трубами для обеспечения регенерации рукавов импульсной продувкой сжатым воздухом.
Очищаемый газ проходит из камеры неочищенного газа через внешнюю поверхность фильтровального материала внутрь рукава. Частицы пыли осаждаются на поверхности рукава и удаляются в бункер сбора уловленной пыли при подаче импульса сжатого воздуха внутрь рукава. После накопления определенного слоя пыли на рукавах гидравлическое сопротивление рукавного фильтра достигает заданного значения (порядка
1,5-2 кПа), соответствующего определенному интервалу времени, через который осуществляется регенерация рукавов специально подготовленным воздухом (давление 0,5-0,6 МПа). Содержание влаги взвешенных частиц должно соответствовать 10 классу по ГОСТ 17433-80. Подача сжатого воздуха осуществляется компрессором, установленным в здании газоочистки.
Сжатый воздух к системам регенерации фильтров подается по трубопроводу от компрессора, установленного в здании газоочистки. Осушенный и очищенный сжатый воздух через импульсные клапаны посредством раздающих труб поступает внутрь рукава в виде импульсов длительностью 0,2-0,6 с.
Параметры рукавного фильтра приведены ниже:
Тип рукавного фильтра ФРИ-1250 ФРИ-1600 Вид регенерации Импульсная
Поверхность фильтрации, м2 1212 1616
Число рукавов 432 576
Число секций 12 16
Высота рукава, м 6,8
Диаметр рукава, мм 135
Материал рукава Специальный полиэстер,
масса 550 г/м2
Винтовыми конвейерами уловленная пыль постоянно выгружается из фильтров на скребковые транспортеры, с помощью которых транспортируется в промежуточные бункеры, откуда по мере накопления камерными насосами подается в силос. Из силосов пыль автотранспортом периодически вывозится в отвал.
Очищенный воздух из рукавных фильтров дымососами ДН-15 через газоходы выбрасывается в атмосферу. При необходимости замены рукавов в какой-либо секции фильтра эта секция отключается ручной заслонкой, расположенной в патрубке чистого газа.
В начале работы рукавных фильтров ФРИ-1250 производится напыление поверхности рукавов известью. Известь засыпается вручную через трубу, вставленную в штуцер, расположенный на ис-крогасительной камере фильтра, поочередно на уровни 1, 2 и 3.
Наибольшее количество выброса пыли из установки БВК происходит в период выдачи кокса через определенные промежутки времени (согласно циклограмме выдачи кокса из печей). В остальное время, когда запыленность воздуха минимальна, для экономии электроэнергии электродвигатели дымососов, управляемые частотным регулятором, работают на пониженных
оборотах. Четыре электродвигателя дымососов ДН-15 после рукавных фильтров ФРИ-1250 установки БВК работают в режиме частотного регулирования по заданной циклограмме.
С целью контроля параметров, имеющих существенное значение для обеспечения надежной работы оборудования и управления, установки оснащены приборами КИПиА. Все сигналы от приборов контроля поступают на вход системы управления KRAFT, с помощью которой производится управление работой установки и передача информации на верхний уровень АСУ ТП.
В зависимости от назначения фильтра контролируемые параметры выводятся либо на пульт управления коксовыми батареями, либо на пульт управления коксосортировкой. Кроме того, данные о температуре очищаемого воздуха и подшипников дымососов выводятся на пульт управления дымососами в помещении КИПиА.
Значение сопротивления рукавных фильтров подаются также в схему питания блока управления (БУР) соответствующего фильтра.
Данные об уровне пыли в силосе поступают в схемы управления камерными насосами и приводами конвейеров. Сигнал на выключение камерных насосов и приводов конвейеров выводится на пульт управления коксовыми батареями или коксосортировкой, а также на пульт управления конвейерами и дымососами. При нижнем уровне пыли в силосе подается предупредительный сигнал и сигнал на закрытие шлюзового питателя силоса и загрузочной головки (рис. 1, 2).
Ниже приведены основные характеристики установки:
Температура запыленного воздуха,
поступающего от УБВК 80 °С
Температура запыленного воздуха,
поступающего от коксосортировки 40 °С
Запыленность воздуха на входе (УБВК) 10 г/м3
Запыленность воздуха на входе
(коксосортировка) 1,8 г/м3
Запыленность воздуха на выходе 0,02 г/м3
Число рукавных фильтров ФРИ-1250 4
Число рукавных фильтров ФРИ-1600 2
Сопротивление рукавного фильтра, при котором включается очистка
(регенерация) рукавов 1,5-2 кПа
Вид регенерации Импульсная
Давление воздуха на регенерацию 0,5-0,6 МПа
Длительность импульсов регенерации 0,2-0,6 с
Расход газа, выбрасываемого в дымовую
трубу (ФРИ-1250) 72 000 м3/ч
Расход газа, выбрасываемого в дымовую
трубу (ФРИ-1600) 74 000 м3/ч
Рис. 1. Схема установки беспылевой выдачи кокса: 1 - фильтр ФРИ-1250; 2 - фильтр ФРИ-1600; 3 - газоотход запыленного воздуха от коксосортировки; 4,12 - отсекающий клапан газоотхода запыленного воздуха; 5 - дымосос ДН-15; 6 - отсекающий клапан газоотхода очищенного воздуха; 7 - магистраль пневмотранспорта; 8 - камерный насос; 9 - узел выгрузки пыли; 10 - пылесборный силос; 11 - газоотход запыленного воздуха от коллектора БВК; 13 - воздухосборник; 14 - компрессор;
15 - комната управления
3 4
от воздухосборника
Рис. 2. Схема рукавного фильтра:
1 - газоотход очищенного воздуха; 2 - винтовой клапан; 3 - фильтрованный элемент; 4 - газоотход запыленного воздуха с искрогасительной камерой, верхние импульсные клапаны; 6 - нижние импульсные клапаны; 7 - верхний люк; 8 - боковой люк; 9 - датчик перепада давления; 10 - отсекающий воздушный клапан от воздухосборника
5
Таблица 1. Результаты мониторинга промышленных выбросов в атмосферу
Участок Загрязняющие вещества Выбросы, г/с ПДВ, г/с Отклонение от норматива, г/с
Новая сортировка кокса Взвешенные частицы 0,265 0,883 -0,617
Взвешенные вещества 0,6861 2,802 -2,1159
СО 0,0643 0,1668 -0,1025
Участок УБВК (непосредственно) 0 0,334 -0,0867
N0 0 0,0867 -0,538
мо2 0 0,538 -0,538
Эффективность работы устройств
Участок Загрязняющие вещества Выбросы загрязняющих веществ до очистки, г/с Выбросы загрязняющих веществ после очистки, г/с Эффективность очистки, %
Новая сортировка кокса 18,0262 0,4257 98
Участок УБВК (непосредственно) Взвешенные частицы 15,4054 0,5644 97
Таблица 2. Нормы технологического режима
Источники пылевыделения и нормируемые средства Технологические параметры
Расход газа, м3/ч Т, °С Запыленность, г/м3 Разрежение (давление), кПа
Установка БВК
Запыленный воздух на входе:
в четыре рукавных фильтра 267 700 80 10 3,5
в один рукавный фильтр 66 925 80 10 3,5
Очищенный воздух на выходе из каждого дымососа 72 000 70 0,02 -2
Установка коксосортировки
Запыленный воздух на входе:
в два рукавных фильтра 132 000 40 1,8 2,5
в один рукавный фильтр 66 000 40 1,8 2,5
Очищенный воздух на выходе из каждого дымососа 74 000 30 0,02 -2
В ходе эксплуа
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.