雙速運行和3速運行在焦爐生產實踐中均有應用，采用何種運行方式還需根據焦爐的具體情況確定，與焦爐每孔炭化室的操作時間T、裝煤操作時間T1、出焦操作時間T2、風機高低轉速轉換時間T3、除塵器脈沖清灰時間T4等有著密切的關系。

焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統要求出焦、裝煤操作必須交替有序地進行，即按照“出焦－裝煤－出焦－裝煤……出焦－裝煤”的順序安排生產，這對焦爐裝煤出焦“二合一”除塵方式的選擇和運行方式的確定提出了限制要求。

對于雙速運行的“二合一”系統，必須滿足下式：

T>T1+T2+2T3+T4+T5

(2)對于3速運行的“二合一”系統，必須滿足下式：

T>T1+T2+4T3+T4+T5

(3）式（2)、(3)中的TS是******時間，主要考慮實際生產中存在的偶然因素引起焦爐生產操作時間的延長而給出的富余時間，以保證焦爐生產和裝煤出焦除塵系統能夠實現同步穩定運行。

如果在設計時不能滿足式(2)或式(3)的要求，則不能采用焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統，只能采用裝煤除塵與出焦除塵各自獨立的系統，否則在實際生產中將出現煙塵治理效果達不到預期的目標，甚至會發生爆炸等******事故。

式(3)和式(2)的差別在于風機高低轉速轉換的次數不同。在實踐中，頻繁的高低速的轉換將加快風機的轉子部件疲勞損壞的進程，降低風機的******系數和使用壽命。因此，即使在時間上能滿足式(3)的需要，也要慎重采取3速運行狀態，以保證系統的******穩定運行。

3能耗分析

相對于裝煤除塵與出焦除塵各自獨立的系統來說，裝煤出焦“二合一”除塵系統所消耗的電能是不同的，而對于“二合一”系統的不同運行方式，其能耗也有著顯著的區別。

對于某一確定（爐型、爐孔數、單孔炭化室的操作時間）的焦爐，在單孔炭化室的操作時間內焦爐裝煤、出焦除塵系統不同形式下主風機的電能耗量可分別按下面的公式計算：

(1)裝煤除塵與出焦除塵各自獨立系統的主風機耗電量N1可按下式計算。

N1＝NMT1+NJT2+(T－T1)NM／64+(T－T2)NJ／64

(2)雙速運行方式的“二合一”除塵系統主風機耗電量N2可按下式計算。

N2＝NJT2+NM(T－T2)

(3)3速運行方式的“二合一”除塵系統主風機耗電量N3可按下式計算。

N3＝NMT1+NJT2+(T－T1－T2)NJ／64

令式(4)－式(6)，得：

N1－N3＝(T－T1)NM／64+T1NJ／64>0

即N1>N3

可見，3速運行方式的“二合一”除塵系統相對于裝煤除塵與出焦除塵各自獨立的系統更加節能。同樣，令式(5)－式(4)，可得：

N2－N1＝NM(T－T1－T2)－(T－T1)NM／64－(T-T2)NJ／64

根據現有焦爐每孔炭化室的操作時間以及相應的裝煤、出焦除塵系統裝機功率的實際，式(8)的右側通常為正值。

如對于炭化室高6m的2×50孔頂裝焦爐，單孔炭化室的操作時間T約為10min，裝煤時間T1約為3min，出焦時間T2約為1min，裝煤除塵時風機的裝機功率NM約220kW，出焦除塵風機裝機功率NJ約900kW，則（N2－N1）的值為1169.275。

因此，雙速運行方式的“二合一”除塵系統相對于裝煤除塵與出焦除塵各自獨立系統，更加大了電能的損耗，也增加了運行的費用。

4結論

(1)焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統的應用受到單孔炭化室操作時間的限制，在焦爐孔數多的情況下，單孔炭化室操作時間較短，不適合采用裝煤出焦“二合一”除塵系統。

(2)采用雙速運行方式的裝煤出焦“二合一”除塵系統，雖然降低了工程建設投資，但增加了系統運行的能耗，因此在工程實踐中不建議采用。

(3)裝煤出焦“二合一”除塵系統的運行應盡量采用3速運行方式，以利于節能，但必須充分考慮系統操作運行的穩定性和可靠性，實現節能降耗與******生產的和諧統一。

隨著裝煤出焦“二合一”除塵系統的廣泛應用，人們對焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統的認識出現了一些誤區。許多設計單位和焦化生產企業為了降低焦爐煙塵治理工程的投資，堅持設計建設焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統，造成了焦爐生產操作緊張、除塵系統運行耗費電能巨大的現象，導致了除塵系統不能正常運行的后果。為此，有必要對焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統的使用范圍和運行方式進行分析，為除塵系統的選擇提供相關依據。

1裝煤出焦“二合一”除塵系統

焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統是將焦爐裝煤煙塵治理系統和出焦煙塵治理系統進行有機結合而形成的，它利用焦爐裝煤煙塵與出焦煙塵均為陣發性煙塵的特性，采用1套煙塵凈化處理裝置（陣發性高溫煙塵冷卻分離阻火器及脈沖袋式除塵器）、通風機組（風機、電機及風機調速裝置）、消聲設施和煙囪來處理這兩種煙塵。通過裝煤除塵與出焦除塵的交替有序地運行，將出焦時吸附在除塵器濾袋外表面的焦粉塵作為裝煤除塵時必要的預噴涂隔離層，阻止裝煤時產生煙塵中的焦油等粘性物質對濾袋的粘結堵塞，完成對裝煤煙塵的凈化處理功能。

1－脈沖袋式除塵器；2－陣發性高溫煙塵冷卻分離阻火器；3－通風機；4－電動機；5－液力偶合器；6－出焦煙氣轉換閥；7－出焦除塵連接管道；8－風機入口閥；9－消聲器；10－煙囪；11－非常閥；12－刮板輸送機；13－裝煤煙氣轉換閥；14－粉塵倉；15－氣控排塵閥；16－壓縮空氣貯罐；17－粉塵運輸車；18－減壓裝置；19－裝煤除塵連接管道；20－加濕卸灰裝置；21－非常閥消聲器。

焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統與各自獨立的裝煤除塵系統和出焦除塵系統相比，由于省去了裝煤除塵系統專用的陣發性高溫煙塵冷卻分離阻火器、脈沖袋式除塵器、焦爐裝煤煙塵預噴涂吸附凈化裝置及相應的輸灰設施，使得焦爐煙塵治理系統的初始設備投資大大降低。由于設備的減少，整個系統得以優化布置，縮小了系統的占地面積，減少了建筑成本，降低了煙塵治理系統的工程造價。

但是，焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統對焦爐裝煤出焦的生產操作也提出了新的要求，即處于同一串序的焦爐，其裝煤操作與出焦操作必須交替運行，不允許多孔炭化室連續進行裝煤操作或出焦操作，也不能同時進行兩個炭化室的裝煤和出焦操作。其原因有以下兩點，一是為了避免裝煤煙塵中的粘性成分粘結濾袋，需要利用出焦除塵過程中捕集在濾袋表面的粉塵作為預噴涂隔離層，只有在出焦操作完成后方可進行裝煤操作；二是煙塵治理系統的設備處理能力是按只滿足對出焦過程煙塵處理的需要而選配的（出焦時產生的煙塵量大于裝煤時產生的煙塵量），如果裝煤與出焦操作同時進行，除塵系統的設備能力將嚴重不足，直接影響焦爐煙塵治理的效果。由于系統混風量不足，還增加了煙塵中可燃成分的含量，易處于爆炸界限范圍而出現系統爆炸事故的危險。

2裝煤出焦“二合一”除塵系統的運行狀態

根據系統風機在裝煤、出焦過程中所處的運行狀態，可將焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統的運行方式劃分為雙速運行和3速運行方式。

ZM線為裝煤除塵管道的特性曲線，CJ線為出焦除塵管道的特性曲線，QM、QJ分別是裝煤、出焦除塵的設計風量，P0為裝煤、出焦除塵的設計風量所對應的管道阻力，n=100%、n=(NM/NJ)1/3、n=25％是風機在不同轉速下的3條特性曲線。NM和NJ分別是裝煤除塵系統和出焦除塵系統在設計風量下的功耗。

雙速運行方式是指焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統的風機在運行時有兩種速度狀態，一種是n=100％狀態，即焦爐出焦操作時，系統需要對出焦時捕集的煙塵進行處理，此時風機處于高速運行；另一種是n=(NM/NJ)1/3狀態，即焦爐不進行出焦操作時風機的低速運行，此時風機的轉速可按下式計算：n=n0(NM/NJ)1/3。

（1）式中的n0為出焦除塵時風機的設計轉速，r/min。3速運行是焦爐裝煤出焦“二合一”除塵系統的風機在運行時的3種速度狀態，一種是n=100%狀態，即焦爐進行出焦操作時，系統需要對出焦時捕集的煙塵進行處理，此時風機高速運行；第2種是n=(NM/NJ)1/3狀態，即焦爐進行裝煤操作時，系統需要對裝煤時捕集的煙塵進行處理，此時風機以中速運行；第3種是n=25％狀態，即焦爐不進行裝煤和出焦操作時，將風機轉速降至風機全速的25％運行。