技術(shù)文章/ARTICLES

焦化行業(yè)大氣污染的控制可以通過3類方法來實施:一是源頭減量;二是過程控制;三是末端治理。源頭減量相對于末端治理,通常成本更低、更有效、更可控。企業(yè)通過采取以下技術(shù)路線并加強管理,可以達到超低排放水平。

1焦爐煙囪廢氣

(1) 源頭減量。加熱煤氣采用低硫、低氮燃氣,加熱采用廢氣循環(huán)與多段加熱相結(jié)合的低氮燃燒技術(shù)。多段加熱是向立火道分段供入空氣，形成多點燃燒,在實現(xiàn)焦爐均勻加熱的同時，降低燃燒強度，減少NOx產(chǎn)生量;廢氣循環(huán)技術(shù)是將焦爐燃燒廢氣摻入至立火道燃燒系統(tǒng)，降低氧含量，加快氣流速度，拉長火焰,降低火道溫度，減少NOx產(chǎn)生量，分為爐內(nèi)廢氣循環(huán)和外部煙氣回配2種工藝，其中外部煙氣回配對于使用焦爐煤氣加熱的焦爐更適用。

(2) 過程控制。加強焦爐生產(chǎn)操作管理，降低空氣過剩系數(shù)，加強爐溫管理,避免系統(tǒng)性溫度偏高或高溫火道存在。

(3) 末端治理。焦爐煙氣脫硫脫硝常見的方法有(半)干法脫硫+除塵+SCR脫硝、新型催化法脫硫+SCR脫硝、SCR脫硝+ (半)干法脫硫濕法脫硫+除塵、活性炭活性焦法脫硫脫硝等主流工藝技術(shù)。除塵可優(yōu)先選用布袋除塵方式并控制過濾風速。(半)干法脫硫的脫硫劑可采用鈣基或鈉基脫硫劑。

2裝煤廢氣(含爐頭煙)

2.1頂裝焦爐

可采用集氣管負壓+高壓氨水噴射+單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)或集氣管負壓+單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)這2種技術(shù)路線配合密閉裝煤車實現(xiàn)無煙裝煤。密閉裝煤車設(shè)置雙層導(dǎo)套，內(nèi)外套之間、外套與裝煤孔座之間采用特殊密封結(jié)構(gòu),減少裝煤煙氣無組織排放。單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)技術(shù)是在上升管和集氣管之間的橋管處設(shè)有煤氣流量自動調(diào)節(jié)裝置，在裝煤和結(jié)焦過程中通過調(diào)節(jié)單個炭化室內(nèi)荒煤氣進入集氣管的流通斷面，穩(wěn)定炭化室壓力，減少爐門、裝煤孔等處廢氣無組織排放。該技術(shù)可單獨使用，也可與高壓氨水噴射技術(shù)聯(lián)合使用。

可采用集氣管正壓+高壓氨水噴射+除塵裝煤車+地面除塵站+脫硫的技術(shù)路線,將爐頂裝煤逸散的煙氣進行除塵、脫硫。除塵采用干式地面除塵站，選用覆膜濾料或其他濾料。煙氣脫硫可采用活性焦/炭法或干法脫硫。

2.2搗固焦爐

可采用集氣管正壓+高壓氨水噴射+雙u形管煙氣轉(zhuǎn)換技術(shù)。煙氣轉(zhuǎn)換技術(shù)是將正在進行裝煤操作的炭化室煙氣導(dǎo)入相鄰炭化室內(nèi)，減少裝煤煙氣無組織排放。也可采用集氣管負壓+高壓氨水噴射+單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)+雙U形管煙氣轉(zhuǎn)換技術(shù)。

搗固焦爐和頂裝焦爐的機側(cè)爐頭煙治理均采用干式地面除塵站，選用覆膜濾料或其他濾料。

3推焦廢氣

推焦過程焦側(cè)產(chǎn)生的廢氣直接送干式地面除塵站，選用覆膜濾料或其他濾料。

4干熄焦廢氣

干熄焦廢氣中SO2濃度占比大的煙氣來自于干熄焦裝置循環(huán)風機后放散氣和排焦溜槽廢氣，這部分煙氣量約為除塵風量的10%左右，溫度為100-130°C。針對干熄焦廢氣特點，可采取以下技術(shù)路線。

(1) 對傳統(tǒng)地面除塵站的除塵系統(tǒng)進行改造升級，優(yōu)選覆膜濾袋并控制合理的過濾風速。

(2) 用管道單獨收集含SO2濃度高的循環(huán)風機后放散氣體和排焦溜槽廢氣，優(yōu)先采用除塵+干法脫硫(SDS、活性焦等)+除塵的工藝路線進行處理后,排至環(huán)境地面除塵站煙囪。建有焦爐煙道氣脫硫脫硝裝置的企業(yè)，可優(yōu)先采用將這部分氣體經(jīng)過除塵后送至焦爐煙道氣脫硫脫硝系統(tǒng)統(tǒng)一處理的技術(shù)路線。

5物料及產(chǎn)品的破碎、篩分

煤粉碎：機械除塵，煤粉經(jīng)加濕后回到工藝系統(tǒng)。

煤轉(zhuǎn)運站：干霧抑塵或袋式除塵。

篩焦：設(shè)干式地面除塵站。

焦轉(zhuǎn)運站：設(shè)袋式除塵。

焦粉：貯存后用吸排罐車或氣力輸送外運。

6焦爐的無組織排放

6.1爐門

爐門及小爐門的密封依靠刀邊結(jié)構(gòu)，通過施加彈性力，將爐門刀邊頂壓在爐門框上，形成密封。爐門及小爐門刀邊采用彈性刀邊，刀邊密封采用彈簧頂壓。爐門刀邊、爐門框密封面等需要及時清理。

6.2爐頂

常規(guī)焦爐爐頂無組織污染物逸散口包括裝煤孔(頂裝焦爐)或?qū)熆?搗固焦爐)、上升管蓋、橋管與閥體的連接處、上升管底座。

對于頂裝焦爐，裝煤孔座與蓋應(yīng)及時清掃，裝煤后采用泥漿密封，保證其密封性能。對于搗固焦爐，采用水封式導(dǎo)煙孔，可杜絕該部位污染物泄漏。上升管蓋、橋管與閥體承插均采用水封結(jié)構(gòu)，可杜絕該部位污染物泄漏。上升管底座與爐體之間采用陶瓷纖維繩及耐火泥密封，減少泄漏。

采用單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)技術(shù),在裝煤和結(jié)焦過程中通過調(diào)節(jié)單個炭化室內(nèi)荒煤氣進入集氣管的流通斷面，穩(wěn)定炭化室壓力，減少爐門、裝煤孔等處廢氣無組織排放。

6.3焦爐加罩

傳統(tǒng)焦爐設(shè)備和機械均露天布置、操作和生產(chǎn),焦爐設(shè)置了除塵系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程產(chǎn)生的大量煙塵進行了有效除塵，但除塵系統(tǒng)工作的前期、末期，其捕集率達不到100% ,仍有少量煙塵逸散到大氣中。

另外，在焦爐其他部位(如爐頭、小爐門、裝煤孔等處)仍可能有連續(xù)或非連續(xù)的少量煙塵外逸，由于外逸點多，無法將其統(tǒng)一有效收集。焦爐加罩的實施可使焦爐生產(chǎn)過程中存在的大氣污染物無組織排放變?yōu)橛薪M織排放，進一步降低焦爐生產(chǎn)對大氣環(huán)境的影響，控制效果更好。

盡管部分省市鼓勵有條件的焦化企業(yè)實施焦爐加罩密閉,但是還存在一定的風險因素，如加罩對焦爐爐體負荷的影響甚至可能導(dǎo)致焦爐結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計，對焦爐區(qū)域防火防爆設(shè)計、設(shè)備的選型、煤氣放散方式和焦爐區(qū)域的操作環(huán)境等均有影響。另外在沿海地區(qū)臺風也會對焦爐大罩的結(jié)構(gòu)甚至爐體本身造成巨大破壞，這一自然風險也必須考慮在內(nèi)。只有將這些問題進行詳細論證后方可實施焦爐加罩方案。

7煤氣凈化裝置廢氣

7.1煤氣凈化裝置無組織排放有機廢氣

對于煤氣凈化裝置無組織排放的有機廢氣，其技術(shù)路線如下。

(1) 設(shè)置壓力平衡系統(tǒng)送至負壓煤氣管道，實現(xiàn)廢氣的*。壓力平衡技術(shù)是利用管道將煤氣凈化單元各貯槽及相關(guān)設(shè)備的放散口與煤氣管道連接在一起,通過充入氮氣的方式調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，保證整個系統(tǒng)處于與環(huán)境壓差-150~-50 Pa的壓力范圍，各放散口放散氣引入煤氣鼓風機前的負壓煤氣管道內(nèi)，避免放散氣外排。

(2) 將各貯槽產(chǎn)生的廢氣集中收集送排氣洗凈塔進行洗滌凈化，排氣洗凈塔通常采用酸洗、堿洗、洗油洗滌、水洗等措施，洗滌后送至焦爐或其他燃用煤氣的設(shè)施焚燒，實現(xiàn)廢氣*。

其中，壓力平衡系統(tǒng)進行有機廢氣的治理是一種發(fā)展趨勢。煤氣凈化裝置區(qū)應(yīng)盡快開展設(shè)備和管線泄漏檢測與修復(fù)工作。

7.2脫硫再生尾氣

脫硫再生尾氣設(shè)有三級洗滌:先經(jīng)堿洗,除去尾氣中的酸性物質(zhì);再經(jīng)酸洗，除去尾氣中的堿性物質(zhì);后經(jīng)水洗,以進一步除去尾氣中夾帶的殘留物質(zhì)。經(jīng)過三級洗滌凈化后的再生尾氣送至焦爐處理系統(tǒng)。

7.3粗苯管式爐

設(shè)粗苯管式爐時,可采用凈化后焦爐煤氣或混合煤氣燃燒加熱富油，并將管式爐產(chǎn)生的燃燒廢氣送至焦爐煙氣的脫硫脫硝裝置;未設(shè)粗苯管式爐時,可采用中壓蒸汽加熱富油。取消粗苯管式爐或許會是一種趨勢,有的企業(yè)已經(jīng)或準備實施。

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