技術文章/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。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。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種技術路線配合密閉裝煤車實現(xiàn)無煙裝煤。密閉裝煤車設置雙層導套，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)技術是在上升管和集氣管之間的橋管處設有煤氣流量自動調(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。該技術可單獨使用，也可與高壓氨水噴射技術聯(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。煙氣轉(zhuǎn)換技術是將正在進行裝煤操作的炭化室煙氣導入相鄰炭化室內(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。

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：設干式地面除塵站。

焦轉(zhuǎn)運站：設袋式除塵。

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,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)焦爐設備和機械均露天布置、操作和生產(chǎn),焦爐設置了除塵系統(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致焦爐結(jié)構(gòu)的重新設計，對焦爐區(qū)域防火防爆設計、設備的選型、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，其技術路線如下。

(1) 設置壓力平衡系統(tǒng)送至負壓煤氣管道，實現(xiàn)廢氣的*。壓力平衡技術是利用管道將煤氣凈化單元各貯槽及相關設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)應盡快開展設備和管線泄漏檢測與修復工作。

7.2脫硫再生尾氣

脫硫再生尾氣設有三級洗滌: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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