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1、捣固焦炉烟尘污染与防治 摘要：随着国家环保力度的进一步加大，在焦化生产过程中，烟尘处理是 焦化生产的一个重要组成部分。本文结合我公司2009年2月28日投产的国内 首座6.25米捣固焦炉，论述了捣固焦炉烟尘来源及国内烟尘治理技术现状。 关键词： 烟尘 污染 治理 捣固焦炉 一捣固焦炉烟尘的主要来源 捣固焦炉的烟尘主要来源于装煤、出焦、熄焦、筛焦过程，其主要污染物 有固体悬浮物（TSP） ，苯可溶物（BSO） 、苯并a芘BaP 、SO 2 、NOX、H 2 S、CO和NH 3 等。在无控制的情况下，其排入总量约在 2.37/（每吨煤）左右，其中BSO、BaP是严重的致癌物质，导致焦炉工人肺癌 的
2、发病率较高。 1.装煤过程产生的烟尘 煤饼与预热的炉墙接触，升温产生大量的荒煤气 并伴有水气和烟尘。其中一部分进入集气管，另一部分通过机侧炉门处逸出， 其量约占烟尘总排放量的70%。 2.推焦过程中产生的烟尘 在推焦过程中空气受热发生强烈的对流运动， 形成热气流。在热气流中，携带大量的焦粉散入空气中。同时，促使生焦和残 余焦油着火冒烟。在熄焦车开往熄焦塔的途中，焦碳遇到空气又燃烧冒烟，经 过统计，推焦过程产生的烟尘占焦炉烟尘排放量的10%。 3.熄焦过程中产生的烟尘 熄焦水喷洒在赤热的焦碳上产生大量的水蒸 气，水蒸气中所含的酚、硫化物、氰化物、一氧化碳和几十种有机化合物，与 熄焦塔两端敞口吸入
3、的大量空气形成混合气流，这种混合气流夹带大量的水滴 和焦粉从塔顶逸出，形成对大气污染。 4.筛焦工段 筛焦工段主要排放焦尘，排放源有筛焦楼、焦仓、运焦转运 站以及运焦皮带输送机等。 二捣固焦炉烟尘治理技术现状1装煤过程烟尘治理技术目前捣固焦炉装煤除尘普遍采用燃烧，强制混合吸附为主，滤袋喷涂保护 为辅，不过都存在焦油粘结滤袋的现象，严重影响捣固焦炉的推广。我公司采 用了国内先进的双U型管导烟车，本车运行至焦炉炭化室停车定位后，U型导 烟装置对正在装炉的导烟孔盖揭开和盖合，通过高压氨水系统的吸力，将装煤 时产生的部分烟气经本孔上升管吸入集气管；另一部分烟尘通过本车的双U形 管与炉顶带水封盖的导烟孔
4、连接导入正装煤炭化室两侧处于结焦末期的炭化室 导烟孔相邻n+2（靠近焦侧）和n-1（靠近机侧）炭化室，再经上升管吸入集气 管。 1.1.捣固焦炉装煤除尘治理的主要方式 1.1.1采用炉顶烟尘净化车进行湿法除尘。烟尘净化车有燃烧室，洗涤塔， 风机。供水槽，排水槽，水泵及车体部分组成。装煤饼时，烟尘净化车在炉顶 上通过活动套筒与焦炉炭化室顶孔接通，启动水泵风机，吸走装炉时产生的烟 气，烟气先进入具有自动点火的燃烧室与燃烧室空气口进入的2次气进行燃烧， 燃烧后的高温烟气被吸入旋流板洗涤塔内，经水洗涤净化后含尘量降至150- 250mg/m3，然后由风机抽至烟囱排入大气。大连化工厂，镇江焦化厂及德国菲
5、 尔斯特豪森炼焦厂等采用这种方式。 炉顶烟尘净化车进行湿法除尘，进过除尘后的烟气含尘浓度很难满足国家 现行排放标准，且造成2次污染，所以这种方式除尘现很少使用。 1.1.2采用炉顶导烟车配合干法除尘地面站进行除尘。系统由移动和固定 装置2部分组成，移动装置设在导烟车上，固定装置包括装与焦侧炉顶的带吸 风翻板的烟气转换阀，连通管与地面除尘站。导烟车走到待装煤的炭化室定位 后，导烟车上的排烟活动对接套筒与设在焦侧炉顶的烟气转换阀接通，同时向 地面除尘站发出讯号，通风机由液力偶合器控制开始由低速向高速运行，然后 打开吸尘孔盖，烟气借助地面站风机吸力，自吸气罩吸入，烟气先进入具有自 动点火的燃烧室与燃
6、烧室空气口进入的2次气进行燃烧，经烟气转换阀进入地 面站的脉冲袋式除尘器净化后，由通风机经烟囱排至大气，装煤结束后，导烟 车上的排烟活动对接套筒与烟气转换阀分离，地面除尘系统接受电讯号，通风 机转入低速运行。河南金马焦化，大同富嘉焦化等采用这种方式。 炉顶导烟车配合干法除尘地面站方式的优点是完全能达到现行国家要求的排放标准。但这种方式要求地面除尘站长期稳定运行，就必须对除尘器的滤袋 加以保护，防止焦油及炭黑灰粘结滤袋。 1.1.3我公司采用的采用双U型管导烟车，包括车体、启导烟孔盖装置、 双U型管系统、上升管清扫装置、高低压氨水切换及上升管水封盖、阀体的启 闭装置，双U型管系统包括位于车体机侧
7、的U型导烟管和位于车体中部的U型 导烟管，双U型管连通正装煤炭化室导烟孔和正装煤炭化室两侧处于结焦末期 的炭化室导烟孔。通过高压氨水系统的吸力，将装煤时产生的部分烟气经本孔 上升管吸入集气管；另一部分烟尘通过本车的双U形管与炉顶带水封盖的导烟 孔连接导入相邻n+2（靠近机侧）和n-1（靠近焦侧）炭化室，再经上升管吸入 集气管。 双U型管的捣固焦炉除尘导烟车与常用的捣固炼焦炉除尘导烟车相比，具 有结构简单，调节灵活、控制精确、检修方便、结构布置合理、投资省不需额 外占地、节能效果显著。 2.推焦烟尘治理技术 2.1 热浮力罩除尘车 利用推焦烟尘温度高、密度小,具有浮力这一原理设计 的热浮力罩除尘
8、车, 80 年代最先在德国安娜焦化厂使用。热浮力罩除尘车一个 支点固定在拦焦车上, 另一个支点在第三轨道上( 架设于凉焦台上) , 随拦焦 车行走。热浮力罩下部断面可以盖住常规熄焦车厢长度的2 /3。从熄焦车逸散 的烟尘进入热浮力罩经二级水洗涤除尘, 再经罩顶排入大气; 导焦栅顶部、炉 门区烟尘则由吸气机抽吸, 经水洗涤、旋风分离除尘后经排气筒排入大气。热 浮力罩设备少, 投资和操作费用较低。 2.2 推焦除尘地面站方式 在拦焦车上设有吸尘罩,出焦时产生的烟气通过吸尘罩、集尘干管抽吸到地 面除尘站进行净化后外排。其工艺流程如图1 所示图1 推焦除尘系统工艺布置 3.熄焦烟尘治理 熄焦过程不仅排
9、放大量TSP，而且还产生一定量H 2 S、酚、氨、氰化物等。 可在熄焦塔顶设焦尘捕集装置，有效减少污染物排放量6070。传统的湿 法熄焦不仅浪费大量大水还造成很大的环境污染，现在熄焦的方向正在向干法 熄焦进展。干法熄焦是在密闭的循环系统中采用惰性气体熄灭赤热焦炭的方法能有效 地减少污染物排放，它不需要熄焦水，基本消除H2 S、HCN、氨等污染物的排放， 烟尘也可减少至0.48kg/t 焦，不过CO排放量略有增加。只是该技术设施投资比 较高，与湿法熄焦相比，其基建投资将增加数千万元，中小型焦化厂难于承受。 目前就宝钢、济钢、首钢、武钢等几家大型焦化厂已采用了干法熄焦。4.筛焦工段烟尘治理技术筛焦
10、工段主要排放焦尘，排放源有筛焦楼、焦仓、运焦转运站以及运焦皮带 输送机等，除尘装置主要以洗涤式除尘装置。4.1喷雾式除尘装置 这种洗涤除尘装置是依靠喷嘴将吸收液雾化，雾滴由上到下与烟气逆流接触， 完成吸收过程。 4.2文丘里除尘器 这种除尘装置的机理是使含尘气流经过文丘里管的喉颈形成高速气流，并与在 喉颈处喷入的高压水形成液滴相碰撞，使尘粒黏附与液滴上面达到除尘目的。文丘里除尘器具有净化效率高，用水量小，结构简单，操作维护方便。 结语 环境保护是我国的一项基本国策, 可以预见, 未来的炼焦生产将要受到越 来越严格的环保法规限制因此, 企业必须加大环保资金投入,改进除尘装置，减少对环境的污染。参考文献 1 潭森. 焦炉烟尘污染及其治理.湖南冶金，2006（1）34-38 2 孔令彬，丁清华，林冬梅. 焦炉烟尘污染装及综合治理技术与装备.节能与环保设备与 维修，2005.6，34-35. 3 谢全安 薛利平 孙晓然 煤化工安全与环保 2006炼焦分厂 徐园园2009年12月15日
