侧吸导烟技术的经济性分析

姜乃斌，段俊峰

（西安华江环保科技股份有限公司，西安 710021）

侧吸导烟技术的经济性分析

姜乃斌，段俊峰

（西安华江环保科技股份有限公司，西安 710021）

介绍了侧吸导烟技术的技术背景，分析计算了焦炉装煤烟尘成分及含量，经对该技术的经济效益进行概算后显示，该技术可以有效改善焦炉区及周边环境，每年还可创造可观的经济效益，是一项值得研究推广的技术。

焦炉;烟尘;侧吸导烟技术;经济性

1 技术背景

侧装捣固焦炉装煤时，在煤饼由机侧炉门推入炭化室的过程中，煤饼突遇高温会产生大量的荒煤气和烟气，致使炭化室内的压力在短时间内急剧上升，并会有大量携带粉尘和水分的烟气由炉顶放散孔和机侧炉门溢出。装煤烟尘的主要来源为：

（1）进入炭化室的焦煤置换出的大量空气，由于受到压力变化的影响，这部分空气会携带出大量的煤尘和烟尘，因装煤开始时空气中的氧气和入炉的焦煤燃烧生成炭黑而形成黑烟；

（2）入炉煤与高温炉墙接触时，煤中的挥发物发生裂解而生成的荒煤气；

（3）煤中水分在炉内高温下蒸发生成的水蒸气；

（4）烟尘从装煤孔逸出时夹带的细煤粉。

装煤烟气中除了水蒸气、粉尘以外，还含有大量的苯并芘（BaP）、苯类物质以及其它污染物，其中苯并芘是强致癌物质。据有关资料报道，焦炉装煤、推焦、湿法熄焦所排放的污染物比例为60∶30∶10，可见焦炉装煤所排放的污染物是最为严重的。

实践证明，采用地面除尘站是目前解决装煤过程中污染物无组织排放最彻底、最有效的一种途径。但随着污染物被控制，烟气中所携带的有效成分也会随之被燃烧或排放，影响焦化企业的经济效益。

为此，在控制污染物无组织排放的同时，为焦化企业挽回这些经济损失，将是一项新的课题，也是一个技术亮点。一般通过在侧装捣固焦炉的炉顶安装一台导烟车，按照焦炉生产排序规律在车体底部设置几组不同长度的“U”型导烟管，借助焦炉生产过程中喷洒的高压氨水和不同炭化室之间的压力差，将正在装煤炉室逸散的烟气导入相邻趋于结焦末期的炉室，最终通过煤气管道进入化产区，为化产工艺所利用。

2 焦炉装煤烟尘成分分析及含量计算

不同规格、不同炉型的焦炉，其烟气量的计算方法也不同，本文以目前国内比较普遍的2×60孔，5.5m侧装捣鼓焦炉为例进行分析计算。5.5m侧装捣鼓焦炉每孔炭化室的装煤量约为36.6t, 每t煤在炼焦过程中的煤气发生量为320m3。根据实践测算，装煤烟尘的产生速率约为结焦过程中烟气产生速率的7倍。经过相邻炭化室燃烧后大约可回收4倍荒煤气，结焦时间按22.5h计算，则装煤烟尘的产气速率V1可按下式计算。

式中：

G — 每孔炭化室的装煤量，取36.6t；

V0— 炼焦过程中每t煤的煤气发生量，取设计的平均值320m3；

T — 结焦时间，取22.5h。

焦炉每孔炭化室的侧向装煤时间为5.5min左右，由于煤气在冷却后，其体积将只有原来的80%，则在装煤过程中，焦炉产生的烟尘量V2为：

目前，我国通用的焦炉设计中，都采用了高压氨水喷射消烟装炉技术，装煤过程中烟气回收的捕集率达95%以上，达到国家污染物排放标准要求，装煤过程中的烟气中粉尘的排放浓度在50mg/m3以下。因此，无组织排放时，从装煤侧逸出的烟尘量V3为：

根据焦炉每孔炭化室所产生的烟尘量。可以计算出高压氨水除尘装煤消烟工艺，每年回收的煤气总量V4为：

式中：

120 — 每天焦炉出焦的孔数；

365 — 每年的生产天数。

按照年产120万t焦炭产量，同时根据同行业洗苯前焦炉煤气中的苯族烃含量为38g/m3，洗苯后焦炉煤气中的苯族烃含量为3g/m3进行计算。可计算出每年可多回收的粗苯产量G1为：

可提高硫酸铵产量的相对于干煤的产率Q1为：

按照年产120万t焦炭产量，同时根据同行业饱和器前焦炉煤气中的氨含量为7g/m3，饱和器后焦炉煤气中的氨含量为0.05g/m3进行计算。可计算出每年可多回收的硫酸铵产量G2为：

0.258 — 硫酸铵分子中氨的含量。

可提高硫酸铵产量的相对于干煤的产率Q2为：

根据同行业及其他单位的煤焦油生产情况，基本上可以认为煤焦油的产量或产率为粗苯产量或产率的3倍。因此，可以得出回收的煤焦油量G3为：

可提高硫酸铵产量的相对于干煤的产率Q3为：

装煤过程烟气回收的捕集率达95%以上，装煤过程产生的烟气中粉尘的排放浓度由10g/m3左右下降到50mg/m3以下，达到国家污染物排放标准。因此，可以得出煤粉尘的每年回收量G4为：

3 经济效益概算

综上所述，高压氨水装煤除尘工艺较地面除尘站工艺可以提高的总效益（以焦炉煤气价格为0.3元/m3；粗苯价格为0.4万元/t；焦油价格为0.2万元/t；硫酸铵价格为0.055万元/t进行计算）为：

由此可见，侧装捣固焦炉采用炉顶侧吸导烟工艺，不仅可以有效改善焦炉区及周边环境，每年还可创造约414.6万元的经济效益，是一项值得研究推广的技术。

Economic Analysis of Side Absorption and Leading Smoke Dust Technology

JIANG Nai-bin, DUAN Jun-feng
(Xi’an Huajiang Environmental Technologies Co., Ltd, Xi’an 710021, China)

The article makes a brief introduction on the technical background of side absorption and leading smoke dust technology, analyzes and calculates the charging coal dust element and content of coke oven. The economic benefit of the technology shows that the technology can improve the environment in the coke oven area and can create a considerable economic benefit every year. It is a good technology for making a study and popularization.

coke oven; smoke dust; side absorption and leading smoke dust technology; economic nature

X701.2

A

1006-5377（2012）10-0056-02