炼焦生产全流程烟尘超低排放技术与措施

2021-11-24郭丽华

大众投资指南 2021年8期

郭丽华

（河北中煤旭阳能源有限公司，河北邢台 054000）

一、现行技术

（一）装煤除尘技术

目前，除少部分大型焦炉采用单炭化室压力调节技术外，大部分焦炉装煤烟尘治理采用干式除尘地面站。顶装焦炉装煤除尘工艺流程如下：装煤车排烟管道→烟气转换阀→阵发性高温烟尘冷却分离阻火器→预喷涂装置→脉冲袋式除尘器→风机→消声器→烟囱→大气。装煤烟气含有一定的水分和焦油，为防止装煤烟尘冷凝结露、粘结滤袋，对除尘器采取保温伴热措施。为防止焦油粘结，在除尘器前设置预喷涂装置，通过周期性喷入干焦粉对滤袋进行喷涂保护。

（二）出焦除尘技术

焦炉出焦除尘风量根据焦炉规模确定，6～7.65m焦炉通常取324000～400000m3/h。过滤风速、滤袋材质同样要满足超低排放要求。过滤收集的粉尘一部分可作为装煤除尘系统的预喷涂料，一部分收集至贮灰仓定期外运。

由于焦炉出焦是按一定周期间断进行，除尘风机设计为变频调速方式，出焦时高速运行，其他时间低速运行，以降低能耗。

（三）机侧除尘技术

顶装焦炉机侧除尘地面站针对推焦机在摘炉门、推焦以及平煤过程中造成的炉门、平煤孔外逸烟尘进行收集净化。与出焦除尘类似，机侧除尘系统也包括推焦机吸气罩、集尘干管和地面站净化设备3部分，工艺流程如下：推焦机吸气罩→U型水密封式集尘干管（皮带密封式集尘干管）→火花捕集器→预喷涂装置→脉冲袋式除尘器→风机→消声器→烟囱→大气。顶装焦炉机侧除尘风量根据焦炉规模确定，6～7.65m焦炉除尘风量通常取170000～220000m3/h。过滤风速、滤袋材质同样要满足超低排放要求。

（四）焦炉烟气脱硫脱硝技术

干法/半干法脱硫+布袋除尘+中低温SCR脱硝技术采用钠基脱硫剂，先进行高效脱硫，为中低温SCR脱硝创造良好的烟气条件，保证SCR高效脱硝稳定运行。其中采用碳酸氢钠为原料的干法脱硫技术相比采用碳酸钠溶液为原料的半干法技术，一次投资省、占地面积小、操作更简单，综合比较更具优势，逐渐成为首选脱硫技术。针对焦炉烟气特性开发的中低温SCR催化剂能够在180～260℃温度窗口稳定保持高效脱硝效率，在国内各焦化企业得到广泛应用。该项技术提标潜力大，通过增加脱硫剂喷入量、填充预留催化剂，即可满足从一般地区排放指标提升至超低排放指标，满足二氧化硫小于30mg/m3，氮氧化物小于100mg/m3，颗粒物小于10mg/m3的排放要求。

二、措施分析

（一）储备煤环节

炼焦煤在卸车、粉碎、转运过程中会产生大量的煤粉扬尘，对操作环境造成极大污染。目前煤场要求采用封闭、半封闭料场，并设置喷淋（雾）等抑尘措施。汽车、火车卸料点设除尘设施或喷淋（雾）抑尘措施。当煤的全年平均水分大于8%时，除破碎机、粉碎机应设置除尘系统外，其他转运环节一般不设除尘系统；当煤的全年平均水分小于8%时，备煤工段全线转运点的皮带机头部和落料点都应设置除尘系统。

（二）炼焦环节

炼焦是焦炭生产的核心，也是最主要的大气污染物排放环节。炼焦煤在装入炭化室时，煤粉与炽热的炭化室内壁接触，瞬间产生大量烟尘，夹杂煤尘从装煤孔或装煤炉门外逸。成熟后的炽热焦炭被推焦机推出，落入熄焦车时，焦炭破裂并在空气中燃烧形成强烈的对流浓烟，同时携带大量焦粉散发到大气中。焦炉机侧车辆在摘炉门、推焦以及平煤过程中烟尘也会从炉门、平煤孔等处外逸。

焦炉加热时煤气燃烧产生的废气中含有大量的氮氧化物、二氧化硫和颗粒物，当焦炉燃烧室与炭化室窜漏严重时污染物浓度会明显上升。

采用干法熄焦时，干熄焦的装入、排出装置也会散发大量的烟尘和二氧化硫，对环境造成污染。

针对上述装煤、出焦、干熄焦等生产环节，分别设置装煤除尘地面站、出焦除尘地面站、机侧除尘地面站、焦炉烟气脱硫脱硝装置、干熄焦除尘及脱二氧化硫地面站，通过相应的技术与措施，实现颗粒物、氮氧化物、二氧化硫等大气污染物的超低排放。

（三）焦处理环节

焦炭从干熄焦或焦台运出后，在筛分、转运、装车过程中会产生严重的粉尘污染，在对产尘点进行密闭的前提下，必须设置相应的除尘系统。

干熄焦工艺后的焦处理产生的粉尘量大，需要更大的风量才能有效控制粉尘逸散。一般每个转运站设置1套除尘系统，筛焦楼产尘点多、系统风量大，宜设置除尘地面站，上部筛分、转运点设1套除尘系统，下部装车点设1套除尘系统并配变频风机，以节约能源。除尘器采用脉冲袋式除尘器，控制过滤风速小于0.8m/min，可满足超低排放要求。