焦炉烟尘污染及其治理
焦炉烟尘污染及治理
大量 外逸 的黄 烟和煤 尘是 在焦 炉烟 尘 中散发量 最 大 、危 险性 高 的物质 ，随着 近年我 国焦 化工 业 的迅 速发 展 ．焦化 过程 中所产 生 的焦炉 烟尘 等污 染物 随 之越 来越 多 。对 环境 的破 坏程 度也 日趋 加大 。最新 我 国关 于 焦 炉 烟 尘 污染 物 的检 测 数 据 表 明 ．空 气 中 ＢＳＯ、ＢａＰ等 各项 指 标 均 远 远 超 过 国 际职 业 安 全 卫 生 机构 对 作 业 场所 空 气 中 ＢＳＯ、ＢａＰ最 高 允 许 浓 度 （＜０．１５ ｍｇ／ｍ３、０．１５ ｇ／ｍ３），并 且 由这 些 污 染 物 所 引起 的 自然 环境 问题 和人 的身体 健康 问题 越来 越 严重 。甚 至在部 分 地 区 ，由于焦 炭生 产污 染物 的任 意 排 放 导 致 空 气 中 的 苯 含 量 已超 过 国 家 规 定 标 准 ３
境 排放 大量煤 尘 、焦尘 和有 毒有 害气 体 。焦 炉产 生 的 烟尘 主要 分 为两部 分 ：一部 分是 由于炼焦期 间温度 过 高或 操作 不 当等原 因造 成部分 散 烟从焦 炉 中逃逸 出 ：另一 部分 是在 整个 机械操 作 中所 产生 的烟尘 ，主 要 在装煤 和 推焦过 程 中产生 ．这 些烟 尘包 括有 毒气 体 和一 些 固体 可 燃 物质 ，并 且 烟 尘湿 度 大 、温 度 高 ， 容 易与 空气 中的微 粒相 结合 。造成 其 大规模 扩散 。焦 炉 生产 具 有 排污 环 节 多 、多变 、强 度 较 高 、炼 焦 污染 物 种类 杂 、毒 性大 等特 点 。因此烟 尘治 理是 我 国环境 保 护 中的首要 任 务 ．也 是 制约我 国焦 化产 业发 展 的 主要 因素 ２．２ 焦 炉烟 尘的 危害
焦炉烟尘污染及其治理
焦炉烟尘污染及其治理1焦炉烟尘污染状况焦炉在装煤、炼焦、推焦与熄焦过程中,向大气环境排放大量煤尘、焦尘及有毒有害气体(以下统称烟尘)。
其污染量国外作过统计,吨焦烟尘量达1kg之多，这个数量对于一个日产6000t焦炭的焦炉组，每天就有6t多烟尘排放到大气中，造成对人与环境的严峻危害。
焦炉烟尘含有多种污染物，主要是固体悬浮物(TSP)、苯可溶物(BSO)及苯并在(BoP).烟尘逸出后在大气温度和压力下，快速冷凝并附着在悬浮微粒表面，随着呼吸微粒进入人体内并沉积于肺部。
目前广泛认为烟尘中BSO和BoP对人体是致癌物, 长期持续地吸入含致癌物的微粒，能引发肿瘤。
某些讨论报告指出，在焦炉操作的工人患呼吸系统癌症的危急性比其他钢铁工人高，就焦化而言，炼焦工肺癌，在冶金企业中，是一种仅次于矽肺的职业病。
国外发达我国职业平安卫生气构对作业场所空气中BSO. B Q P最高允许浓度规定分别为0.15mg∕m∖O.Hug/rr?,国内焦炉作业区监测数据表明，各项指标均远远超过环保要求，环保问题非常严峻(见表1)。
从70年月起，随着环保要求的不断提出, 焦炉烟尘污染与治理技术已引起各发达我国的重视,并相继在焦炉上运用，取得了明显成效。
国内起步较晚，除宝钢等少数几家引进消化国外技术，上了环保装备外，国内焦炉环保治理软件、硬件远未得到普及应用，成为当前和今后较长一段时间内冶金行业环境爱护亟待解决的重大课题和紧迫任务。
表1武钢焦化厂焦炉烟尘监测结果**——为鞍山焦耐院1988年监测数据2焦炉烟尘污染源分布焦炉烟尘污染源主要分布于炉顶、机焦两侧和熄焦,全部烟尘还应包括加热系统燃烧废气（见图1）。
按生产过程可把烟尘分为两种，炼焦过程中污染源和机械操作过程污染源。
炼焦过程中产生的烟尘主要来自于炉门、装煤孔盖、提升管。
当炉门（包括小炉门）、装煤孔盖、提升管密封不严，集气管压力波动超限时而产生冒烟、冒火,甚至导致荒煤气放散。
图1焦炉烟尘污染图2 U形管与小立管联通图3 U形管与装煤孔联通图4推焦除尘流程机械操作过程中的烟尘主要产生于打开炉门、装煤、推焦与熄焦作业。
浅析控制焦炉烟气污染物排放的几种方法
浅析控制焦炉烟气污染物排放的几种方法控制焦炉烟气污染物排放是保护环境和人类健康的重要任务。
下面我将从几个方面对控制焦炉烟气污染物排放的几种方法进行浅析。
首先是烟气脱硫。
焦炉烟气中的二氧化硫是一种主要的污染物，可以通过烟气脱硫的方法进行处理。
常用的烟气脱硫方法包括石灰石石膏法、海藻酸法、吸收剂法等。
其中，石灰石石膏法是最常用的方法之一，通过向烟气中喷射含有石灰悬浊液的喷射器，使二氧化硫与石灰生产出硫化钙并形成石膏。
石膏可作为建材或肥料，从而实现资源的循环利用。
其次是烟气除尘。
焦炉烟气中的颗粒物（如煤尘）也是一种常见的污染物，可通过烟气除尘技术去除。
常用的烟气除尘技术包括布袋除尘器、静电除尘器、湿式电除尘器等。
其中，布袋除尘器是最常用的方法之一，通过设立一定数量的滤袋，使烟气通过滤袋时颗粒物被截留在表面，从而达到除尘的效果。
此外，在布袋除尘时加入脉冲喷吹措施可有效清洁滤袋，延长使用寿命。
再次是低氮燃烧技术。
燃烧过程是焦炉排放氮氧化物（NOx）的主要途径。
通过采用低氮燃烧技术，可以降低焦炉燃烧过程中NOx的生成量。
低氮燃烧技术一般包括改善燃料质量、增加燃烧室高温区等方法。
此外，还可采用尾气再循环技术，将一部分尾气重新投入到燃烧过程中，减少氮氧化物的生成。
最后是固体废弃物的资源化利用。
焦炉烟气中的灰渣是固体废弃物，其中含有一定的铁和氰化物等有害物质。
通过合理处理和利用，可以实现固体废弃物的资源化利用。
例如，将焦炉灰渣用于建筑材料生产中，可用作矿渣砂或添加剂；将焦炉烟气中的氰化物经过适当处理，可以转化为对焦炉炉渣和炉尘无害的氰盐。
综上所述，对于控制焦炉烟气污染物排放，可以采取烟气脱硫、烟气除尘、低氮燃烧技术和固体废弃物的资源化利用等方法。
这些方法可以有效减少焦炉烟气中的污染物排放，在保护环境和健康的同时实现资源的循环利用。
105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术及应用
105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术及应用随着我国工业化进程的不断推进，焦化行业在钢铁、化工等领域扮演着重要的角色。
焦化生产也伴随着大量的烟气排放，其中含有大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质，对环境和人民健康造成了严重影响。
焦炉烟气的治理技术就显得尤为重要。
近年来，105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术和应用取得了长足的进步，为实现焦化烟气的净化和减排提供了坚实的技术支撑。
一、105万吨焦炉烟气环境问题分析105万吨焦炉烟气中主要污染物包括二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和颗粒物（PM），这些污染物对环境和人体健康都会造成危害。
二氧化硫和氮氧化物是酸雨的主要成因，对土壤、水质和植被造成危害；颗粒物的排放会对大气造成严重污染，也会危害人体呼吸系统。
对焦炉烟气进行脱硫脱硝除尘治理成为当前环保工作的重点之一。
二、105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术1. 脱硫技术针对焦炉烟气中的二氧化硫污染物，通常采用石灰石-石膏法和海水脱硫法进行脱硫处理。
石灰石-石膏法是将石灰石和气体中的二氧化硫进行反应，生成石膏，达到脱硫目的；而海水脱硫法则是利用海水中的盐基气体进行反应，形成次氯酸盐进行脱硫。
这两种脱硫技术都能有效地降低焦炉烟气中的二氧化硫含量，从而减少酸雨的影响。
2. 脱硝技术对于焦炉烟气中的氮氧化物，通常采用选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）技术进行脱硝处理。
SCR技术是利用催化剂将氮氧化物和氨气进行还原反应，生成氮气和水蒸气，达到脱硝目的；而SNCR技术则是将尿素溶液或氨水喷入高温烟气中进行非催化还原，去除氮氧化物。
这两种脱硝技术都能有效地降低焦炉烟气中的氮氧化物含量。
3. 除尘技术由于焦炉烟气中的颗粒物含量较高，因此采用除尘设备进行治理是十分必要的。
常见的除尘设备有电除尘器、袋式除尘器、湿法静电除尘器等，通过物理或化学方法使颗粒物附着在设备表面，达到去除颗粒物的目的。
焦炉烟尘污染及控制
％
八 十年代 中期开始 ，我 国就焦炉污染状 况进 行 了调查 ， １ 个焦化厂 的 １ 座焦炉进行 了监测 。我 就 ８ ９ 国焦炉 岗位污染物浓度严重超标 ，更为严 重的是超 高浓度 的焦炉大量存在。 尽管近十 多年 ， 国进行 了 我 大量工 作 、加强 了焦炉烟尘污染控 制技术的研 究开 发 与应 用 、进 行 了高压氨水 喷射 消烟除尘技术的推 广 ， 及上升 管水封 装置 、 【 炉门结 构和装煤 孔盖密封 等 的改进 ， 已取得 一定成效。 并 但从总体上看 ， 已实 施装煤 、 推焦机 械化 除尘 的只是少数焦化厂 ， 大多数 焦 炉的烟尘治理未从根本上解 决 ，即使是高压氨水 喷射 的应用仍还不尽人意 ， 诸多问题 未能彻底解决 。
－
烟尘 中大 多是 以悬浮颗粒 存在， 其气相浓度很低 。 例 鉴于焦炉逸散物 以Ｂ Ｐ为代表的 ４ 环稠环芳烃 ａ 至６
不少具有致癌 性 ，各国对环境 中 Ｂａ Ｐ和 Ｐ ＡＨ 代表值 如 ， ａ 其在常温下蒸汽压为 ７ ３×１ －ｍｍＨ 也 ＢＰ ． ０１ ￣ ｇ， 就是说其气相部分在环境空气 中的浓度仅为１ ．６ ｇ ０７ｒ ｉ
。
数
溶
（Ｓ Ｏ Ｂ
苯（ 苯 井 芘 Ｂ） （ ａＰ） Ｂ
…
６０ ６ １３ ３０
７０ ３ ５ ０
３３ ３ ４０
１３ ． ３ ００６ ． ２
。
３ 焦炉烟尘控制技术
焦炉排放 的主要污染 物中，主要致癌物是 ４ ６ 至 环 的稠环芳烃 ，其 中以 Ｂ Ｐ为代表 。这 些物质 大多 ａ 是高沸点 （０ ～５ ０ 、高熔点 （５ ～２ ０ ． ３０ ０ ℃） １０ ０ ℃） 在
焦炉烟尘治理系统的危险因素分析及对策
焦炉烟尘治理系统的危险因素分析及对策焦炭是煤在隔绝空气的条件下经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段形成的。
为焦炭低温干馏提供热源的煤气在燃烧过程中会产生含有二氧化硫与氮氧化物等污染物的烟气。
这些二氧化硫与氮氧化物是PM2.5颗粒物的重要组成成份，也是形成酸雨、雾霾等的主要原因。
本文主要对焦炉相关污染物的治理提供了一些思路和对策。
标签：焦炉烟尘；废气；煤气；治理1 影响焦炉烟尘治理系统的危害因素1.1 荒煤气从焦炉的装煤过程中看出，装煤时部分煤在炽热的炭化室内与混入的氧气发生化学反应。
由于混入的空气量少，煤与氧气的反应多为不完全反应，将产生大量的CO，俗称荒煤气。
装煤除尘系统将产生的荒煤气收集起来进行处理，若不采取有效的措施，将导致荒煤气的燃烧甚至是爆炸事故，对整个除尘系统及周围的人员设备构成巨大的威胁。
1.2 粉尘无论是装煤还是出焦过程中，产生的烟气中都携带大量的煤尘和焦尘，这些粉尘在风机的作用下进入脉冲袋式除尘器进行净化处理，绝大部分粉尘将被滤袋阻留下来，落入除尘器的灰斗中，然后通过输灰设备将其运走。
这些粉尘的特点是具有可燃性，同时由于粒径小，粉尘表面积大，粉尘的活性大，活化能低，在一定的浓度范围内遇有明火，将发生爆炸。
因此，装煤出焦烟尘治理系统中存在着粉尘爆炸的危险。
1.3 雷击焦炉烟尘治理系统的设备较为庞大，通常高10～20m，大部分设备及管道都布置在户外，在阴雨雷暴季节，极易遭到雷击，因此雷电将是影响安全生产的一个不可忽视的因素。
1.4 振动焦炉烟尘治理系统的核心设备是通风机。
由于焦炉装煤出焦生产过程中散发的烟尘量较大，所配备的通风机也属大型风机。
电机功率在200～1000kW左右，风机运转起来将产生较大的振动。
1.5 噪声焦炉烟尘治理系统配置的通风机组在运转时，风机、电机、液力偶合器将产生噪声，危害操作维护人员的身心健康。
2 主要对策针对前面所述的焦炉烟尘治理系统中存在的危险因素，为保障系统的正常安全运行，保护设备及人员的安全，在焦炉烟尘治理系统中应采取相应的安全措施。
105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术及应用
105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术及应用1. 引言1.1 背景介绍焦化企业是我国最大的二氧化硫排放源之一，焦炉烟气排放含有大量有害气体，对环境和人体健康造成严重危害。
随着环境保护意识的增强和《大气污染防治行动计划》的实施，焦化企业需要加强对烟气的净化治理，实现烟气脱硫脱硝除尘的目标。
目前，我国焦炉烟气脱硫脱硝除尘技术已取得了一定进展，但仍存在一些问题和挑战。
比如传统的石膏湿法脱硫存在废水排放、石膏处理困难等问题；SCR脱硝技术需要高成本投入，运行维护成本高等。
研究与开发高效、节能、环保的烟气净化技术对于焦化企业减少污染物排放、提高资源利用率和经济效益具有重要意义。
本文旨在系统总结106万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘技术及应用的现状，探讨技术创新与发展方向，为实现烟气净化技术的突破和进步提供参考。
1.2 问题提出焦炉是炼钢过程中产生大量烟气的重要设备，其中含有大量的二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质。
这些有害物质对环境造成严重污染，严重危害人们的健康和生活质量。
焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术的开发和应用显得尤为重要。
目前，我国焦化产能不断增长，焦炉烟尘排放量呈上升趋势。
环境污染治理已成为社会关注的热点话题，政府也在不断加大环保力度。
如何提高焦炉烟气治理技术，减少有害物质排放，减轻环境污染影响，成为当前亟需解决的问题。
随着科技的不断进步和环保意识的提高，一些焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术也在不断涌现，但仍存在一些问题和挑战。
如何将这些技术更好地应用于实际生产中，提高治理效率，降低治理成本，实现经济效益和环保效益的双赢，是我们亟需研究和解决的课题。
本文将重点探讨105万吨焦炉烟气脱硫脱硝除尘治理技术及应用，以期为环境保护和可持续发展提供参考和借鉴。
1.3 目的和意义引言：烟气脱硫、脱硝和除尘技术是当前大气污染治理的重要环节，对于改善环境质量、保护人民健康具有重要意义。
在焦炉中，烟气中含有大量二氧化硫、氮氧化物等对环境造成危害的物质，而脱硫、脱硝和除尘技术可以有效地将这些有害物质去除，降低大气污染物的排放。
1.焦炉烟气污染物源头治理技术及现状
背景介绍
2018年7月3日，国务院关于打赢蓝天保卫战三年行 动计划的通知中明确提出，到2020年二氧化硫和氮氧化 物的排放总量比2015年下降15%以上，尤其是处在雄安 新区、 “2+26” 以及长三角地区和汾渭平原的城市焦 炉污染物排放的压力越来越大，源头综合治理迫在眉睫。
目前国内大部分独立焦化企业的氮氧化物排放量没 有采取末端治理之前大部分处于600～2000mg/m3。
正压烘炉
• 各炭化室单孔精确控温，提升焦炉烘炉升温的准确性和 均匀性；
• 燃烧器燃烧效率高，节约烘炉燃气量； • 燃气和空气供给装置实现了高技术集成、高效节能、运
行稳定、指示清晰、操作简便、可靠性强； • 设置安全联锁保护，避免安全事故的发生。 • 炉体膨胀更加均匀，总膨胀量更趋近于理论膨胀值，保
适氧燃烧技术
焦炉加热精准控制系统
焦炉加热精准控制系统的目的 通过优化机、焦侧标准温度，控制单燃烧室支管和主
管加热用煤气流量，消除局部高温点，减少焦炉直行温度 波动，从源头上控制焦炉废气中氮氧化物的含量，实现满 足焦炉降本增效、废气排放环保要求。 焦炉加热精准控制系统的技术路线 • 通过安装连续在线测温设备，实时监测焦炉运行状态; • 通过优化加热控制模型和设备，自动调整焦炉加热煤气 流量; • 主要控制的是直行温度的均匀性。
1310
1320
4.0
241.0
199.0
409.0
380.0
焦炉污染物现状
不同炉型焦炉贫煤气加热时NOx的排放数据
炉型
加热 煤气
周转
PS标
CS标
时间hr 准温度℃ 准温度℃
O2,%
NOx (ppm）
NOx(7 %,ppm)
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焦炉烟尘污染及其治理1 焦炉烟尘污染状况焦炉在装煤、炼焦、推焦与熄焦过程中,向大气环境排放大量煤尘、焦尘及有毒有害气体(以下统称烟尘)。
其污染量国外作过统计,吨焦烟尘量达1kg之多,这个数量对于一个日产6000t焦炭的焦炉组,每天就有6t多烟尘排放到大气中,造成对人与环境的严重危害。
焦炉烟尘含有多种污染物,主要是固体悬浮物(TSP)、苯可溶物(BSO)及苯并芘(BaP).烟尘逸出后在大气温度和压力下,迅速冷凝并附着在悬浮微粒表面,随着呼吸微粒进入人体内并沉积于肺部。
目前广泛认为烟尘中BSO和BaP对人体是致癌物,长期持续地吸入含致癌物的微粒,能引发肿瘤。
某些研究报告指出,在焦炉操作的工人患呼吸系统癌症的危险性比其他钢铁工人高,就焦化而言,炼焦工肺癌,在冶金企业中,是一种仅次于矽肺的职业病。
国外发达国家职业安全卫生机构对作业场所空气中BSO、BaP最高允许浓度规定分别为0.15mg/m3、0.15ug/m3,国内焦炉作业区监测数据表明,各项指标均远远超过环保要求,环保问题十分严重(见表1)。
从70年代起,随着环保要求的不断提出,焦炉烟尘污染与治理技术已引起各发达国家的重视,并相继在焦炉上运用,取得了明显成效。
国内起步较晚,除宝钢等少数几家引进消化国外技术,上了环保装备外,国内焦炉环保治理软件、硬件远未得到普及应用,成为当前和今后较长一段时间内冶金行业环境保护亟待解决的重大课题和紧迫任务。
表1 武钢焦化厂焦炉烟尘监测结果*TSP,mg/m3BSO,mg/m3BaP,ug/m3污染物范围平均值范围平均值范围平均值炉顶 1.87～5.17 3.1 0.19～1.2 0.70 2.454～16.212 6.8 机侧0.69～8.24 3.01 0.12～0.65 0.25 0.193～1.345 0.7 下风向100m 0.65～1.34 0.98 0.02～0.07 0.05 0.011～0.181 0.052 下风向1.5～3m 0.47～0.6 0.54 0.01～0.04 0.02 0.003～0.011 0.007 上风向1.5～3m 0.19～0.78 0.48 0.02～0.05 0.03 0.001～0.012 0.006 *——为鞍山焦耐院1988年监测数据2 焦炉烟尘污染源分布焦炉烟尘污染源主要分布于炉顶、机焦两侧和熄焦,全部烟尘还应包括加热系统燃烧废气(见图1)。
按生产过程可把烟尘分为两种,炼焦过程中污染源和机械操作过程污染源。
炼焦过程中产生的烟尘主要来自于炉门、装煤孔盖、上升管。
当炉门(包括小炉门)、装煤孔盖、上升管密封不严,集气管压力波动超限时而产生冒烟、冒火,甚至导致荒煤气放散。
图1 焦炉烟尘污染图2 U形管与小立管联通图3 U形管与装煤孔联通图4 推焦除尘流程机械操作过程中的烟尘主要产生于打开炉门、装煤、推焦与熄焦作业。
无环保装备的四大车操作,使装煤、推焦、熄焦烟尘处于无控制状态逸散,是焦炉的主要污染源,其中装煤烟尘量0.4～0.6kg/t煤,推焦烟尘量1.38kg/t煤,熄焦0.3～0.4kg/t煤。
由于装煤、推焦烟尘微粒表面吸附BSO和BaP等多环芳香烃污染物质,其危害性大于熄焦烟尘。
因此,装煤、推焦烟尘治理是改善焦炉作业环境,减少污染的重点项目。
3 焦炉烟尘治理技术与装备70年代以来,随着一代炉龄结束,国内焦炉相继进入大修期。
20多年来,国内焦炉通过改造大修、扩容大修,同时消化吸收国外先进技术,提高了焦炉生产的机械化与自动化程度及整体技术装备水平,国内自行设计建成投产的6m大容积焦炉已达20座,这期间,也相继增加了一些环保措施,焦炉环境保护状况有所改善,突出表现在对炼焦过程的烟尘控制方面的改善,但是对机械操作过程中的烟尘控制措施还远远落后于环保要求。
3.1 炉顶烟尘控制炉顶烟尘来源于装煤孔盖、上升管盖、上升管与炉顶联结处,桥管与水封阀联结处等。
国内已采取的主要措施有:(1)装煤孔盖泥封,采用人工或装煤车机械浇泥,把泥浆浇灌在孔盖周边加以密封。
(2)上升管盖密封,国内80年代以来,普通采用水封式上升管盖,水封高度大于上升管内煤气压力,保证荒煤气不外逸。
(3)上升管与炉顶联接处采用耐火材料泥浆、石棉绳和耐火粉料与精矿粉混合泥浆封堵,承插口处采用氨水水封。
目前国外对装煤孔盖除采用泥封外,对装煤孔盖、座的设计作了改进,把盖、座的密封沿圆周方向加工成球面,由于球面密封有“万向密合”的优点,即使盖子有点倾斜也能与座贴合良好。
3.2 炉门烟尘控制炉门刀边与炉框镜面接触不严密将使炉内烟气泄漏。
50年代,采用小压架顶丝压角钢或丁字钢刀边的刀封炉门结构。
60年代,采用敲打刀边,但不能消除炉门因热变形引起的冒烟现象。
80年代,采用空冷式炉门,改善了炉门铁槽与炉门框因受热而引起的变形,同时采用带弹性腹板的不锈钢刀边,用小弹簧施加弹性力来调节刀边的密封性,基本上消灭了炉门冒烟现象。
国内一些厂还采用了气封炉门技术。
3.3 装煤烟尘控制装煤车把煤通过装煤孔装入赤热的炭化室时,煤中水份蒸发和挥发份的迅速产生,造成炭化室内压力突然上升,形成大量烟尘从炭化室逸出。
目前焦化厂普遍采用顺序装煤,焦炉设置双集气管,以及在上升管桥管处采用1.8～2.5MPa高压氨水(或0.7～0.9MPa蒸汽)喷射,使炭化室形成负压(如装煤孔处-5Pa),以实现无烟装煤。
但实际效果并不十分理想,由于国内大多数装煤车装煤伸缩筒、平煤杆套以及装煤孔座气密性差,喷射吸力波动较大,加上重力装煤产生的大量烟尘,不能完全借助高压氨水喷射及时导出,烟尘仍有相当一部分从装煤孔、小炉门等处逸入大气,造成对环境的污染。
国外70年代以来在装煤消烟除尘技术与装备方面有较多研究与改进,有的技术装备烟尘去除率可达95%左右,收到良好的效果,主要有以下两种方式。
3.3.1 装煤除尘无地面站方式(1)装煤车设置洗涤装置装煤时从装煤车煤斗烟罩处抽吸煤孔周围烟尘,将其点火焚烧,再经洗涤器除尘脱水,经吸气机、排气筒排入大气。
这几道工序都是在装煤车上完成的。
洗涤污水在装煤车回煤塔取煤时,排出并装入净水,下次装煤洗涤使用。
(2)设置导烟联通管(U形管)用联通管跨接的方法把装煤炭化室内一部分烟气吸入相邻炭化室,达到消烟除尘。
联通管跨接型式有三种:①在单集气管焦炉炉顶的每个炭化室另一端设一个小立管,装煤时安装在装煤车上的U形管下降,U型管一端与装煤炭化室小立管联通,另一端与相邻炭化室小立管联通,打开两个桥管高压氨水喷射装置抽吸,装煤烟尘从两个炭化室分流并抽送入集气管(见图2)。
②U型管固定在小立管上,管内装有阀门,把各炭化室分开。
装煤时通过装煤车机械自动将阀门开启,使相邻两炭化室联通,疏导装煤烟尘。
如首钢焦化厂消化吸收德国技术,自行设计安装的炭化室即采用的这种方式。
③U形管安装在装煤车中间煤斗上(或在两个煤斗上安装两个U形管),装煤时U 形管下降与相邻炭化室装煤孔联通,疏导装煤烟尘。
如焦耐院1995年为武钢焦化厂初步设计提供的方案(见图3)。
(3)“夏尔克可控装煤系统”是德国Schalke公司开发的一项专有技术该系统原理是:装煤斗伸缩筒与装煤孔气密相联后,开始装煤并打开集气管,所有装煤孔同时进行快速可控装煤,炉膛内产生的烟尘形成过压,当过压大于集气管压力时,烟尘被排入集气管,装煤将要结束时,再打开高压氨水(或蒸气)喷射装置。
可控装煤系统可以保证烟尘通道的畅通,而不需平煤或一次平煤。
3.3.2 装煤车预除尘与地面站净化处理组合方式该组合方式由设有焚烧和预洗涤器的装煤车与地面净化站两部分组成。
装煤车上不设吸气机和排气筒,而是将预洗涤和脱水后的烟尘,经联通阀和水平吸气干管吸至地面站最终净化。
经地面站净化后,装煤烟尘去除率可达95%左右。
宝钢、本钢焦化厂先后采用了这种组合方式。
综上所述,装煤车与焦炉在装煤时要形成一个严密的气密系统,炭化室内烟气通道要畅通,有足够的抽吸动力,因此对焦炉设备和装煤机械技术要求是很高的。
如德国K.K公司开发的球面密封双层装煤套筒专有技术,Schalk公司采用的可控装煤专有技术等,均是保证无烟装煤的关键技术和关键设备。
3.4 推焦烟尘控制推焦烟尘是焦炉烟尘污染的主要污染源之一,传统的拦焦、接焦、熄焦操作,设备是敞开的,使焦侧环境十分恶劣。
目前国外采用的推焦烟尘控制方式主要有以下几种。
3.4.1 明尼斯特—斯太因(Mimister Stein)式移动烟罩捕尘与地面站净化系统该系统70年代在德国Minister Stein焦化厂开发应用。
移动烟罩可把整个熄焦车盖住。
移动烟罩一个支点固定在拦焦车上,另一个支点在第三条轨道上(架设在吸尘干管的支柱上),烟罩随拦焦车行走。
烟尘通过烟罩顶部可移动皮带提升小车联接罩,进入吸尘干管,送至地面站经湿式洗涤净化,尾气经吸气机和排气筒排入大气(见图4)。
日本采用的移动烟罩捕尘和地面站净化系统与Minister Stein系统大同小异,但设有高效袋式除尘器,除尘效率＞95%。
当入口烟尘含尘量为5～12g/m3时,出口尾气含尘量可降至50mg/m3。
另外不同的是,吸尘干管与烟罩联接方式采用的是翻板式联通阀而不是皮带提升小车。
70年代末,宝钢全套引进了日本式除尘工艺。
首钢于1994年在1号焦炉(JN60-82型)、3号焦炉(58-Ⅱ型)借鉴国外技术,自行消化设计安装建成的推焦除尘系统,采用的是皮带密封吸尘干管加皮带提升小车连接形式(基本是德国模式),并采用了布袋除尘器,尾气含尘量为50～80mg/m3,平均除尘效率可达98.45%,外排烟尘浓度达到了国家排放标准。
3.4.2 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。
武钢、攀钢焦化厂于1994～1995年,联合引进德国K.K公司热浮力罩除尘车技术软件,由焦耐院设计,国内厂家制造安装,先后有4台套热浮力罩除尘车,用于6m焦炉的推焦除尘,最佳状态时尾气含尘量为78mg/m3,除尘效率96%。
由于热浮力罩除尘负荷有限,操作弹性较小,当出现生焦或水洗涤喷洒压力不足,雾化程度变差时,除尘效率明显下降。
实际除尘效率低于地面站净化系统,一般为80%～90%。
3.5 装煤推焦治理效果以本钢焦化厂为例,1992年上了两套装煤推焦除尘装置,监测结果表明,焦炉烟尘大为减少,环境明显改善(见表2)。