蘭炭生產過程出焦系統除塵技術改造運行總結

黨廣社

摘要：在蘭炭上產過程中出焦輸送系統存在揮發性氣體、蒸汽無組織排放，粉塵污染嚴重;增加濕式除塵系統集中處理排放，有效解決現場無組織排放、及揮發性氣體無組織排放的問題;

關鍵詞：出焦系統;無組織排放;集中處理排放;

榆林市神木縣是蘭炭的故鄉蘭炭學名“半焦”因其在燃燒時產生藍色火焰火焰而得名，2013年3月國家商標局頒發了神木蘭炭地理標志證明商標。榆林煤炭儲量全國第一為蘭炭生產提供了豐富的煤炭資源，現榆林市蘭炭生產企業約94家，蘭炭產能、產量分別占全國的64%、54.8%，煤焦油產量284×104t，榆林蘭炭產業及其下游產業共有5萬從業人員，實現年產值270億元，占榆林市工業總產值8.2%，榆林蘭炭產業已經成為地方經濟發展的重要支柱之一。多年來雖然榆林蘭炭產業有了產能上的快速發展但生產工藝仍處于低端化、三廢處理初級化，目前蘭炭企業污染問題主要是氨水處理難度大，無組織排放突出，由于大部分企業環保設施投入不足生產現場氨氣、蒸汽、粉塵無組織排放比較嚴重，顯然三廢的排放治理已經成為蘭炭企業發展的絆腳石，同時隨著國家環保政策不斷推進，蘭炭生產企業的社會責任越來越大，對環境治理上需要很大的投資，不單單是行業是否能繼續存活的問題，更大的是一份社會責任。神木電石集團年產60萬噸蘭炭，采用SH-2007型直立式炭化爐，出焦系統在生產時無除塵系統現場無組織排放嚴重對大氣造成一定污染;神木電石集團有限責任公司通過技術交流、研究、對蘭炭出焦、蘭炭破碎、氨水循環系統、進行新增除塵技術改造達到了非常好的運行效果;

神木電石集團能源發展有限責任公司蘭炭裝置基本情況：

4臺15萬噸/年SH2007型直立炭化爐，

蘭炭裝置未改造前出焦系統運行情況介紹：

1. 神木電石集團出焦系統采用全密閉式刮板機：蘭炭生產時出焦溫度基本在90℃左右，水分在15%，在這種情況下蘭炭自身降溫揮發出部分有機物、蒸汽;

2. 出焦輸送皮帶處：成品蘭炭經過刮板機后溫度并沒有發生較大變化，輸送送皮帶揮發出大量的蒸汽導致皮帶通廊可視度下降，電氣設備也因空間濕度大故障頻繁，滾筒皮帶也因蒸汽冷凝液無法及時排出導致滾筒打滑。

3. 篩焦樓處：篩焦樓是將成品蘭炭進行篩分，40-80mm直徑的蘭炭進行破碎。在篩分、破碎過程中產生大量的煙塵、粉塵。現場環境較為惡劣;

4. 循環氨水池頂部每個罐頂有一個排放口現場無組織排放嚴重;

設計目標及思路：

改造目標：蘭炭出焦系統生產及輸送等各個作業現場的粉塵濃度必須都達到國家標準（GBZ2.1-2007其他粉塵），即粉塵濃度≤8mg/m3;按照環保標準（GB16297-1996中二級排放標準），新增除塵風機的煙囪高度30m，煙囪的外排廢氣粉塵濃度達到國家標準，即廢氣粉塵濃度≤20mg/m3;煙囪上按照規范要求設置粉塵濃度測量孔并設置豎爬梯及檢測平臺和欄桿;揚塵點的粉塵捕集率≥99%;風機的噪音≤85dbA;

改造思路：1.刮板機處雖然采用全密閉式刮板出焦，但熱量和蒸汽揮發性氣體還在蘭炭中保存基本沒有物理變化，根據蘭炭輸送過程中自然降溫的特性，提前在出焦倉處設立4個除塵點將由于溫降揮發出的蒸汽、揮發性氣體進行，第一次回收。2.當蘭炭進入第一道輸送皮帶時由于溫降產生大量的蒸汽機揮發性氣體，采用皮帶全密閉方式，進行第二次回收。3.當蘭炭輸送至出焦系統的篩分、破碎環節時也會產生大量的蒸汽、揮發性氣體、及篩分和破碎產生的粉塵。4.循環氨水池頂部每個罐頂采用管道連接，集中收集進入除塵系統。根據以上實際運行情況結合國家環保政策，我公司共提出兩套除塵設計方案，

方案一：出焦除塵系統分為兩部分篩焦樓前蘭炭輸送系統采用濕式除塵，篩焦樓后采用布袋式負壓脈沖除塵。缺點：投資大、篩焦樓后輸送系統的濕式布袋冬季時容易產生布袋堵塞，導致吸塵風量下降，布袋板結，系統無法運行。如需要解決布袋板結、堵塞，必須增加伴熱系統無形中又提高了投資成本。

方案二：出焦除塵系統整體采用濕式除塵將各個下料點，揚塵點循環氨水池的無組織排放集中用水噴淋進行清洗，除去煙塵中所含的微小顆粒物、有機化合物，清水不斷循環吸收完成后通過潛水泵輸送至氨水池內進行沉淀，清水繼續回收使用，粉塵渣進行回收售賣;形成了無污染回收。

優點：1.各個除塵點揚塵回收率高，2，粉塵渣能全部回收利用;清水可回收利用;3.濕式除塵可有效的清除煙氣內所含有機化合物，為以后的VOC 治理創造了條件，也符合目前的環保要求;缺點：1.由于我公司地處神木地區冬季極端溫度可達到-26℃，故冬季運行時設備、管線，防凍工作相對較為棘手。2.而夏季運行時由于是濕式運行自然蒸發大量水，增加了一次水的消耗。

兩種方案相比最后使用方案二，對蘭炭出焦系統的除塵進行改造;

出焦系統除塵改造完成后運行總結：

運行效果評價：整體運行效果良好，1.出焦系統無可視煙塵、現場粉塵濃度檢測≤8mg/m3;2.現場無可視蒸汽、現場無氨氣、焦油味、焦油罐區、氨水罐區頂部VOC檢測為零。3.濕式除塵器排放指標廢氣粉塵濃度≤20mg/m3。環境得到了很大的提高;

目前運行缺點：煙氣中含水分、粉塵較多在氣溫較低時蒸汽達到露點以下出現凝結，導致粉塵粘結在管道壁上，致使除塵管線通氣量下降，在環境溫度10℃-17℃時沒半個月需要進行一次定期清理;目前通過除塵管線增加沖洗噴淋和除塵管線增加蒸汽伴熱、保溫，保證蒸汽不低于露點溫度，不產生冷凝液，最終可達到2個月連續運行。

結束語：榆林蘭炭產業占據著我國一半的蘭炭產能，經歷了20年的發展蘭炭企業在環保、安全、生產技術方面都有了一定的發展，目前榆林蘭炭生產的過程中的無組織排放污染已經嚴重制約了蘭炭產業的發展和生存。對于目前的國家安全環保的要求還是相對比較落后，國家環保政策的不斷更新榆林蘭炭企業經受著較為嚴峻的考驗，在安全、環保、生產技術方面蘭炭行業還要不斷的優化改造。為了榆林蘭炭行業的可持續發展要不斷的學習其他行業的先進工藝，不能固步自封，要跨行業的探討研究，我相信在不久的將來蘭炭行業將迎來偉大的變革。安全、環保、生產技術也將提高到與化工行業的一個高標準。

參考文獻：榆林蘭炭產業升級版的研究 作者：張相平