焦化企業大氣污染物分析及防治對策研究

楊 洋

(哈爾濱鍋爐廠環保工程技術有限公司，哈爾濱 150040)

0 引 言

焦化企業生產工藝極易造成污染且能耗高，解決處理污染廢棄物是改善區域環境的重要課題。

1 焦化企業生產帶來的危害

伴隨著我國社會經濟的高速發展以及人們生活水平的提高，在市場上對于鋼鐵材料的需求日益增加。而對于鋼鐵材料的需求，也直接影響到煉焦行業的發展。然而，眾所周知的是，煉焦行業對于環境極易造成污染。這是因為，在煉焦行業中，主要的生產是以煤炭來作為原料，在將煤炭進行高溫加工之后，制成煤焦油、焦爐煤氣、氨、氰化氫等一系列的化工產品。

而在加工過程中，會產生大量的廢棄物，如煉焦廢氣、廢水、煤塵、殘渣、污泥等。這些廢棄物如果處理不當，不但會影響周邊土壤、水源、大氣的污染，同時會產生惡臭。惡臭作為一種刺激性氣體，對人體的傷害極大。當人體聞到惡臭的味道時，很有可能會因為反射性的抑制性吸氣，或者是因為受到突然的刺激而造成的血壓下降和上升，影響到人的正常呼吸功能。同時，長期接觸到惡臭的人，例如工廠的工人以及生活在工廠周邊的人們，由于長期處于惡臭環境的刺激之下，十分容易引起消化功能的退減和內分泌失調，嚴重的甚至會對神經系統產生毒副作用。

除此之外，在煉焦的過程中，由于需要使用到粉碎機、除塵機和鼓風機等裝置，還會產生巨大的噪音，不僅會影響人的日常生活，也極為容易對人的聽力造成損傷，甚至誘發各類嚴重的疾病，對人的身體健康造成極大的傷害。

2 焦化企業的大氣污染物

2.1 煤氣凈化車間大氣污染

煤氣凈化車間主要組成工段有冷凝鼓風工段、硫銨工段、粗苯工段、油庫工段以及生化工段等。在這個工段中，如果焦爐加熱時所采用的為凈化不完全的焦爐煤氣，燃燒后所產生的廢氣將產生焦爐煙氣，由煙囪排放到大氣中；而粗苯管式爐如果燃用凈化不安全的焦爐煤氣，廢氣將形成管式爐煙氣，經過15 M高的排氣筒被排放。蒸汽鍋爐燃料如果采用凈化不完全的焦爐煤氣，將產生鍋爐煙氣，經過25 M高的排氣筒排放。因此，煤氣凈化車間排放的大氣污染物主要為二氧化硫、硫化氫、一氧化碳、氨氣以及烴類化合物，主要來源是儲槽容器中的發散氣體以及設備當中泄露的氣體。

2.2 煉焦車間大氣污染

從由備煤工段來的洗精煤，由輸煤棧橋運入煤塔，由煤塔通過給料器將煤裝入裝煤推焦機的煤箱內，然后由裝煤推焦機按作業計劃從機側送入炭化室內，煤餅在炭化室內經過一定時間，在高溫下(950 ℃～1 050 ℃)干餡成焦炭和荒煤氣。裝煤時產生的煙塵由爐頂上的消煙除塵車經吸塵孔抽出，在車上進行燃燒、洗滌后，尾氣放散。 炭化室內的焦炭成熟后，用裝煤推焦機推出，經攔焦機導入熄焦車內，熄焦車由電機車牽引至熄焦塔內進行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸至焦臺上，冷卻一定時間后送往篩焦工段。在這個過程中有如下幾種污染：

(1)裝煤煙氣，就是煉焦爐裝煤過程中泄漏出荒煤氣，主要污染物是焦塵，根據焦化廠實際調查分析，其釋放量大大超過了《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297- 1996)。

(2)焦爐爐體泄漏，由于爐蓋與蓋座的間隙或爐體其他地方有裂縫。

(3)推焦操作過程中周期性的排放廢氣即推焦煙氣。

(4)目前熄焦釆用濕法熄焦工藝，在熄焦塔頂一般不安裝捕塵器，廢氣排放和顆粒物排放速率及排放濃度也超過《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)產生熄焦煙氣。

2.3 備煤及篩焦大氣污染

備煤工段主要由受煤坑、配煤室、粉碎機室、貯煤塔頂、煤焦制樣室及帶式輸送機、轉運站等設施組成。原料洗精煤從洗煤廠由帶式輸送機送至備煤車間，經配煤和破碎機粉碎后，煤被破碎到小于3 mm以下，由帶式輸送機送至塔頂供焦爐使用。這個過程中排放的污染物主要是煤塵和煤粉。

3 焦化企業大氣污染源防治對策

3.1 加大政府扶持力度，積極倡導清潔生產

大力推行清潔生產，在全行業實行清潔生產責任制，各級政府都要對清潔生產工作給予大力支持。國家應在稅收方面給予政策傾斜，鼓勵焦化企業全面開展清潔生產。加大對焦化行業清潔生產和污染 防治技術研發的投入，開發一批擁有自主知識產權的煉焦新工藝、新技術和新設備。

3.2 改造焦化設施

針對焦化廠生產階段產生的大量大氣污染物，焦化廠可對內部生產設施進行優化改造，降低硫化物、碳化物、氰化物等物質排放量。首先，焦化廠可對內部燃氣鍋爐進行改造，在保持原有鍋爐本體結構一定的前提下，拆除鍋爐煤斗、爐排，增設爐膛、煙道防爆門。并在燃氣鍋爐前部原煤閘板位置增加煤氣燃燒系統及燃燒控制系統。如DCS就地控制柜、火焰檢測系統、壓力開關等。通過鍋爐爐膛內現場信號的實時顯示及閘門的聯鎖控制，可降低二氧化硫等硫化物排放量。同時針對焦爐內部煤塊雜質導致的大氣污染物質，焦化廠可在煉焦車間、篩焦車間原鼓引風機運行的基礎上，進行尾部煙道的重新連接。并在焦爐煤氣主管道上部進行水封、蒸汽加熱接口的逐一增設。配合煤氣加熱器及煤氣主管道過濾裝置、支管道蒸汽吹掃管的設置，可提高煤氣加熱溫度，避免雜質堵塞導致的鍋爐揚塵問題。除此之外，焦化廠可采用平流多管燃燒器配合加粗燒嘴管徑，進行合理的煤氣燃燒溫度、空氣流速等參數設置。在降低鍋爐燃燒器結焦概率的同時，也可以為后期鍋爐清潔工作開展提供便捷的通道。其次，焦化廠可對焦爐裝煤及出焦除塵系統進行優化升級，將以往裝煤系統升級為具備除塵罩的裝煤設備。同時在拆除焦側煤氣導出系統的基礎上，增設帶有預噴涂裝置的裝煤除塵器、煙氣轉換閥等。并在地面除塵站增設陣發性高溫煙氣冷卻分離阻火器、通風機、含刮板輸送機、脈沖袋式除塵器、加濕卸灰機等設備，降低煤塵排出量。最后，針對煤氣凈化脫硫后煤氣凈化室內產生的二氧化硫、硫化氫、一氧化碳、烴類化合物、氨氣等大氣污染物，焦化廠可根據現有凈化脫硫裝置運行情況，進行制酸尾氣脫硫吸收裝置的設置。通過硫酸尾氣吸收塔、循環洗滌液泵、尾氣洗滌液儲存罐等模塊的安裝，可有效吸收制酸尾氣中二氧化硫、三氧化硫，降低煤氣凈化中二次污染情況。此外，在焦爐除塵裝置升級改造的基礎上，除塵設備投入使用可回收大量的除塵灰，除塵灰主要組成成分為焦炭粉末、煤粉。通過對除塵灰進行利用，可在保證焦炭 質量及焦爐工業參數一定的情況下，可有效解決配煤成本、粉塵處理成本高的問題。在這個基礎上，焦化廠也可以利用生化處理技術，在煉焦車間、備煤與篩焦車間焦化粉塵處理過程中，與焦油渣配合。作為煤場覆蓋固體試劑，最大程度降低煤場揚塵污染。

4 結束語

總而言之焦化企業作為我國能源和化工領域的重要化工企業，在生產作業中會產生大量的污染物，這些污染物對自然生態環境造成了嚴重的破壞，所以必須加強環境治理，才能維持我國的煤炭能源化工產業穩定可持續發展。