頂裝焦爐煙囪SO2排放超標原因及控制措施

陳泳龍

（攀鋼釩煉鐵廠，四川 攀枝花 617000）

GB 16171—2012《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》自2012年實施以來對焦化行業(yè)環(huán)保治理起到了良好的推動作用，規(guī)定焦爐煙囪SO2排放濃度限值為50mg/Nm3。但長期以來，攀鋼釩煉鐵廠頂裝焦爐的煙囪SO2排放量時常處于不穩(wěn)定狀態(tài)，偶有超標情況出現(xiàn)[1]。本文主要針對焦爐煙囪SO2排放超標進行整治，通過從焦爐熱工參數(shù)調(diào)整到焦爐熱修兩方面入手，試驗了一系列措施，起到顯著的效果，焦爐煙囪SO2排放得到有效控制[2]。

1 焦爐煙囪SO2來源分析

經(jīng)過分析，焦爐煙囪廢氣中SO2主要來自如下兩方面：①焦爐加熱所用煤氣中所含硫分化合物燃燒所生成的SO2；②焦爐爐體竄漏導致荒煤氣進入燃燒系統(tǒng)，其中所含的硫化物燃燒所生成的SO2。頂裝焦爐全年基本使用高爐煤氣加熱，而高爐煤氣幾乎不含硫組分，但仍然時常超標，基本可以排除入爐煤氣中硫分帶來的SO2超標，固可判斷SO2主要來自爐體串漏所致[3]。頂裝焦爐長期滿負荷生產(chǎn)，加之為保證焦炭質(zhì)量，長期使用的優(yōu)質(zhì)配合煤，G值偏高，在滿負荷生產(chǎn)情況下石墨生長較快，為保證生產(chǎn)順行，加強對石墨清掃，導致了炭化室的串漏。三期焦爐與四期焦爐共用一套荒煤氣總管，存在相互影響，造成該爐組集氣管壓力波動頻繁，且時有波動較大情況出現(xiàn)，因此在焦爐存在一定串漏的情況下，集氣管壓力波動大，當爐內(nèi)壓力較大時，荒煤氣加劇往燃燒室內(nèi)串漏，引起SO2超標。

2 煙囪SO2排放控制措施

2.1 重新測調(diào)鐵件數(shù)據(jù)

組織對拉條強度，溫度進行檢查，調(diào)整彈簧噸位。從現(xiàn)場檢查看，靠上升管根部位置拉條有變細情況，平均直徑在45mm，溫度偏高。鐵件工對全爐彈簧噸位進行測調(diào)，保證8T的壓力，對強度不夠的拉條進行更換。針對拉條溫度偏高，瓦工對全爐上升管根部進行灌漿，同時在上升管更換時，對底座磚損壞的號進行更換，在無底座磚時也可采取莫乃石粉制模方式對根部進行密封。通過上述措施實行保證爐體處于拉緊密封狀態(tài)。

2.2 對焦爐爐墻石墨進行清理

三期焦爐因配合煤G值偏高，生產(chǎn)節(jié)奏快，造成爐墻石墨生長迅速，爐墻石墨長厚若不及時清理將影響正常推焦，同時石墨生長過厚，偶遇推焦桿帶出，將加重爐體串漏。通過制作一批不同高度尺寸的石墨刮刀，按照逐步增大刮刀高度的方式，對炭化室爐墻石墨進行清除，直至刮刀高度升高至接近焦爐過頂磚處，并按此高度尺寸保持使用下去。隨著長期堅持爐墻石墨不聚集，僅有微量用于堵塞爐體磚縫起到密封作用，對爐墻串漏治理有積極的作用。

2.3 制定合理的標準溫度

根據(jù)現(xiàn)場焦炭成熟情況，通過逐漸調(diào)整降低焦爐標準溫度。三期頂裝焦爐標準溫度從1250℃/1290℃降至1235℃/1275℃。通過焦爐標溫的降低，爐頂空間溫度也逐步降低，有效的緩解了爐內(nèi)石墨生長，對荒煤氣導出系統(tǒng)的穩(wěn)定運行也起到積極的作用，從內(nèi)在降低了碳化室內(nèi)荒煤氣竄如燃燒室的風險。

2.4 制定合理的集氣管壓力

根據(jù)對炭化室底部壓力測調(diào)，選擇出最佳集氣管壓力控制，從原有的70pa提高到80pa，在有效的將荒煤氣導出時，又能防止燃燒室煤氣、空氣，竄入炭化室。目前，焦爐在推完石墨后，爐墻在石墨緩慢生成過程中起到更好的密封作用，有效的降低焦爐煙囪SO2的排放量。

2.5 看火孔噴補、爐墻、過頂磚噴補

對看火孔進行檢查，對串漏號進行統(tǒng)計，有計劃的對看火孔內(nèi)圈進行整體噴補，隨著噴補號的逐漸增多，煙囪的SO2排放量也得到一定控制，并逐步降低。

焦爐機側(cè)爐頭火道在上升管底部區(qū)域，溫度高，空間小，采用對爐墻、過頂磚進行噴補來保證燃燒室的密封。

3 效果確認

表1 1#爐措施實施前后SO2在線監(jiān)測值對比

最小值 17.55 17.55

通過上述手段控實施制，頂裝焦爐的SO2排放得到有效控制，從上述控制措施實施后，未出現(xiàn)一次日均值超標情況，小時值超標現(xiàn)象也極少出現(xiàn)，效果較好。具體對比數(shù)據(jù)如下：（分別導出的8月和10月的環(huán)保監(jiān)測數(shù)據(jù)）。

從煙囪數(shù)據(jù)監(jiān)測導出的數(shù)據(jù)可以看出，SO2月排放平均值，1#爐從39.56降低至28.80，2#爐從39.56降至33.42，且經(jīng)治理后，焦爐煙囪SO2排放量達到國家環(huán)保管控標準。

4 結(jié)語

（1）從環(huán)保方面考慮，在嚴峻的環(huán)保形勢下控制焦爐煙囪SO2排放勢在必行。焦化企業(yè)必須提高實施GBl6171—2012新環(huán)保標準的緊迫感，主動自覺地采取措施，確保焦爐煙囪SO2排放濃度達標。

（2）合理控制焦爐熱工參數(shù)，將標準溫度控制在焦炭剛好成熟即可，降低爐頂空間溫度，制定合適的集氣管壓力，保證炭化室隨時正壓，以達到控制爐墻石墨生長速度和堆積厚度，確保爐墻密封嚴密性，能較好的控制煙囪SO2的排放濃度。

（3）加強焦爐熱修維護，尤其是看火孔的輕微串漏應及時抹補封堵，對控制焦爐煙氣SO2有重要作用。