煉焦生產全流程煙塵超低排放技術與措施

郭麗華

（河北中煤旭陽能源有限公司，河北 邢臺 054000）

一、現行技術

（一）裝煤除塵技術

目前，除少部分大型焦爐采用單炭化室壓力調節技術外，大部分焦爐裝煤煙塵治理采用干式除塵地面站。頂裝焦爐裝煤除塵工藝流程如下：裝煤車排煙管道→煙氣轉換閥→陣發性高溫煙塵冷卻分離阻火器→預噴涂裝置→脈沖袋式除塵器→風機→消聲器→煙囪→大氣。裝煤煙氣含有一定的水分和焦油，為防止裝煤煙塵冷凝結露、粘結濾袋，對除塵器采取保溫伴熱措施。為防止焦油粘結，在除塵器前設置預噴涂裝置，通過周期性噴入干焦粉對濾袋進行噴涂保護。

（二）出焦除塵技術

焦爐出焦除塵風量根據焦爐規模確定，6～7.65m焦爐通常取324000～400000m3/h。過濾風速、濾袋材質同樣要滿足超低排放要求。過濾收集的粉塵一部分可作為裝煤除塵系統的預噴涂料，一部分收集至貯灰倉定期外運。

由于焦爐出焦是按一定周期間斷進行，除塵風機設計為變頻調速方式，出焦時高速運行，其他時間低速運行，以降低能耗。

（三）機側除塵技術

頂裝焦爐機側除塵地面站針對推焦機在摘爐門、推焦以及平煤過程中造成的爐門、平煤孔外逸煙塵進行收集凈化。與出焦除塵類似，機側除塵系統也包括推焦機吸氣罩、集塵干管和地面站凈化設備3部分，工藝流程如下：推焦機吸氣罩→U型水密封式集塵干管（皮帶密封式集塵干管）→火花捕集器→預噴涂裝置→脈沖袋式除塵器→風機→消聲器→煙囪→大氣。頂裝焦爐機側除塵風量根據焦爐規模確定，6～7.65m焦爐除塵風量通常取170000～220000m3/h。過濾風速、濾袋材質同樣要滿足超低排放要求。

（四）焦爐煙氣脫硫脫硝技術

干法/半干法脫硫+布袋除塵+中低溫SCR脫硝技術采用鈉基脫硫劑，先進行高效脫硫，為中低溫SCR脫硝創造良好的煙氣條件，保證SCR高效脫硝穩定運行。其中采用碳酸氫鈉為原料的干法脫硫技術相比采用碳酸鈉溶液為原料的半干法技術，一次投資省、占地面積小、操作更簡單，綜合比較更具優勢，逐漸成為首選脫硫技術。針對焦爐煙氣特性開發的中低溫SCR催化劑能夠在180～260℃溫度窗口穩定保持高效脫硝效率，在國內各焦化企業得到廣泛應用。該項技術提標潛力大，通過增加脫硫劑噴入量、填充預留催化劑，即可滿足從一般地區排放指標提升至超低排放指標，滿足二氧化硫小于30mg/m3，氮氧化物小于100mg/m3，顆粒物小于10mg/m3的排放要求。

二、措施分析

（一）儲備煤環節

煉焦煤在卸車、粉碎、轉運過程中會產生大量的煤粉揚塵，對操作環境造成極大污染。目前煤場要求采用封閉、半封閉料場，并設置噴淋（霧）等抑塵措施。汽車、火車卸料點設除塵設施或噴淋（霧）抑塵措施。當煤的全年平均水分大于8%時，除破碎機、粉碎機應設置除塵系統外，其他轉運環節一般不設除塵系統；當煤的全年平均水分小于8%時，備煤工段全線轉運點的皮帶機頭部和落料點都應設置除塵系統。

（二）煉焦環節

煉焦是焦炭生產的核心，也是最主要的大氣污染物排放環節。煉焦煤在裝入炭化室時，煤粉與熾熱的炭化室內壁接觸，瞬間產生大量煙塵，夾雜煤塵從裝煤孔或裝煤爐門外逸。成熟后的熾熱焦炭被推焦機推出，落入熄焦車時，焦炭破裂并在空氣中燃燒形成強烈的對流濃煙，同時攜帶大量焦粉散發到大氣中。焦爐機側車輛在摘爐門、推焦以及平煤過程中煙塵也會從爐門、平煤孔等處外逸。

焦爐加熱時煤氣燃燒產生的廢氣中含有大量的氮氧化物、二氧化硫和顆粒物，當焦爐燃燒室與炭化室竄漏嚴重時污染物濃度會明顯上升。

采用干法熄焦時，干熄焦的裝入、排出裝置也會散發大量的煙塵和二氧化硫，對環境造成污染。

針對上述裝煤、出焦、干熄焦等生產環節，分別設置裝煤除塵地面站、出焦除塵地面站、機側除塵地面站、焦爐煙氣脫硫脫硝裝置、干熄焦除塵及脫二氧化硫地面站，通過相應的技術與措施，實現顆粒物、氮氧化物、二氧化硫等大氣污染物的超低排放。

（三）焦處理環節

焦炭從干熄焦或焦臺運出后，在篩分、轉運、裝車過程中會產生嚴重的粉塵污染，在對產塵點進行密閉的前提下，必須設置相應的除塵系統。

干熄焦工藝后的焦處理產生的粉塵量大，需要更大的風量才能有效控制粉塵逸散。一般每個轉運站設置1套除塵系統，篩焦樓產塵點多、系統風量大，宜設置除塵地面站，上部篩分、轉運點設1套除塵系統，下部裝車點設1套除塵系統并配變頻風機，以節約能源。除塵器采用脈沖袋式除塵器，控制過濾風速小于0.8m/min，可滿足超低排放要求。

三、結束語

近年來，國家及地方不斷加大環保力度，對焦化行業要求實行特別排放限值、超低排放限值和秋冬季錯峰生產。