顶装焦炉烟囱SO2排放超标原因及控制措施

陈泳龙

（攀钢钒炼铁厂，四川 攀枝花 617000）

GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》自2012年实施以来对焦化行业环保治理起到了良好的推动作用，规定焦炉烟囱SO2排放浓度限值为50mg/Nm3。但长期以来，攀钢钒炼铁厂顶装焦炉的烟囱SO2排放量时常处于不稳定状态，偶有超标情况出现[1]。本文主要针对焦炉烟囱SO2排放超标进行整治，通过从焦炉热工参数调整到焦炉热修两方面入手，试验了一系列措施，起到显著的效果，焦炉烟囱SO2排放得到有效控制[2]。

1 焦炉烟囱SO2来源分析

经过分析，焦炉烟囱废气中SO2主要来自如下两方面：①焦炉加热所用煤气中所含硫分化合物燃烧所生成的SO2；②焦炉炉体窜漏导致荒煤气进入燃烧系统，其中所含的硫化物燃烧所生成的SO2。顶装焦炉全年基本使用高炉煤气加热，而高炉煤气几乎不含硫组分，但仍然时常超标，基本可以排除入炉煤气中硫分带来的SO2超标，固可判断SO2主要来自炉体串漏所致[3]。顶装焦炉长期满负荷生产，加之为保证焦炭质量，长期使用的优质配合煤，G值偏高，在满负荷生产情况下石墨生长较快，为保证生产顺行，加强对石墨清扫，导致了炭化室的串漏。三期焦炉与四期焦炉共用一套荒煤气总管，存在相互影响，造成该炉组集气管压力波动频繁，且时有波动较大情况出现，因此在焦炉存在一定串漏的情况下，集气管压力波动大，当炉内压力较大时，荒煤气加剧往燃烧室内串漏，引起SO2超标。

2 烟囱SO2排放控制措施

2.1 重新测调铁件数据

组织对拉条强度，温度进行检查，调整弹簧吨位。从现场检查看，靠上升管根部位置拉条有变细情况，平均直径在45mm，温度偏高。铁件工对全炉弹簧吨位进行测调，保证8T的压力，对强度不够的拉条进行更换。针对拉条温度偏高，瓦工对全炉上升管根部进行灌浆，同时在上升管更换时，对底座砖损坏的号进行更换，在无底座砖时也可采取莫乃石粉制模方式对根部进行密封。通过上述措施实行保证炉体处于拉紧密封状态。

2.2 对焦炉炉墙石墨进行清理

三期焦炉因配合煤G值偏高，生产节奏快，造成炉墙石墨生长迅速，炉墙石墨长厚若不及时清理将影响正常推焦，同时石墨生长过厚，偶遇推焦杆带出，将加重炉体串漏。通过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，对炭化室炉墙石墨进行清除，直至刮刀高度升高至接近焦炉过顶砖处，并按此高度尺寸保持使用下去。随着长期坚持炉墙石墨不聚集，仅有微量用于堵塞炉体砖缝起到密封作用，对炉墙串漏治理有积极的作用。

2.3 制定合理的标准温度

根据现场焦炭成熟情况，通过逐渐调整降低焦炉标准温度。三期顶装焦炉标准温度从1250℃/1290℃降至1235℃/1275℃。通过焦炉标温的降低，炉顶空间温度也逐步降低，有效的缓解了炉内石墨生长，对荒煤气导出系统的稳定运行也起到积极的作用，从内在降低了碳化室内荒煤气窜如燃烧室的风险。

2.4 制定合理的集气管压力

根据对炭化室底部压力测调，选择出最佳集气管压力控制，从原有的70pa提高到80pa，在有效的将荒煤气导出时，又能防止燃烧室煤气、空气，窜入炭化室。目前，焦炉在推完石墨后，炉墙在石墨缓慢生成过程中起到更好的密封作用，有效的降低焦炉烟囱SO2的排放量。

2.5 看火孔喷补、炉墙、过顶砖喷补

对看火孔进行检查，对串漏号进行统计，有计划的对看火孔内圈进行整体喷补，随着喷补号的逐渐增多，烟囱的SO2排放量也得到一定控制，并逐步降低。

焦炉机侧炉头火道在上升管底部区域，温度高，空间小，采用对炉墙、过顶砖进行喷补来保证燃烧室的密封。

3 效果确认

表1 1#炉措施实施前后SO2在线监测值对比

最小值 17.55 17.55

通过上述手段控实施制，顶装焦炉的SO2排放得到有效控制，从上述控制措施实施后，未出现一次日均值超标情况，小时值超标现象也极少出现，效果较好。具体对比数据如下：（分别导出的8月和10月的环保监测数据）。

从烟囱数据监测导出的数据可以看出，SO2月排放平均值，1#炉从39.56降低至28.80，2#炉从39.56降至33.42，且经治理后，焦炉烟囱SO2排放量达到国家环保管控标准。

4 结语

（1）从环保方面考虑，在严峻的环保形势下控制焦炉烟囱SO2排放势在必行。焦化企业必须提高实施GBl6171—2012新环保标准的紧迫感，主动自觉地采取措施，确保焦炉烟囱SO2排放浓度达标。

（2）合理控制焦炉热工参数，将标准温度控制在焦炭刚好成熟即可，降低炉顶空间温度，制定合适的集气管压力，保证炭化室随时正压，以达到控制炉墙石墨生长速度和堆积厚度，确保炉墙密封严密性，能较好的控制烟囱SO2的排放浓度。

（3）加强焦炉热修维护，尤其是看火孔的轻微串漏应及时抹补封堵，对控制焦炉烟气SO2有重要作用。