焦化企业大气污染物分析及防治对策研究

杨 洋

(哈尔滨锅炉厂环保工程技术有限公司，哈尔滨 150040)

0 引 言

焦化企业生产工艺极易造成污染且能耗高，解决处理污染废弃物是改善区域环境的重要课题。

1 焦化企业生产带来的危害

伴随着我国社会经济的高速发展以及人们生活水平的提高，在市场上对于钢铁材料的需求日益增加。而对于钢铁材料的需求，也直接影响到炼焦行业的发展。然而，众所周知的是，炼焦行业对于环境极易造成污染。这是因为，在炼焦行业中，主要的生产是以煤炭来作为原料，在将煤炭进行高温加工之后，制成煤焦油、焦炉煤气、氨、氰化氢等一系列的化工产品。

而在加工过程中，会产生大量的废弃物，如炼焦废气、废水、煤尘、残渣、污泥等。这些废弃物如果处理不当，不但会影响周边土壤、水源、大气的污染，同时会产生恶臭。恶臭作为一种刺激性气体，对人体的伤害极大。当人体闻到恶臭的味道时，很有可能会因为反射性的抑制性吸气，或者是因为受到突然的刺激而造成的血压下降和上升，影响到人的正常呼吸功能。同时，长期接触到恶臭的人，例如工厂的工人以及生活在工厂周边的人们，由于长期处于恶臭环境的刺激之下，十分容易引起消化功能的退减和内分泌失调，严重的甚至会对神经系统产生毒副作用。

除此之外，在炼焦的过程中，由于需要使用到粉碎机、除尘机和鼓风机等装置，还会产生巨大的噪音，不仅会影响人的日常生活，也极为容易对人的听力造成损伤，甚至诱发各类严重的疾病，对人的身体健康造成极大的伤害。

2 焦化企业的大气污染物

2.1 煤气净化车间大气污染

煤气净化车间主要组成工段有冷凝鼓风工段、硫铵工段、粗苯工段、油库工段以及生化工段等。在这个工段中，如果焦炉加热时所采用的为净化不完全的焦炉煤气，燃烧后所产生的废气将产生焦炉烟气，由烟囱排放到大气中；而粗苯管式炉如果燃用净化不安全的焦炉煤气，废气将形成管式炉烟气，经过15 M高的排气筒被排放。蒸汽锅炉燃料如果采用净化不完全的焦炉煤气，将产生锅炉烟气，经过25 M高的排气筒排放。因此，煤气净化车间排放的大气污染物主要为二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、氨气以及烃类化合物，主要来源是储槽容器中的发散气体以及设备当中泄露的气体。

2.2 炼焦车间大气污染

从由备煤工段来的洗精煤，由输煤栈桥运入煤塔，由煤塔通过给料器将煤装入装煤推焦机的煤箱内，然后由装煤推焦机按作业计划从机侧送入炭化室内，煤饼在炭化室内经过一定时间，在高温下(950 ℃～1 050 ℃)干馅成焦炭和荒煤气。装煤时产生的烟尘由炉顶上的消烟除尘车经吸尘孔抽出，在车上进行燃烧、洗涤后，尾气放散。 炭化室内的焦炭成熟后，用装煤推焦机推出，经拦焦机导入熄焦车内，熄焦车由电机车牵引至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至焦台上，冷却一定时间后送往筛焦工段。在这个过程中有如下几种污染：

(1)装煤烟气，就是炼焦炉装煤过程中泄漏出荒煤气，主要污染物是焦尘，根据焦化厂实际调查分析，其释放量大大超过了《大气污染物综合排放标准》(GB16297- 1996)。

(2)焦炉炉体泄漏，由于炉盖与盖座的间隙或炉体其他地方有裂缝。

(3)推焦操作过程中周期性的排放废气即推焦烟气。

(4)目前熄焦釆用湿法熄焦工艺，在熄焦塔顶一般不安装捕尘器，废气排放和颗粒物排放速率及排放浓度也超过《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)产生熄焦烟气。

2.3 备煤及筛焦大气污染

备煤工段主要由受煤坑、配煤室、粉碎机室、贮煤塔顶、煤焦制样室及带式输送机、转运站等设施组成。原料洗精煤从洗煤厂由带式输送机送至备煤车间，经配煤和破碎机粉碎后，煤被破碎到小于3 mm以下，由带式输送机送至塔顶供焦炉使用。这个过程中排放的污染物主要是煤尘和煤粉。

3 焦化企业大气污染源防治对策

3.1 加大政府扶持力度，积极倡导清洁生产

大力推行清洁生产，在全行业实行清洁生产责任制，各级政府都要对清洁生产工作给予大力支持。国家应在税收方面给予政策倾斜，鼓励焦化企业全面开展清洁生产。加大对焦化行业清洁生产和污染 防治技术研发的投入，开发一批拥有自主知识产权的炼焦新工艺、新技术和新设备。

3.2 改造焦化设施

针对焦化厂生产阶段产生的大量大气污染物，焦化厂可对内部生产设施进行优化改造，降低硫化物、碳化物、氰化物等物质排放量。首先，焦化厂可对内部燃气锅炉进行改造，在保持原有锅炉本体结构一定的前提下，拆除锅炉煤斗、炉排，增设炉膛、烟道防爆门。并在燃气锅炉前部原煤闸板位置增加煤气燃烧系统及燃烧控制系统。如DCS就地控制柜、火焰检测系统、压力开关等。通过锅炉炉膛内现场信号的实时显示及闸门的联锁控制，可降低二氧化硫等硫化物排放量。同时针对焦炉内部煤块杂质导致的大气污染物质，焦化厂可在炼焦车间、筛焦车间原鼓引风机运行的基础上，进行尾部烟道的重新连接。并在焦炉煤气主管道上部进行水封、蒸汽加热接口的逐一增设。配合煤气加热器及煤气主管道过滤装置、支管道蒸汽吹扫管的设置，可提高煤气加热温度，避免杂质堵塞导致的锅炉扬尘问题。除此之外，焦化厂可采用平流多管燃烧器配合加粗烧嘴管径，进行合理的煤气燃烧温度、空气流速等参数设置。在降低锅炉燃烧器结焦概率的同时，也可以为后期锅炉清洁工作开展提供便捷的通道。其次，焦化厂可对焦炉装煤及出焦除尘系统进行优化升级，将以往装煤系统升级为具备除尘罩的装煤设备。同时在拆除焦侧煤气导出系统的基础上，增设带有预喷涂装置的装煤除尘器、烟气转换阀等。并在地面除尘站增设阵发性高温烟气冷却分离阻火器、通风机、含刮板输送机、脉冲袋式除尘器、加湿卸灰机等设备，降低煤尘排出量。最后，针对煤气净化脱硫后煤气净化室内产生的二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、烃类化合物、氨气等大气污染物，焦化厂可根据现有净化脱硫装置运行情况，进行制酸尾气脱硫吸收装置的设置。通过硫酸尾气吸收塔、循环洗涤液泵、尾气洗涤液储存罐等模块的安装，可有效吸收制酸尾气中二氧化硫、三氧化硫，降低煤气净化中二次污染情况。此外，在焦炉除尘装置升级改造的基础上，除尘设备投入使用可回收大量的除尘灰，除尘灰主要组成成分为焦炭粉末、煤粉。通过对除尘灰进行利用，可在保证焦炭 质量及焦炉工业参数一定的情况下，可有效解决配煤成本、粉尘处理成本高的问题。在这个基础上，焦化厂也可以利用生化处理技术，在炼焦车间、备煤与筛焦车间焦化粉尘处理过程中，与焦油渣配合。作为煤场覆盖固体试剂，最大程度降低煤场扬尘污染。

4 结束语

总而言之焦化企业作为我国能源和化工领域的重要化工企业，在生产作业中会产生大量的污染物，这些污染物对自然生态环境造成了严重的破坏，所以必须加强环境治理，才能维持我国的煤炭能源化工产业稳定可持续发展。