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    焦化厂专用除尘器各阶段废气的治理措施和炼焦技术的发展概述

    作者:鹰翔环保 日期:2020-10-08
    内容摘要:煤车间可以在煤炭粉碎机室内安装侧脉冲布袋除尘器,在煤场四周设置防风墙,以减少原料煤粉末的损失量,原料煤送入炼焦工段的过程中采用密闭通廊,减少煤尘外排,焦化厂除尘设备在产生扬尘较多的地方可以通过喷洒水扬尘溢散。

    (一)、焦化厂除尘器各阶段废气的治理措施
    煤车间可以在煤炭粉碎机室内安装侧脉冲布袋除尘器,在煤场四周设置防风墙,以减少原料煤粉末的损失量,原料煤送入炼焦工段的过程中采用密闭通廊,减少煤尘外排,焦化厂除尘设备在产生扬尘较多的地方可以通过喷洒水扬尘溢散。
    在装煤时采用顺序装煤并配合高压氨水喷射技术、弹性刀边炉门、用特制泥浆密封等方法,装煤产生的烟气经过导烟管送往地面除尘站,经过地面除尘站净化处理后由20m高的烟囱排出。
    推焦产生的烟尘可以采用装煤推焦“二合一”地面除尘站进行除尘净化,推焦烟尘由拦焦车集尘罩收集,与装煤采用同一地面除尘站,在地面站净化后,通过20m烟囱排放,经过如上处理后,推焦烟尘排放的污染物减少了95%左右。
    熄焦技术到目前为止己经经历了湿法熄焦、干法熄焦、压力熄焦及气膜熄焦等过程,各熄焦方法都有自身的优点及不足。
    湿法熄焦设备简单,投资成本低,但是熄焦过程产生的废气污染物多,治理难度大,湿法熄焦过程中,熄焦塔产生的大量水蒸气携带一部分焦炭粉尘排入大气,为了减少湿法熄焦污染物的排放量,一般采用在熄焦塔内增加折流挡板或者改变挡板的形状等措施。
    干法熄焦采用低温惰性气体在封闭的干熄焦塔内通过逆流接触冷却红热焦炭,充分利用了焦炭热量,干法熄焦在封闭的熄焦塔内熄焦,产生的废气污染物少,相比湿法熄焦是较先进的熄焦技术。
    2011年,干法熄焦在我国己经普及化,大多数大中型企业使用了干法熄焦技术,少部分企业采用湿法熄焦,虽然干法熄焦有许多技术优点,但是相比湿法熄焦技术而言,干法熄焦设备成本高,检修繁琐,许多大中型企业在检修时仍需使用湿法熄焦。
    压力熄焦是介于湿法熄焦和干法熄焦之间的一种熄焦技术,需将熄焦水从熄焦塔顶部喷入装有红热焦炭的封闭式容器中,熄焦水与红热焦炭层接触产生大量水蒸气,在水蒸气作用下,焦炭松动,温度降低,产生的颗粒物少,因为大多数颗粒物在焦炭层被阻隔下来,CO多,但是CO可以回收利用,而且焦炭所含水分低,降温完成后,焦炭由容器底部压出,进一步降温后加以利用,高温蒸汽可以用于后续工段加热,使红热焦炭的显热得到充分利用,压力熄焦利用了原有的湿法熄焦设备和干法熄焦理念,是一项节能环保的熄焦技术,主要适用于中小型企业。
    气膜熄焦是在湿法熄焦设备的基础上进行改进的,不需改湿法熄焦设备,只需在熄焦水中加入一些添加剂使其产生气泡,即可降低湿法熄焦废气污染物产量大的问题。
    从2008年开始,许多焦化厂已经开始尝试气膜熄焦技术,鞍钢进行了配煤结构不变和多配入弱粘结性煤所得焦炭的性质对比实验,达到了理想效果。
    筛焦阶段可以采用布袋除尘器进行除尘净化,还有一种较为先进的技术一冲击水浴式除尘器净化技术,除尘效果相对较好。除尘后排放烟尘浓度可以降低到30mg/m3,所以本文会考虑采用冲击水浴式除尘技术进行筛焦粉尘的净化处理。
    煤气净化各车间排放污染物较少,但是煤气净化过程中产生的蔡会阻塞和腐蚀管道,影响煤气净化的顺利进行,因此,应该尽可能在初步净化煤气时除去煤气中的萘。
    (二)、炼焦技术的发展概述
    煤炼焦又名煤的高温干馏,炼焦温度为900-110℃,焦化厂布袋除尘器一般按照干馏温度不同将干馏分为不同类型,高温干馏温度为900-1100℃,中温干馏温度为700-900℃,低温干馏温度为500-600℃,其中高温干馏的应用较为广泛,炼焦产生的焦炭、煤气、煤焦油及其它化工产品都是工业生产的原料。
    炼焦过程为原煤经过一系列的前净化处理后进入煤场,在煤场进行破碎,然后根据炼焦厂对焦炭的需求配制不同比例的煤料。在1000℃左右的条件下炼焦,炼焦产生的焦炭经过焦炭工段各过程处理后,得到的焦炭可以作为燃料用于高温冶炼,也可以作为铸造、冶炼有色金属等;产生的粗煤气经过一系列的煤气净化处理技术后得到净煤气、焦油及其它化工产品,这些化工产品经过进一步加工处理后得到氨、蔡、硫化氢、粗苯等。粗苯精加工产生苯等纯产品,是化学工业、耐火材料工业、国防工业和医药工业的重要原料;净煤气用途比较广泛,可以用于民用燃料及工业燃料。
    炼焦技术发展的早期,我国炼焦设备相对国外而言比较简陋,1978年底我国的机焦炉数量仅为201座,焦炭生产量为3735万吨/年,5.5m焦炉4座,焦炭生产量为144万吨/年,4.3m焦炉仅有75座,焦炭生产量为3055万吨/年。随后的几年内,我国技术经济等各方面迅速发展,国民经济飞速发展,带动了炼焦行业的发展壮大,我国的炼焦技术逐步迈入先进化行列,机焦炉的生产能力由3700万吨快速增长到38000万吨,6m焦炉数量增加,4.3m焦炉生产能力提高到了25313万吨。
    21世纪以后,我国建设投产的焦炉数量进一步增加,炭化室高度为7.63m的大型焦炉和6m焦炉增加到129座,我国的炼焦技术不断步入大型化。
    当然,在我国炼焦行业发展的过程中也曾经出现过一些问题,例如,19%年,我国的机焦产量不能正常维持炼钢厂的生产需求,为了减少机焦不足问题,有些地区生产土焦及其它焦,从而使环境污染严重,阻碍了炼焦行业的正常发展。
    较近几年,我国许多大中型焦化厂通过使用一些较先进的炼焦设备,使我国炼焦行业已经逐步处于世界水平,例如,配煤自动化技术,焦炉装煤阶段、推焦阶段、熄焦阶段、筛焦阶段的自动化水平提高,熄焦技术由湿法熄焦技术改进为先进的干法熄焦技术,焦炉煤气的净化设备、净煤气进一步合成甲醇和氨等技术都使我国的炼焦行业迅速发展。
    现阶段我国的大多数焦化厂已经采用捣固焦炉代替原顶装焦炉,相比顶装焦炉,捣固焦炉存在许多优点,主要包括:焦炭质量好,节约资源,保护环境,经济效益显著等许多方面。
    捣固焦炉装煤阶段是将捣实后的煤饼推入焦炉炭化室内,在高温条件下炼焦的过程,以炭化室高度为6m的顶装焦炉和炭化室高度为4.3m的捣固焦炉为例进行比较,6m顶装焦炉使用的煤饼密度为0.74t/m3,4.3m捣固焦炉使用的捣实煤饼密度为1.OOtlm3,捣固使得煤料之间颗粒距离降低,密度增加,可以多的配入质量较差的煤料(如:高挥发性煤及弱粘煤),地降低了焦煤用量。
    捣固焦炉能够减少污染物的排放,对于捣固焦炉而言,污染物的处理不仅可以采用与顶装焦炉相同的措施,而且可以采用其的环境保护措施,例如,在推焦车上设置移动烟罩捕尘设备,可以减少推焦烟尘的排放量;其它过程的技术改进,也可以降低炼焦污染物的排放量。
    虽然捣固焦炉比顶装焦炉的设备投资高,但是捣固焦炉装煤密度大,当使用相同数量的焦炉炼焦时,捣固焦炉产生的焦炭量明显高于顶装焦炉,而且焦炭质量较好,综合各方面因素,明显发现捣固焦炉炼焦的经济效益较好。