焦化廠除塵器煉焦技術的發展概述及排放分析

{一}、煉焦技術的發展概述
煤煉焦又名煤的高溫干餾，煉焦溫度為900-110℃，焦化廠除塵設備一般按照干餾溫度不同將干餾分為不同類型，高溫干餾溫度為900-1100℃，中溫干餾溫度為700-900℃，低溫干餾溫度為500-600℃，其中高溫干餾的應用較為廣泛，煉焦產生的焦炭、煤氣、煤焦油及其它化工產品都是工業生產的原料。
煉焦過程為原煤經過一系列的前凈化處理后進入煤場，在煤場進行破碎，然后根據煉焦廠對焦炭的需求配制不同比例的煤料。在1000℃左右的條件下煉焦，煉焦產生的焦炭經過焦炭工段各過程處理后，的焦炭可以作為燃料用于高溫冶煉，也可以作為鑄造、冶煉有色金屬等;產生的粗煤氣經過一系列的煤氣凈化處理技術后凈煤氣、焦油及其它化工產品，這些化工產品經過進一步加工處理后氨、蔡、硫化氫、粗苯等。粗苯精加工產生苯等純產品，是化學工業、耐火材料工業、工業和醫藥工業的重要原料;凈煤氣用途比較廣泛，可以用于民用燃料及工業燃料。
煉焦技術發展的早期，我國煉焦設備相對比較簡陋，1978年底我國的機焦爐數量僅為201座，焦炭生產量為3735萬噸/年，5.5m焦爐4座，焦炭生產量為144萬噸/年，4.3m焦爐75座，焦炭生產量為3055萬噸/年。隨后的幾年內，我國技術經濟等各方面發展，國民經濟發展，帶動了煉焦行業的發展壯大，我國的煉焦技術逐步邁入行列，機焦爐的生產能力由3700萬噸增長到38000萬噸，6m焦爐數量增加，4.3m焦爐生產能力提高到了25313萬噸。
21世紀以后，我國建設投產的焦爐數量進一步增加，炭化室高度為7.63m的大型焦爐和6m焦爐增加到129座，我國的煉焦技術不斷步入大型化。
當然，在我國煉焦行業發展的過程中也曾經出現過一些問題，例如，19%年，我國的機焦產量不能正常維持煉鋼廠的生產需求，為了減少機焦不足問題，有些地區生產土焦及其它焦，從而使環境污染嚴重，阻礙了煉焦行業的正常發展。
較近幾年，我國許多大中型焦化廠通過使用一些的煉焦設備，使我國煉焦行業已經逐步處于世界水平，例如，配煤自動化技術，焦爐裝煤階段、推焦階段、熄焦階段、篩焦階段的自動化水平提高，熄焦技術由濕法熄焦技術改進為的干法熄焦技術，焦爐煤氣的凈化設備、凈煤氣進一步合成甲醇和氨等技術都使我國的煉焦行業發展。
現階段我國的大多數焦化廠已經采用搗固焦爐代替原頂裝焦爐，相比頂裝焦爐，搗固焦爐存在許多優點，主要包括:焦炭質量好，節約資源，保護環境，經濟效益顯著等許多方面。
搗固焦爐裝煤階段是將搗實后的煤餅推入焦爐炭化室內，在高溫條件下煉焦的過程，以炭化室高度為6m的頂裝焦爐和炭化室高度為4.3m的搗固焦爐為例進行比較，6m頂裝焦爐使用的煤餅密度為0.74t/m3，4.3m搗固焦爐使用的搗實煤餅密度為1.OOtlm3，搗固使得煤料之間顆粒距離降低，密度增加，可以多的配入質量較差的煤料(如:高揮發性煤及弱粘煤)，地降低了焦煤用量。
搗固焦爐能夠減少污染物的排放，對于搗固焦爐而言，污染物的處理不僅可以采用與頂裝焦爐相同的措施，而且可以采用其的環境保護措施，例如，在推焦車上設置移動煙罩捕塵設備，可以減少推焦煙塵的排放量;其它過程的技術改進，也可以降低煉焦污染物的排放量。
雖然搗固焦爐比頂裝焦爐的設備投資高，但是搗固焦爐裝煤密度大，當使用相同數量的焦爐煉焦時，搗固焦爐產生的焦炭量明顯高于頂裝焦爐，而且焦炭質量較好，綜合各方面因素，明顯發現搗固焦爐煉焦的經濟效益較好。
{二}、焦化廠布袋除塵設備的排放分析
煉焦廢氣排放物主要是指焦化廠煉焦過程中產生的氣體中含有的顆粒物及其它氣體物質，其中氣體物質分為無機化合物，各種物質的種類都比較繁多等，包括甲醛、多環芳烴、苯酚、胺類和丙烯醛等，除此之外還有少量的重金屬，如福、砷、汞等。當然，對于焦化廠而言，污染物不僅包括氣態污染物，還有一部分廢水和廢渣存在。本文主要針對煉焦廢氣排放及凈化技術改進進行深入研究。
焦化廠布袋除塵器全廠流程包括焦炭工段、化產工段及煤氣綜合利用工段;焦炭工段是煉焦煤經過備煤階段、裝煤階段、推焦階段、熄焦階段和篩焦階段等處理過程產品焦炭;化產工段包括煤氣初步凈化階段、脫硫階段、脫氨階段、洗脫苯階段等處理過程;煤氣綜合利用是指利用凈化后的焦爐凈煤氣生產甲醇和合成氨工藝。
廢氣的產生及其性質分析備煤車間產生的污染物主要來自煤炭煉焦前的預處理階段，如煤場堆放過程，受煤坑，煤炭轉運站，煤炭粉碎機粉碎過程，煤炭運輸過程，主要污染物為粉塵。
裝煤廢氣污染物是在搗固焦爐裝煤時產生的廢氣，機側爐門打開產生一部分荒煤氣，煤餅與高溫爐墻接觸產生黑煙，煤餅在被推入炭化室的過程中與爐墻碰撞或者摩擦產生一部分細煤粒，如此會導致裝煤過程中有大量粉塵污染物進入大氣，使環境受到污染，裝煤過程中產生的廢氣污染物主要有煙塵、苯并花、苯可溶物、硫化氫和氨氣等，這些污染物大多通過焦爐爐頂、焦爐爐側及爐門處排放。
推焦廢氣污染物是在搗固焦爐推焦時產生的，推焦過程中機側爐門打開，煉焦產生的荒煤氣在沒有被收集時，就會有部分荒煤氣順著焦爐爐門溢出，同時推焦過程中有部分焦炭與爐壁碰撞或者摩擦，產生一部分焦炭細顆粒物溢出爐外，所以推焦時也會產生大量的廢氣污染物，推焦過程中產生的廢氣污染物主要有煙塵、多環芳烴等，來自于焦爐爐側、焦爐爐頂及焦爐爐門等位置。
濕法熄焦的過程如下:先將紅熱焦炭通過推焦車送往攔焦車，之后進入熄焦車，再將紅熱焦炭送至熄焦塔，在熄焦塔內用熄焦水噴淋紅熱焦炭，焦炭冷卻后，再送往晾焦臺，在此繼續用熄焦水噴灑焦炭，以使全部焦炭冷卻，焦炭全部冷卻后送往篩焦階段。
濕法熄焦過程中產生的污染物主要包括煙塵等，主要產生于熄焦塔塔頂及熄焦塔兩側。
干法熄焦的過程如下:先將焦罐車裝滿紅焦，送至提升井架底，之后在提升機作用下將焦罐車送往干熄焦爐頂部，放入干熄焦爐中，在該干熄焦爐內紅熱焦炭與惰性氣體逆流接觸，冷卻紅熱焦炭，冷卻焦炭由熄焦塔底部排出，干熄焦在各處排放的煙塵進入地面站除塵后放散。
篩焦廢氣污染物是在焦炭冷卻后進行焦炭不同粒度分離過程中產生的，篩焦過程中通過振動篩的作用能夠將粒徑不同的焦炭分離出來，但是該過程產生的污染物比較多，主要廢氣污染物是粉塵，產生位置有焦臺、篩焦樓、焦炭裝卸過程等處[[2526]0化產工段排放的污染物來自各生產部位的尾氣、設備管道的泄露氣、排空氣及煤氣燃燒排放尾氣的煙囪，凈化工段的污染物主要來自凈煤的揮發分、燃燒產生的廢氣等。
煉焦過程中產生的大量荒煤氣主要成分為氮氣、氫氣、甲烷、硫化氫和苯系物等，經過煤氣凈化處理后煤氣中的污染物降到程度，可以進行進一步加工生產甲醇、合成氨、LNG等，該過程設備密封嚴密，系統及設備管道的泄露氣相對較少，而且由于煤氣要進行后續加工，所以各種污染物都能夠達標，只是凈化過程產生大量蔡，蔡在初冷階段會有部分冷凝下來，但是經過鼓風機加壓后溫度升高，又有一部分進入到煤氣中，而在煤氣凈化過程中，蔡會沉積在設備壁上堵塞和腐蝕設備，所以生產一段時間后，需要清理設備，如果能在煤氣開始凈化時除掉煤氣中的蔡，后續設備的腐蝕和堵塞情況就會有所，因此如何在煤氣凈化初期脫蔡是煤氣凈化的一項重要內容。