焦化企业的粉尘和烟尘治理主要特点是点多、面广、分散的排放源；连续性、阵发性与偶发性并存的排放方式；污染物种类较多；危害性大；烟尘量大、尘源点不固定，含有焦油、粉尘粘度大，温度高且带有明火，处理难度大。 宣钢焦化厂1958年建厂,年产焦炭约250万t有6座焦炉投入生产,面对老厂区环保欠帐多的实际情况,通过实施多项治理措施,力争使烟尘粉尘排放达标。
烟尘粉尘的产生
1、配煤系统煤尘
配煤系统包括40多条运输皮带,煤尘主要来源是配煤各皮带溜槽出口以及粉碎机上、下料口。由于落料冲击气流影响,煤粉从溜槽出口和密封不严的缝隙涌出,造成现场空间煤尘超标。
2、运焦系统粉尘
运焦系统产生的污染物主要是焦粉,运焦一区、三区输送的是湿法熄焦产生的焦炭,二区、四区输送的是干熄焦产生的焦炭,厂内所有的焦炭在向炼铁厂高炉料仓转运和在筛焦楼筛焦的过程中,受气流的影响,导致大量焦尘从封闭不严的溜槽和缝隙涌出,不仅给焦炭运输工作带来影响,而且严重地危害现场作业人员的身体健康。
3、焦炉烟尘
焦炉装煤、出焦过程中的烟尘量占焦炉炉体废气污染物排放量的60%以上,烟尘是焦炉最主要的污染源。装煤过程中,煤粉通过焦炉顶部装煤孔进入高温的炭化室,在上升的热气流作用下产生大量煤尘。烘热的红焦被推焦车从炭化室推出,焦炭通过导焦栅落入熄焦车车厢内,由于焦炭从炭化室推出后,焦饼发生破裂,并在空气中燃烧,使产生的烟气散发到空气中,这部分烟气中含焦尘量大,严重污染环境。
4、干熄焦粉尘
干熄焦除尘由环境除尘和工艺除尘组成。环境除尘主要除去装焦排焦过程中的粉尘,减少环境污染。工艺除尘主要用来除去循环气体中的粉尘,以便起到保护干熄焦锅炉和循环风机的作用。工艺除尘系统由一次除尘器和二次除尘器两个单元组成，一次除尘器主要靠重力除尘,将循环气体中大颗粒的焦粉沉降下来,经水冷套管冷却后进入除尘灰仓;二次除尘器主要靠多管旋风式除尘器将小颗粒焦粉分离,沉积在二次除尘器底部粉尘灰仓。除尘仓的焦粉由格式排灰阀排入刮板输送机内,由刮板输送机输送到斗式提升机送入灰仓卸灰后外运。干熄焦工艺除尘中刮板机运输焦粉过程中封闭不严,通过缝隙造成了焦粉的泄漏,此外,干熄焦工艺除尘和环境除尘进行卸灰时造成焦粉外溢。
粉尘和烟尘的危害
1、对人体的危害
如含有PM2.5的粉尘吸入人体后,长时间积累导致肺部。粉尘粒度大小与它对人体的危害程度也有较大关系。粒度愈小,愈不轻易沉降,易悬浮在空气中,当被人体吸入后,深人肺部,一般小于2.5μm的尘粒,易引发各种肺病及其他。
2、对设备的危害
焦尘散落在皮带转动部位,会加速转动部位的磨损速度,引起机械的早期损坏、漏油等;若落在电气元件上,会使元件接触不良,控制失灵。覆盖到电机外罩及风扇周围,致使电机的散热效果不好,导致电机绝缘降低,在使用过程中可能导致电机损坏。粉尘太多,还会引起燥炸等事故。
治理情况
1、煤尘的治理
针对配煤皮带产生的煤尘,主要是在皮带机的头部和尾部安装密封溜槽,防止落煤时大量煤尘飞扬,将这些溜槽的上料口溜槽处进行四周密封,在其下部装设橡胶皮,直接与皮带密封接触,橡胶皮的结构对除尘效果影响很大,橡胶皮的制作是将旧皮带剪成15~20mm宽,1/4部分叠加成1块帘子,这样既方便皮带机上物料通行,又有良好的密闭性能。另外,皮带运输时喷水也是配煤系统中抑尘的方法,可地降低转运点的煤尘污染。
粉碎机上、下料口处是整个配煤系统中粉尘产生集中的区域。针对粉碎机工作时,大块煤被挤压、撞击、粉碎,后经溜槽卸到下面的皮带机上,该过程将产生大量煤尘,其浓度。粉尘产生后,在环境中的气流带动下,向周围扩散,形成粉尘污染。因此,在配煤新、旧系统的粉碎机岗位各建立一套脉冲袋式除尘器进行除尘,每套除尘器还可以兼顾粉碎机上、下料口相邻的2条皮带,效果较好。
配煤系统通过经常维护溜槽、及时更换挡煤橡胶皮和挡帘定期更换效果差的皮带机清扫器等一系列封尘和抑尘措施粉尘治理的效果较好,尤其是粉碎机上、下岗位安装除尘器后,岗位作业空间环境根本。
2、焦粉的治理
1#~4#焦炉的焦炭为低水分湿法熄焦,其焦炭水分约为4%,5#、6#焦炉的焦炭为干法熄焦,其熊炭的含水量往往低于1%,所以焦炭在转运过程中会产生大量的粉尘,在焦炭流量大、落差高的皮带机头和机尾处,造成大范围扬尘,地污染了岗位环境。针对运焦系统皮带多,运输线路长,采取就近原则将部分除尘点接入其他单位的除尘系统中,进行焦粉除尘。干法熄焦投入后,针对粉尘治理效果差的实际情况,焦化厂还对部分皮带除尘罩进行了改造,将除尘罩向前延长4m向后延长1m,在向前延长除尘罩的3m处加装100mm的辅助吸尘管与除尘罩主管连接,在…定程度上控制了焦粉外溢。并在各条除尘管道上加装电动碟阀,控制除尘站风量的分配,合理调节各产尘点的吸力,做到定向除尘焦化厂利用检修的机会对除尘管道磨损泄漏处及时修补,合理调整各除尘点的翻板开度,较远端的除尘点吸力
3、烟尘的治理
焦炉装煤除尘和推焦除尘系统是利用炉顶装煤车、拦焦车上的捕集装置,将装煤、出焦时散逸出来的烟气、粉尘,通过风机抽吸、捕集的作用,经过冷却、保护等装置分别经各自的输送管网系统,输送到地面除尘站袋式除尘器机组,分离出粉尘,将净化后达到排放标准的烟气,经烟囱排入大气。
宣钢焦化厂现有的6座焦炉均建立了出焦、装煤和筛焦楼除尘系统配套设施,并全部采用了自动控制。3#、4#焦炉于2011年下半年新建了一套装煤除尘系统同时,在推焦除尘系统的除尘管道上增加一套筛焦除尘的管路建立了焦炉的出焦除尘和筛焦除尘一体式的除尘系统,实现了小投入,大效益,解决了3#、4#焦炉筛焦楼粉尘含量大的问题。改造中,除尘风机由原来高、低速转换,变成匀速运转,减少推焦车司机发出高低速信号的操作,降低了推焦车司机的操作强度。目前，6座焦炉的烟尘治理效果比较明显。
焦化厂及时改进焦炉装煤推焦除尘系统设施的设计的不足和缺陷,根据实际情况进行技术改造。5#、6#焦炉装煤除尘投用初期,通过趋势分析,发现时间后,除尘器阻力逐渐增大,除尘下降。经检查发现除尘滤袋存在不同程度的板结现象。分析排查后,认定是喷涂灰量不足造成喷涂效果差所致。由于装煤除尘预喷涂所需干粉来自推焦除尘灰,原设计一炉喷涂,但实际情况是一炉推焦除尘所收集的灰量不能满足一炉预喷涂所使用的灰量。经过多次跟踪试验,实现由每炉预喷涂一次改为每五炉喷涂一次,在除尘布袋脉冲振打完毕预喷涂一次。实践证明,既能除尘效果又能滤袋的使用寿命。5#、6#焦炉除尘风机高速启动方式由直接给定改为阶梯给定,解决了风机由低速向高速运转时的跳车现象等诸多技术难题。
4、干熄焦粉尘的治理
针对干熄焦工艺除尘和环境除尘存在的卸灰焦粉外溢的问题,加强对干熄焦系统除尘卸灰的管理,严格执行密闭加湿卸灰,减少焦粉的二次扬尘。针对工艺除尘中刮板机在输灰过程的泄漏,利用检修的机会做好整条刮板机的维护,焊补泄漏点。
治理存在的问题及建议
(1)粉尘和烟尘的治理除了采用的环保治理技术,还应建立严格的除尘设备维护保养、定期检修管理制度,除尘设备、稳定运行,提效率。例如,布袋除尘器的布袋应按照使用周期进行更换;定期检查除尘风机的振动、电流等运行情况;对设备运转部位定期加油润滑等。
(2)由于运焦皮带运输线路较长,相对较远的除尘点由于管道长、风机吸力损失较大,会出现运输皮带的机头粉尘外溢的现象。因此,需要加强对除尘设备设施的维护与管理,定期对除尘管道清理积灰,及时对除尘管道磨损泄漏处进行修补,合理调整各除尘点的翻板开度,较远端的除尘点吸力,焦粉外溢。
(3)加强岗位职工的环保和意识,做好个人职业健康防护,降低粉尘对人体的危害,预防职业病的发生。
