基本簡介
我國不僅是世界上最大的焦炭生產國和消費國，也是世界冶金焦炭的供應基地。在國際國內兩大市場的推動下，焦炭產業一派繁榮。據統計，到2005年底，全國焦化生產企業約有1300多家，2005年產量2.43億噸，約占世界焦炭產量的57.5％，其中機焦產量約2.33億噸，出口焦炭1276萬噸，出口貿易量約占世界焦炭貿易量的45.5%。2006年預計新增機焦產能約2000萬噸。在產能高速增長的同時，焦化行業結構也得到了進一步最佳化。土焦產量由2000年3450萬噸，下降到2005年的1000萬噸左右，土焦占焦炭產量的比例由2000年的28.3%下降到目前的不到5％，機焦比例則由2000年的71.7%提高到2005年的95％以上。同時企業規模也不斷提高，2005年年產焦超過100萬噸以上企業達到42家，總產量約占全國規模以上企業總產量的38.8%。然而，在焦化行業逐步發展壯大的同時，煉焦生產過程中給環境造成的污染卻十分讓人擔憂。在我國焦化行業中，中小獨立焦化企業數量在80%以上，產能約占35％，生產集中度低。企業規模小、布局分散，生產工藝、技術裝備和治污設施落後，管理水平較低，產業鏈短，成本和能源消耗高，缺乏市場競爭力，環境污染嚴重。2005年我國仍有1000多萬噸土焦（含改良焦）急需淘汰。焦炭生產過程中排放出的廢氣、煙塵中的污染物主要有苯可溶物、苯並芘、SO2、NOX、CO、H2S和固體懸浮物等，是污染最為嚴重的行業之一。因此治理焦化行業煙塵污染刻不容緩。
一、焦化行業煙塵污染現狀
焦爐在裝煤、煉焦、推焦與熄焦過程中,向大氣環境排放大量煤塵、焦塵及有毒有害氣體(以下統稱煙塵)。據有關部門統計，每產1噸焦炭就要排放4.35千克二氧化硫和6千克煙塵，這個數量對於一個年產2.43億噸焦炭的產焦大國,每年就有約105.7萬噸二氧化硫和145.8萬噸煙塵排放到大氣中,對人類和環境造成嚴重的危害。
焦爐煙塵含有多種污染物,主要是固體懸浮物(TSP)、苯可溶物(BSO)、苯並芘(BAP)、SO2、NOX、CO和H2S等。煙塵逸出後在大氣溫度和壓力下,迅速冷凝並附著在懸浮微粒表面,隨著呼吸微粒進入人體內並沉積於肺部。目前廣泛認為煙塵中苯可溶物和苯並芘對人體是致癌物,長期持續地吸入含致癌物的微粒,能引發腫瘤。某些研究報告指出,在焦爐操作的工人患呼吸系統癌症的危險性比其他鋼鐵工人高,就焦化而言,煉焦工肺癌,在冶金企業中,是一種僅次於矽肺的職業病。
二、焦化行業煙塵主要來源
焦化行業的煙塵絕大部分來自煉焦爐，焦爐煙塵污染源主要分布於爐頂、機焦兩側和熄焦。
煉焦爐裝煤時，煤與高溫爐牆接觸後立即分解產生黃色煙塵從裝煤口和裝煤車煤斗、上升管、橋管接頭、大小爐門等處冒出，裝煤煙塵量0.4～0.6kg/t煤；在推焦作業時，煙塵處於無控制狀態逸散,推焦煙塵量約1.38kg/t煤,是焦爐的最主要的污染源；熄焦煙塵量0.3～0.4kg/t煤。
煉焦過程中產生的煙塵從爐門、裝煤孔蓋、上升管等處逸出。當爐門、裝煤孔蓋、上升管密封不嚴,集氣管壓力波動超限時而產生冒煙、冒火,甚至導致荒煤氣放散。
由於裝煤、推焦煙塵微粒表面吸附苯可溶物和苯並芘等多環芳香烴污染物質,其危害性大於熄焦煙塵。因此,裝煤、推焦煙塵治理是改善焦爐作業環境,減少污染的重點項目。
三、主要治理對策
1、採用高壓氨水消煙除塵。高壓氨水消煙除塵是將高壓氨水噴嘴安裝在橋管部位，使上升管和爐頂空間形成較大吸力，把裝煤時發生的煤氣和煙塵導入集氣管中，使逸出爐外的煙塵大量減少。在操作時，裝煤開始即應打開高壓氨水或蒸汽閥門，裝煤完畢後，立即關閉閥門，並將裝煤孔四周用煤粉泥漿密封。爐門冒煙人工用煤泥抹補。
2、採用地面除塵站消煙除塵。地面除塵站由兩部分組成：裝煤除塵、出焦除塵。當炭化室裝煤時，裝煤除塵風機提速將煙氣自導煙套筒吸入，經燃燒室燃燒，再經固定接口閥進入帶有預噴塗裝置的脈衝袋式除塵器淨化後，由通風機經煙囪排至大氣，除塵器收集的粉塵由刮板輸送機及斗提機運至外運貯灰倉，再經加濕處理後運至煤場，配入煉焦煤。當出焦時，出焦除塵風機提速，出焦時產生的陣發性煙塵由設定在攔焦車上的大型吸氣罩收集進入集塵乾管，經袋式除塵器最終淨化後排入大氣。除塵器收集的粉塵，一部分由刮板機輸送機送入預噴塗料倉作為裝煤除塵器的預噴塗料，其餘運至外運貯灰倉，與裝煤除塵收集的粉塵一起經加濕處理後運至煤場，配入煉焦煤。
3、採用焦爐裝煤煙塵收集燃燒裝置，焦爐出焦煙塵處理裝置和洗滌脫水裝置消煙除塵。在加煤口設定雙層套筒收集導氣裝置，將加煤產生的煙塵氣體送入正在進行炭化的炭化室充分燃燒，再冷卻洗滌後排放；設定能產生風幕的攔焦吸塵罩，防止煙塵外溢，提高煙塵氣體吸收率，將該煙塵導入射流系統，通過射流產生強射吸力，將煙塵吸入輸氣系統並減輕風機的負荷壓力，然後將氣體洗滌。
4、採用消煙除塵車消煙除塵。消煙除塵車包括車架及行走裝置，車架設有燃燒系統、消煙除塵系統和排放系統也就是車架上設有流道，流道的後段設有消煙除塵器和風機排放裝置，流道的前段設有混合燃燒室，混合燃燒室前段連通有焦側燃燒室、機側燃燒室，焦側燃燒室、機側燃燒室前段帶有導套，機側燃燒室的出口煙道導管與焦側燃燒室連通。焦側荒煤氣通過焦側爐頂爐孔，經導套進入焦側燃燒室燃燒。機側荒煤氣通過機側爐頂爐孔，經導套進入機側燃燒室燃燒。機側燃燒和沒有燃燒的氣體通過機側錐管式導管直接進入焦側燃燒室混合燃燒，達到了更有效的消煙除塵。
5、採用乾法熄焦，由於熄焦是在密閉系統中由循環惰性氣體冷卻焦炭，系統內部與大氣隔絕，所以也可大大減少煙塵的散發。
6、採用除塵熄焦塔，在傳統的濕法熄焦塔中設定粉塵捕集器，使熄焦帶出的粉塵減少60～70%。
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