焦炉烟囱SO2排放超标原因及控制措施

GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中规定焦炉烟囱SO2排放限值为50mg/m3, 顶装焦炉烟囱SO2的排放现状, 对焦炉烟囱SO2的来源进行了原因分析, 在此基础上进行了一系列控制措施实施, 并对控制措施的效果进行确认。

GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》自2012年实施以来对焦化行业环保治理起到了良好的推动作用, 规定焦炉烟囱SO2排放浓度限值为50mg/Nm3。但长期以来，顶装焦炉的烟囱SO2排放量时常处于不稳定状态, 偶有超标情况出现 。通过从焦炉热工参数调整到焦炉热修两方面入手, 等一系列措施, 焦炉烟囱SO2排放得到有效控制。

1 焦炉烟囱SO2来源分析

 焦炉烟囱废气中SO2主要来自如下两方面:

 (1) 焦炉加热所用煤气中所含硫分化合物燃烧所生成的SO2

（2) 焦炉炉体窜漏导致荒煤气进入燃烧系统, 其中所含的硫化物燃烧所生成的SO2。顶装焦炉全年基本使用高炉煤气加热, 而高炉煤气几乎不含硫组分, 但仍然时常超标, 基本可以排除入炉煤气中硫分带来的SO2超标, 固可判断SO2主要来自炉体串漏所致 。

（3）顶装焦炉长期满负荷生产, 加之为保证焦炭质量, 长期使用的优质配合煤, G值偏高, 在满负荷生产情况下石墨生长较快, 为保证生产顺行, 加强对石墨清扫, 导致了炭化室的串漏。

（4）焦炉共用一套荒煤气总管, 存在相互影响, 造成该炉组集气管压力波动频繁, 且时有波动较大情况出现,因此在焦炉存在一定串漏的情况下, 集气管压力波动大, 当炉内压力较大时, 荒煤气加剧往燃烧室内串漏, 引起SO2超标。

2 烟囱SO2排放控制措施

2.1 测调铁件数据

组织对拉条强度, 温度进行检查, 调整弹簧吨，上升管根部位置拉条有变细情况, 平均直径在45mm, 温度偏高。铁件工对全炉弹簧吨位进行测调, 保证8T的压力, 对强度不够的拉条进行更换。针对拉条温度偏高, 瓦工对全炉上升管根部进行灌浆, 同时在上升管更换时, 对底座砖损坏的号进行更换, 在无底座砖时也可采取莫乃石粉制模方式对根部进行密封。通过上述措施实行保证炉体处于拉紧密封状态。

2.2 对焦炉炉墙石墨进行清理

焦炉因配合煤G值偏高, 生产节奏快, 造成炉墙石墨生长迅速, 炉墙石墨长厚若不及时清理将影响正常推焦,同时石墨生长过厚, 偶遇推焦杆带出, 将加重炉体串漏。通过制作一批不同高度尺寸的石墨刮刀, 按照逐步增大刮刀高度的方式, 对炭化室炉墙石墨进行清除, 直至刮刀高度升高至接近焦炉过顶砖处, 并按此高度尺寸保持使用下去。随着长期坚持炉墙石墨不聚集, 仅有微量用于堵塞炉体砖缝起到密封作用, 对炉墙串漏治理有积极的作用。

2.3 制定合理的标准温度

根据现场焦炭成熟情况, 通过逐渐调整降低焦炉标准温度。顶装焦炉标准温度从1250℃/1290℃降至1235℃/1275℃。通过焦炉标温的降低, 炉顶空间温度也逐步降低, 有效的缓解了炉内石墨生长, 对荒煤气导出系统的稳定运行也起到积极的作用, 从内在降低了碳化室内荒煤气窜如燃烧室的风险。

2.4 制定合理的集气管压力

根据对炭化室底部压力测调, 选择出最佳集气管压力控制, 70pa提高到80pa, 在有效的将荒煤气导出时, 又能防止燃烧室煤气、空气, 窜入炭化室。目前, 焦炉在推完石墨后, 炉墙在石墨缓慢生成过程中起到更好的密封作用, 有效的降低焦炉烟囱SO2的排放量。

2.5 看火孔喷补、炉墙、过顶砖喷补

对看火孔进行检查, 对串漏号进行统计, 有计划的对看火孔内圈进行整体喷补, 随着喷补号的逐渐增多, 烟囱的SO2排放量也得到一定控制, 并逐步降低。

焦炉机侧炉头火道在上升管底部区域, 温度高, 空间小, 采用对炉墙、过顶砖进行喷补来保证燃烧室的密封。

3 效果确认

顶装焦炉的SO2排放得到有效控制, 控制措施实施后, 经治理后, 焦炉烟囱SO2排放量达到国家环保管控标准。

4 结语

(1) 从环保方面考虑, 在严峻的环保形势下控制焦炉烟囱SO2排放势在必行。焦化企业必须提高实施GBl6171—2012新环保标准的紧迫感, 主动自觉地采取措施, 确保焦炉烟囱SO2排放浓度达标。

(2) 合理控制焦炉热工参数, 将标准温度控制在焦炭刚好成熟即可, 降低炉顶空间温度, 制定合适的集气管压力, 保证炭化室随时正压, 以达到控制炉墙石墨生长速度和堆积厚度, 确保炉墙密封严密性, 能较好的控制烟囱SO2的排放浓度。

(3) 加强焦炉热修维护, 尤其是看火孔的轻微串漏应及时抹补封堵, 对控制焦炉烟气SO2有重要作用。

参考文献

 [1]炼焦化学工业污染物排放标准

[2]姚昭章, 郑明东, 崔平修, 等.炼焦学

[3]于振东, 郑文华, 陶益新, 等.现代焦化生产技术手册