焦爐烟尘污染及其治理.docVIP

焦炉烟尘污染及其治理 1　焦炉烟尘污染状况 　　焦炉在装煤、炼焦、推焦与熄焦过程中,向大气环境排放大量煤尘、焦尘及有毒有害气体(以下统称烟尘)。其污染量国外作过统计,吨焦烟尘量达1kg之多,这个数量对于一个日产6000t焦炭的焦炉组,每天就有6t多烟尘排放到大气中,造成对人与环境的严重危害。　　焦炉烟尘含有多种污染物,主要是固体悬浮物(TSP)、苯可溶物(BSO)及苯并芘(BaP).烟尘逸出后在大气温度和压力下,迅速冷凝并附着在悬浮微粒表面,随着呼吸微粒进入人体内并沉积于肺部。目前广泛认为烟尘中BSO和BaP对人体是致癌物,长期持续地吸入含致癌物的微粒,能引发肿瘤。某些研究报告指出,在焦炉操作的工人患呼吸系统癌症的危险性比其他钢铁工人高,就焦化而言,炼焦工肺癌,在冶金企业中,是一种仅次于矽肺的职业病。　　国外发达国家职业安全卫生机构对作业场所空气中BSO、BaP最高允许浓度规定分别为0.15mg/m3、0.15ug/m3,国内焦炉作业区监测数据表明,各项指标均远远超过环保要求,环保问题十分严重(见表1)。从70年代起,随着环保要求的不断提出,焦炉烟尘污染与治理技术已引起各发达国家的重视,并相继在焦炉上运用,取得了明显成效。国内起步较晚,除宝钢等少数几家引进消化国外技术,上了环保装备外,国内焦炉环保治理软件、硬件远未得到普及应用,成为当前和今后较长一段时间内冶金行业环境保护亟待解决的重大课题和紧迫任务。 表1　武钢焦化厂焦炉烟尘监测结果* 污染物 TSP,mg/m3 BSO,mg/m3 BaP,ug/m3 范围 平均值 范围 平均值 范围 平均值 炉顶 1.87～5.17 3.1 0.19～1.2 0.70 2.454～16.212 6.8 机侧 0.69～8.24 3.01 0.12～0.65 0.25 0.193～1.345 0.7 下风向100m 0.65～1.34 0.98 0.02～0.07 0.05 0.011～0.181 0.052 下风向1.5～3m 0.47～0.6 0.54 0.01～0.04 0.02 0.003～0.011 0.007 上风向1.5～3m 0.19～0.78 0.48 0.02～0.05 0.03 0.001～0.012 0.006 *——为鞍山焦耐院1988年监测数据 2　焦炉烟尘污染源分布 　　焦炉烟尘污染源主要分布于炉顶、机焦两侧和熄焦,全部烟尘还应包括加热系统燃烧废气(见图1)。按生产过程可把烟尘分为两种,炼焦过程中污染源和机械操作过程污染源。　　炼焦过程中产生的烟尘主要来自于炉门、装煤孔盖、上升管。当炉门(包括小炉门)、装煤孔盖、上升管密封不严,集气管压力波动超限时而产生冒烟、冒火,甚至导致荒煤气放散。 图1　焦炉烟尘污染 图2　U形管与小立管联通 图3　U形管与装煤孔联通 图4　推焦除尘流程 　　机械操作过程中的烟尘主要产生于打开炉门、装煤、推焦与熄焦作业。无环保装备的四大车操作,使装煤、推焦、熄焦烟尘处于无控制状态逸散,是焦炉的主要污染源,其中装煤烟尘量0.4～0.6kg/t煤,推焦烟尘量1.38kg/t煤,熄焦0.3～0.4kg/t煤。由于装煤、推焦烟尘微粒表面吸附BSO和BaP等多环芳香烃污染物质,其危害性大于熄焦烟尘。因此,装煤、推焦烟尘治理是改善焦炉作业环境,减少污染的重点项目。 3　焦炉烟尘治理技术与装备 　　70年代以来,随着一代炉龄结束,国内焦炉相继进入大修期。20多年来,国内焦炉通过改造大修、扩容大修,同时消化吸收国外先进技术,提高了焦炉生产的机械化与自动化程度及整体技术装备水平,国内自行设计建成投产的6m大容积焦炉已达20座,这期间,也相继增加了一些环保措施,焦炉环境保护状况有所改善,突出表现在对炼焦过程的烟尘控制方面的改善,但是对机械操作过程中的烟尘控制措施还远远落后于环保要求。3.1　炉顶烟尘控制　　炉顶烟尘来源于装煤孔盖、上升管盖、上升管与炉顶联结处,桥管与水封阀联结处等。国内已采取的主要措施有:　　(1)装煤孔盖泥封,采用人工或装煤车机械浇泥,把泥浆浇灌在孔盖周边加以密封。　　(2)上升管盖密封,国内80年代以来,普通采用水封式上升管盖,水封高度大于上升管内煤气压力,保证荒煤气不外逸。　　(3)上升管与炉顶联接处采用耐火材料泥浆、石棉绳和耐火粉料与精矿粉混合泥浆封堵,承插口处采用氨水水封。　　目前国外对装煤孔盖除采用泥封外,对装煤孔盖、座的设计作了改进,把盖、座的密封沿圆周方向加工成球面,由于球面密封有“万向密合”的优点,即使盖子有点倾斜也能与座贴合良好。3.2　炉门烟尘控制　　炉门刀边与炉框镜面接触不严密将使炉内烟气泄漏。50年代,采用小压架顶丝压角钢或丁字钢刀边的刀封炉门结构。60年代