摘要:本文通过对我国焦化行业发展现状的分析,介绍了焦化行业烟尘污染的现状、烟尘主要来源及其相应的治理对策。

    我国不仅是世界上最大的焦炭生产国和消费国，也是世界冶金焦炭的供应基地。在国际国内两大市场的推动下，焦炭产业一派繁荣。据统计，到2005年底，全国焦化生产企业约有1300多家， 2005年产量2.43亿吨，约占世界焦炭产量的57.5％，其中机焦产量约2.33亿吨，出口焦炭1276万吨，出口贸易量约占世界焦炭贸易量的45.5%。2006年预计新增机焦产能约2000万吨。在产能高速增长的同时，焦化行业结构也得到了进一步优化。土焦产量由2000年3450万吨，下降到2005年的1000万吨左右，土焦占焦炭产量的比例由2000年的28.3%下降到目前的不到5％，机焦比例则由2000年的71.7%提高到2005年的95％以上。同时企业规模也不断提高，2005年年产焦超过100万吨以上企业达到42家，总产量约占全国规模以上企业总产量的38.8%。 
    然而，在焦化行业逐步发展壮大的同时，炼焦生产过程中给环境造成的污染却十分让人担忧。在我国焦化行业中，中小独立焦化企业数量在80%以上，产能约占35％，生产集中度低。企业规模小、布局分散，生产工艺、技术装备和治污设施落后，管理水平较低，产业链短，成本和能源消耗高，缺乏市场竞争力，环境污染严重。2005年我国仍有1000多万吨土焦（含改良焦）急需淘汰。焦炭生产过程中排放出的废气、烟尘中的污染物主要有苯可溶物、苯并芘、SO2、NOX、CO、H2S和固体悬浮物等，是污染最为严重的行业之一。因此治理焦化行业烟尘污染刻不容缓。 
一、焦化行业烟尘污染现状 
    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)。据有关部门统计，每产1吨焦炭就要排放4.35千克二氧化硫和6千克烟尘，这个数量对于一个年产2.43亿吨焦炭的产焦大国,每年就有约105.7万吨二氧化硫和145.8万吨烟尘排放到大气中,对人类和环境造成严重的危害。 
　　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)、苯并芘(BaP)、SO2、NOX、CO和H2S等。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苯可溶物和苯并芘对人体是致癌物,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。 
二、焦化行业烟尘主要来源 
    焦化行业的烟尘绝大部分来自炼焦炉，焦炉烟尘污染源主要分布于炉顶、机焦两侧和熄焦。 
    炼焦炉装煤时，煤与高温炉墙接触后立即分解产生黄色烟尘从装煤口和装煤车煤斗、上升管、桥管接头、大小炉门等处冒出，装煤烟尘量0.4～0.6kg/t煤；在推焦作业时，烟尘处于无控制状态逸散, 推焦烟尘量约1.38kg/t煤,是焦炉的最主要的污染源；熄焦烟尘量0.3～0.4kg/t煤。 
    炼焦过程中产生的烟尘从炉门、装煤孔盖、上升管等处逸出。当炉门、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。 
由于装煤、推焦烟尘微粒表面吸附苯可溶物和苯并芘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。　　 
三、主要治理对策 
1、采用高压氨水消烟除尘。高压氨水消烟除尘是将高压氨水喷嘴安装在桥管部位，使上升管和炉顶空间形成较大吸力，把装煤时发生的煤气和烟尘导入集气管中，使逸出炉外的烟尘大量减少。在操作时，装煤开始即应打开高压氨水或蒸汽阀门，装煤完毕后，立即关闭阀门，并将装煤孔四周用煤粉泥浆密封。炉门冒烟人工用煤泥抹补。 
2、采用地面除尘站消烟除尘。地面除尘站由两部分组成：装煤除尘、出焦除尘。当炭化室装煤时，装煤除尘风机提速将烟气自导烟套筒吸入，经燃烧室燃烧，再经固定接口阀进入带有预喷涂装置的脉冲袋式除尘器净化后，由通风机经烟囱排至大气，除尘器收集的粉尘由刮板输送机及斗提机运至外运贮灰仓，再经加湿处理后运至煤场，配入炼焦煤。 当出焦时，出焦除尘风机提速，出焦时产生的阵发性烟尘由设置在拦焦车上的大型吸气罩收集进入集尘干管，经袋式除尘器最终净化后排入大气。除尘器收集的粉尘，一部分由刮板机输送机送入预喷涂料仓作为装煤除尘器的预喷涂料，其余运至外运贮灰仓，与装煤除尘收集的粉尘一起经加湿处理后运至煤场，配入炼焦煤。 
3、采用焦炉装煤烟尘收集燃烧装置，焦炉出焦烟尘处理装置和洗涤脱水装置消烟除尘。在加煤口设置双层套筒收集导气装置，将加煤产生的烟尘气体送入正在进行炭化的炭化室充分燃烧，再冷却洗涤后排放；设置能产生风幕的拦焦吸尘罩，防止烟尘外溢，提高烟尘气体吸收率，将该烟尘导入射流系统，通过射流产生强射吸力，将烟尘吸入输气系统并减轻风机的负荷压力，然后将气体洗涤。 
4、采用消烟除尘车消烟除尘。消烟除尘车包括车架及行走装置，车架设有燃烧系统、消烟除尘系统和排放系统也就是车架上设有流道，流道的后段设有消烟除尘器和风机排放装置，流道的前段设有混合燃烧室，混合燃烧室前段连通有焦侧燃烧室、机侧燃烧室，焦侧燃烧室、机侧燃烧室前段带有导套，机侧燃烧室的出口烟道导管与焦侧燃烧室连通。焦侧荒煤气通过焦侧炉顶炉孔，经导套进入焦侧燃烧室燃烧。机侧荒煤气通过机侧炉顶炉孔，经导套进入机侧燃烧室燃烧。机侧燃烧和没有燃烧的气体通过机侧锥管式导管直接进入焦侧燃烧室混合燃烧，达到了更有效的消烟除尘。 
5、采用干法熄焦，由于熄焦是在密闭系统中由循环惰性气体冷却焦炭，系统内部与大气隔绝，所以也可大大减少烟尘的散发。 
6、采用除尘熄焦塔，在传统的湿法熄焦塔中设置粉尘捕集器，使熄焦带出的粉尘减少60～70%。 
作者:马洪伟 闫广强 赵维具 时间:2007-5-29 10:02:30