摘要：焦爐煙塵嚴重危害了現場操作人員的身體健康，污染了環境，造成了資源的浪費。本文分析了焦爐裝煤煙塵產生的原因，并提出了解決辦法、措施。
某公司焦爐選用TJL5550D型寬炭化室、雙聯火道、廢氣循環、下噴、復熱式搗固焦爐。焦爐設計規模為4×55孔，設計了21錘微移動搗固機、搖動給料機、搗固裝煤車、推焦車、除塵攔焦車、電機車、熄焦車、導煙車、液壓交換機等9種成套設備。裝煤逸散煙塵采用爐頂導煙車進行燃燒、洗滌除塵，完成無煙裝煤操作，使裝煤時污染物排放量減少90%；出焦粉塵通過除塵攔焦車上集塵罩通過導煙車進入地面除塵，工藝除塵效率高，減少污染環境。導煙車通過除塵地面站風機的吸力從爐頂3個抽吸口把裝煤時產生的煙氣抽進導煙車內，摻混空氣后煙氣導入地面站固定的連接管。由地面除塵站處理。
焦化工業是環境污染大戶，而焦爐煙塵又是焦化的主要污染源。焦爐煙塵污染可分為兩部分：一部分是煉焦期間焦爐逸出的散煙；另一部分是機械操作過程中產生的煙塵，主要是裝煤和推焦攔焦過程中產生的煙塵。由于焦炭生產具有排污環節較多、強度較高、污染物種類雜、毒性大等特點，焦爐煙塵治理一直是污染控制的難點。
隨著環保要求日益嚴格和焦爐除塵技術水平的不斷提高，焦爐環保從焦側除塵發展到裝煤煙塵的全方位煙塵治理，焦爐裝煤除塵從早先的車上除塵裝置發展到現在的地面除塵，從濕法除塵發展到干法除塵，從燃燒法演變成為不燃燒法，煙塵的捕集率和凈化效率均大大提高。
2003年國家在《關于制止鋼鐵行業盲目投資的若干意見》中對嚴格市場準入管理提出了明確要求：“焦爐必須同步配套建設干熄焦、裝煤、推焦除塵裝置”，以保證技術的先進性和滿足環境保護的要求，實現鋼鐵工業的可持續發展。
焦爐在裝煤、推焦與熄焦過程中，會向大氣環境排放大量煤塵、焦塵及有毒有害氣體（統稱煙塵）。焦爐產生的煙塵主要分為兩部分：一部分是煉焦期間焦爐逸出的散煙，為連續無組織排放；另一部分是機械操作過程中產生的煙塵，主要是在裝煤和推焦攔焦過程中產生的，其煙塵特點是：間歇性排放，煙氣濕度大，溫度高，含有可燃氣體和焦油，而且產塵點會在長距離上頻繁移動，兼有固定源和移動源的特征。由于焦爐生產具有排污環節多且多變、強度較高、煉焦污染物種類雜、毒性大等特點，其煙塵治理多年來一直是污染控制的難點。
在焦爐裝煤、出焦過程產生的大量煙塵中，主要污染物有固體懸浮物（TSP）、苯可溶物（BSO）和苯并芘（BaP）等。其中BaP、BSO是嚴重的致癌物質，尤其與肺癌的發病率有直接關系。早在一九八七年十一月國家衛生部、勞動人事部、財政部和全國勞工會聯合頒發的[873]衛字第60號文件，就將肺癌列為焦爐工人的職業病。
在煉焦生產過程中，裝煤時排出大量的煙塵，焦爐出焦時，使周圍的空氣受熱，熱空氣上浮，同時夾雜大量的粉塵形成濃煙，嚴重污染環境，其中對人體危害最大的是苯的可溶物，苯并芘及粉塵另外還有一氧化碳，二氧化硫等有害氣體。
裝煤車將煤通過裝煤孔裝入赤熱的炭化室，此時由于煤中水分蒸發和揮發分的迅速產生，造成炭化室內壓力突然上升，大量煙塵從炭化室逸出。目前焦化廠普遍采用順序裝煤，焦爐設置雙集氣管，并在上升管橋管處采用1.8～2.5MPa的高壓氨水噴射，使炭化室形成負壓 （如裝煤孔處壓力為-5Pa），以實現無煙裝煤。但實際效果并不十分理想。由于國內大多數裝煤車的裝煤伸縮筒、平煤桿套以及裝煤孔座氣密性差，噴射吸力波動較大，加上重力裝煤產生的大量煙塵，不能完全借助高壓氨水噴射及時導出，仍有相當部分煙塵會從裝煤孔、小爐門等處逸出進入大氣，造成環境污染。煤氣系統氧含量經常偏高，導致甲醇觸媒溫度超標，嚴重威脅生產的安全運行，甲醇觸媒的不斷更換也增加了生產成本。
某公司結合實際生產情況，對導煙車進行部分改裝，配合高壓氨水使用，取得了一定的好成績。下面就介紹一下這幾種方法的優、缺點，希望對大家有所幫助。
4.1 導煙車伸縮筒上裝高溫石棉，增強與炭化室除塵孔的密封性
設計上裝煤時直接用導煙車把逸出的煙塵抽吸至地面除塵站處理。由于炭化室內是正壓，導煙車伸縮筒與炭化室除塵孔密封不嚴，煙塵不能完全被抽吸至除塵站進行處理，焦爐頂煙塵較多，既對現場操作人員的身體健康造成了危害，又污染了大氣環境。后來在導煙車伸縮筒上裝了高溫石棉，與炭化室除塵孔密封性好了，煙塵也減小了很多，但是也有缺點：由于導煙車的使用幾乎是連續性的，炭化室除塵孔處溫度又高，高溫石棉就會被燒壞。要再次裝高溫石棉就需要把導煙車停下，待導煙車伸縮筒溫度降低后才能處理，這樣一來嚴重影響了正常生產。
4.2 在裝煤炭化室使用高壓氨水，使炭化室處于微負壓
在裝煤炭化室使用高壓氨水，使炭化室處于微負壓，這樣炭化室內的煙塵就不會逸出，現場操作環境得到了很大改善。但由于經驗不足，又出現了新問題：在焦爐使用高壓氨水時，由于高壓氨水壓力波動大、開關高壓氨水時的不規范操作，造成焦爐煤氣中的氧含量波動比較大，而且經常超出正常工藝指標0.5%，甲醇觸媒溫度波動也比較大，有時還導致甲醇系統停車，嚴重影響了公司的正常生產。使用高壓氨水時，存在以下問題：（1）在裝煤前過早打開了高壓氨水或裝煤后延長了關閉高壓氨水的時間，導致上升管形成負壓時間過長，吸入大量空氣，造成煤氣中氧含量升高；（2）高壓氨水壓力控制過高或壓力波動大，導致上升管形成負壓過大，吸入大量空氣，造成煤氣中氧含量升高；
經過生產技術人員和操作人員的不斷摸索，總結經驗，把高壓氨水泵改為變頻調速，規范操作，嚴格遵守出焦計劃，兩座焦爐分段出焦。這樣一來高壓氨水壓力就在正常范圍波動。
高壓氨水壓力波動大這個問題解決了，如何解決何時開高壓氨水更合理？由于在裝煤時機側炭化室是敞開的，裝煤時就會有煙塵逸出，若此時操作人員在去開高壓氨水，逸出的煙塵會給操作人員帶來很大傷害。因此規定在煤餅送入炭化室前20～30s打開本炭化室高壓氨水，但這樣一來就又造成了煤氣中氧含量的上漲和甲醇脫硫觸媒溫度的上漲，給安全生產帶來了很大隱患，嚴重影響了觸媒使用壽命。
導煙車又進行進一步改裝，裝煤炭化室（用N表示）對應上升管的高壓氨水可以打開或不開（可以根據煙塵大小、煤氣系統氧含量來定），待煤餅裝進炭化室1～2m時，把與裝煤炭化室相鄰的第2、4上升管（用N+2、N+4表示）高壓氨水打開。待托煤底板完全退出后關閉N+2炭化室高壓氨水，爐門上好后關閉N+4炭化室高壓氨水，把N號炭化室的煙塵吸入了N+2、N+4號炭化室，這樣一來，煙塵得到了有效控制，煤氣中氧含量也在正常范圍波動，提高了煤氣的利用率。
某公司的導煙車技改配合高壓氨水使用和嚴格規范員工的操作后，焦爐煙塵大大減少，現場操作環境得到了很大改善，降低了煙塵對環境造成的污染，也提高了煤氣利用率。未來的煉焦生產將受到越來越嚴格的環保法規限制，因此，煉焦企業加大環保資金投入，嚴格管理，全面控制焦爐煙塵污染勢在必行。
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