荒煤氣的案例
焦化廠荒煤氣進(jìn)化過程
荒煤氣的凈化過程
1、初冷
焦?fàn)t煤氣從炭化室上升管逸出時(shí)溫度為650～800℃，它的冷卻分成兩步，先在集氣管與橋管中用70～75℃的循環(huán)氨水噴灑，使煤氣冷到80～85℃，煤氣中60％的焦油蒸氣被冷凝下來，然后再在煤氣初冷器中進(jìn)一步冷到25～35℃或低于25℃。
2、氣體輸送
輸送裝置一般采用離心式鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)前最大負(fù)壓為-4～-5kPa，機(jī)后壓力為20～30kPa。鼓風(fēng)機(jī)設(shè)置在初冷器后，具有吸入煤氣體積小和處于負(fù)壓操作的設(shè)備及煤氣管道少等優(yōu)點(diǎn)。
3、焦油霧的脫除
初冷器后煤氣中含焦油2～5 g/m3，鼓風(fēng)機(jī)后仍殘留0.3～0.5 g/m3，粒子也很小，約1～17μm。需進(jìn)一步除去。目前廣泛采用電捕焦油器。它是利用電暈原理除焦油霧的。電壓30～80KV，耗電約1kwh/1000m3煤氣，脫除后焦油含量<50mg/m3。為安全起見，電捕焦油器設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)的后方。
4、萘的脫除
在鼓風(fēng)機(jī)后煤氣含萘量約為1.3～2.8g/m3。
展開 焦化余熱回收利用技術(shù)
1)焦?fàn)t上升管荒煤氣余熱回收利用技術(shù)
荒煤氣帶出熱約占焦?fàn)t總輸出熱的36%，余熱回收利用的潛力巨大。國內(nèi)外針對這部分余熱開展了大量研究，試圖通過多種途徑進(jìn)行回收利用：①用導(dǎo)熱油回收荒煤氣余熱;②用熱管回收荒煤氣余熱;③用鍋爐回收荒煤氣帶出熱;④用半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)回收荒煤氣余熱;⑤荒煤氣余熱微流態(tài)回收技術(shù);⑥國外用荒煤氣帶出熱對COG進(jìn)行高溫?zé)崃呀饣蛑卣?⑦以荒煤氣余熱為熱源的高效負(fù)壓蒸氨工藝;⑧利用初冷器回收82-85℃的荒煤氣余熱;⑨國外用荒煤氣直接燃燒發(fā)電。但大多仍處于研發(fā)和試驗(yàn)階段，迄今尚沒有經(jīng)長期運(yùn)轉(zhuǎn)證明是成熟可靠的直接回收利用技術(shù)。
2)紅焦顯熱回收利用技術(shù)
出爐紅焦顯熱約占焦?fàn)t總輸出熱的37%。目前回收紅焦顯熱最為成熟的技術(shù)就是干熄焦技術(shù)。我國鋼鐵企業(yè)焦化廠88%以上焦?fàn)t配備了干熄焦裝置;大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)開始要求由濕熄焦備用改為干熄焦備用;獨(dú)立焦化廠為節(jié)能減排也在逐步采用干熄焦技術(shù)。
3)焦?fàn)t煙道廢氣余熱回收利用技術(shù)
煙道廢氣帶出熱約占焦?fàn)t總輸出熱的17%。其回收利用技術(shù)如下：
①以焦?fàn)t煙道廢氣為熱源的第三代煤調(diào)濕技術(shù)。我國多家公司都在開發(fā)以焦?fàn)t煙道氣為熱源的煤調(diào)濕技術(shù)，但大多處于起步或試用階段。煤調(diào)濕工藝的應(yīng)用對焦?fàn)t生產(chǎn)及煤氣凈化工藝產(chǎn)生的影響，是阻礙該技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用及推廣的根本所在。
展開 煉焦過程中的“火落管理”
四、幾個(gè)時(shí)間概念
（一）火落的特征
⑴ 焦餅各點(diǎn)的溫度比較一致，均達(dá)到900~950℃左右;
⑵ 荒煤氣的顏色由黃色變?yōu)樘m白色;
⑶ 荒煤氣燃燒后的火焰呈透明的稻黃色;
⑷ 荒煤氣的組分中CH4急劇減少，H2迅速增加;
⑸ 荒煤氣的熱值明顯降低;
⑹ 荒煤氣的發(fā)生量明顯地減少;
⑺ 荒煤氣溫度在火落前一定的時(shí)間明顯地上升后急劇下降。
（二）判定方法
利用火落現(xiàn)象七個(gè)特征中的任何一個(gè)，都可以對火落進(jìn)行判定。目前應(yīng)用較方便、較成熟的是第2(荒煤氣的顏色)、第3(荒煤氣的火焰)、第6(荒煤氣的發(fā)生量)、第7(荒煤氣的溫度)等特征。
（三）人工進(jìn)行火落判定的操作方法
根據(jù)荒煤氣發(fā)生量判定火落
根據(jù)荒煤氣溫度判定火落
影響火落時(shí)間的要素
在干餾過程中，火落時(shí)間是個(gè)變量。
影響火落時(shí)間的要素主要有:爐溫高低;爐溫分布;裝爐煤的性狀(水分、堆密度、揮發(fā)分);爐墻的熱傳導(dǎo)性以及炭化室的寬度等等。
五、燃燒管理
焦?fàn)t燃燒管理的優(yōu)劣，直接關(guān)系到焦炭的產(chǎn)量和質(zhì)量;煉焦耗熱量;爐體壽命;副產(chǎn)品的性狀和收得率;環(huán)境等。
六、燃燒管理的目標(biāo)
所有火道調(diào)整到最合理的溫度分布和燃燒狀態(tài)，并且長期、連續(xù)、穩(wěn)定地維持這種最佳狀態(tài);當(dāng)爐況可能或已經(jīng)發(fā)生變化時(shí)，能及時(shí)地判定引發(fā)爐況變化的因素，迅速而恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整與處理。
七、應(yīng)用
⑴ "火落時(shí)間"可作為焦?fàn)t加熱的主要控制指標(biāo);
⑵ 有利于實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t加熱控制的自動(dòng)化;
⑶ 能縮小各爐焦炭之間的質(zhì)量差異;
⑷ 能防止不合格產(chǎn)品(焦炭)的出現(xiàn)。
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展開 焦?fàn)t煙囪SO2排放超標(biāo)原因及控制措施
1 焦?fàn)t煙囪SO2來源分析
焦?fàn)t煙囪廢氣中SO2主要來自如下兩方面:
(1) 焦?fàn)t加熱所用煤氣中所含硫分化合物燃燒所生成的SO2
（2) 焦?fàn)t爐體竄漏導(dǎo)致荒煤氣進(jìn)入燃燒系統(tǒng), 其中所含的硫化物燃燒所生成的SO2。頂裝焦?fàn)t全年基本使用高爐煤氣加熱, 而高爐煤氣幾乎不含硫組分, 但仍然時(shí)常超標(biāo), 基本可以排除入爐煤氣中硫分帶來的SO2超標(biāo), 固可判斷SO2主要來自爐體串漏所致 。
（3）頂裝焦?fàn)t長期滿負(fù)荷生產(chǎn), 加之為保證焦炭質(zhì)量, 長期使用的優(yōu)質(zhì)配合煤, G值偏高, 在滿負(fù)荷生產(chǎn)情況下石墨生長較快, 為保證生產(chǎn)順行, 加強(qiáng)對石墨清掃, 導(dǎo)致了炭化室的串漏。
（4）焦?fàn)t共用一套荒煤氣總管, 存在相互影響, 造成該爐組集氣管壓力波動(dòng)頻繁, 且時(shí)有波動(dòng)較大情況出現(xiàn),因此在焦?fàn)t存在一定串漏的情況下, 集氣管壓力波動(dòng)大, 當(dāng)爐內(nèi)壓力較大時(shí), 荒煤氣加劇往燃燒室內(nèi)串漏, 引起SO2超標(biāo)。
2 煙囪SO2排放控制措施
2.1 測調(diào)鐵件數(shù)據(jù)
組織對拉條強(qiáng)度, 溫度進(jìn)行檢查, 調(diào)整彈簧噸，上升管根部位置拉條有變細(xì)情況, 平均直徑在45mm, 溫度偏高。鐵件工對全爐彈簧噸位進(jìn)行測調(diào), 保證8T的壓力, 對強(qiáng)度不夠的拉條進(jìn)行更換。針對拉條溫度偏高, 瓦工對全爐上升管根部進(jìn)行灌漿, 同時(shí)在上升管更換時(shí), 對底座磚損壞的號(hào)進(jìn)行更換, 在無底座磚時(shí)也可采取莫乃石粉制模方式對根部進(jìn)行密封。通過上述措施實(shí)行保證爐體處于拉緊密封狀態(tài)。
2.2 對焦?fàn)t爐墻石墨進(jìn)行清理
焦?fàn)t因配合煤G值偏高, 生產(chǎn)節(jié)奏快, 造成爐墻石墨生長迅速, 爐墻石墨長厚若不及時(shí)清理將影響正常推焦,同時(shí)石墨生長過厚, 偶遇推焦桿帶出, 將加重爐體串漏。
展開 
高壓氨水用于搗固焦?fàn)t裝煤消煙技術(shù)
一、高壓氨水消煙裝煤原理工藝簡介
炭化室加煤時(shí)集氣管壓力達(dá)到300～400Pa，使大量荒煤氣外逸。利用高壓氨水在橋管氨水噴頭的噴灑，在橋管內(nèi)噴灑區(qū)域的后方及上升管內(nèi)產(chǎn)生較大的負(fù)壓，并在炭化室內(nèi)靠近上升管底部區(qū)域形成負(fù)壓，使荒煤氣及煙塵由炭化室經(jīng)上 升管、橋管、吸入集氣管內(nèi)，以避免荒煤氣從機(jī)側(cè)裝煤口處溢出。
二、改造方法
利用集氣管上原有的低壓氨水噴嘴，在增加兩臺(tái)高壓氨水泵的基礎(chǔ)上，從循環(huán)氨水槽布置到集氣管一趟管道，構(gòu)成高壓氨水噴灑系統(tǒng)。該流程為高低壓合一噴嘴流程，采用三通球閥進(jìn)行操作和采用導(dǎo)流式噴嘴進(jìn)行高、低壓氨水噴灑。該改造中在循環(huán)氨水槽人孔處引 DN100管道，在剩余氨水槽后面重新做兩臺(tái)泵礎(chǔ)安裝高壓氨水泵，氨水泵采用的是功率90KW，電壓380V，流量43m3/h，轉(zhuǎn)速為 2950r/min 的多級泵，設(shè)置為開一備一，焦?fàn)t高壓氨水設(shè)計(jì)壓力控制在1.8～ 3.0MPa，氨水管道上設(shè)置了2.5MPa 泄壓安全閥，系統(tǒng)高壓氨水壓力超過2.5 MPa 時(shí)氨水通過，橋管下方設(shè)有三通閥，便于實(shí)現(xiàn)低壓氨水和高壓氨水之間的切換。由于集氣管和吸氣管上安裝煤氣自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，有效的平衡了兩側(cè)焦?fàn)t的集氣管壓力，緩沖了裝煤時(shí)開啟高壓氨水后帶來的集氣管壓力波動(dòng)。配合原有的導(dǎo)煙除塵車+地面除塵站在搗鼓焦?fàn)t裝煤消煙除塵過程中達(dá)到了良好的除塵效果。
三、高壓氨水壓力的確定氨水壓力的大小將直接關(guān)系到上升管根部吸力的大小和消煙的效果。因此，合理確定爐頂氨水壓力是消煙裝煤的關(guān)鍵。高壓氨水工作壓力選擇的原則，上升管根部吸力是消煙的保障，吸力太小，消煙的動(dòng)力則不足，消煙效果差。吸力太大，則吸入的空氣量和煤粉塵太多，造成荒煤氣中氧含量增高和炭化室內(nèi)放炮，甚至危及鼓風(fēng)機(jī)和電捕焦油器的安全，同時(shí)煤粉塵太多會(huì)造成管道堵塞。
展開 6.25m搗固焦?fàn)t
1) 設(shè)計(jì)采用單集氣管、雙吸氣管，有利于荒煤氣的順利導(dǎo)出，穩(wěn)定集氣管壓力。吸氣管上設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)集氣管內(nèi)煤氣壓力。使其保持規(guī)定的壓力，防止炭化室出現(xiàn)負(fù)壓操作現(xiàn)象。
2) 上升管內(nèi)襯粘土磚和隔熱材料，降低上升管外表溫度，改善爐頂操作條件。下部用鑄鐵座與爐體連接，防止燒壞上升管下部結(jié)構(gòu)。
3) 橋管頂部設(shè)有水封蓋，防止荒煤氣外逸,橋管與閥體的連接,采用水封承插結(jié)構(gòu),氨水可在內(nèi)部形成水封,可避免荒煤氣的泄露.橋管上裝有高、低壓氨水噴灑裝置用來冷卻荒煤氣并使荒煤氣順利導(dǎo)出.使荒煤氣溫度于800℃左右冷85℃左右。
4) 集氣管內(nèi)設(shè)高壓氨水分段清掃裝置,免去了人工清掃氣管的勞動(dòng)。
6. 護(hù)爐鐵件系統(tǒng)
護(hù)爐鐵件：護(hù)爐鐵件包括爐柱、縱橫拉條、彈簧、保護(hù)板、爐門及爐門框等。
1) 設(shè)計(jì)采用加大H型鋼的爐柱，為了保證爐墻穩(wěn)定性和強(qiáng)度，使得爐體的保護(hù)壓力增強(qiáng)，沿焦?fàn)t高向設(shè)置多線小彈簧。在縱橫拉條的端部設(shè)有彈簧細(xì)，能均勻地對爐體施加一定保護(hù)壓力，保證了焦?fàn)t整體結(jié)構(gòu)的完整和嚴(yán)密。
2) 采用大保護(hù)板有效地保護(hù)爐頭不受損壞。
3) 采用箱型斷面的加厚爐門框，它與“L”形斷面的爐門框相比，爐門框內(nèi)外表面溫差小。所以箱型斷面爐門框抵抗機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力性能好，不易斷裂。
4) 爐門采用彈性刀邊，彈簧刀邊能始終保持一定壓力，防止?fàn)t門冒煙冒火。
5) 爐門、爐框、保護(hù)板主要才質(zhì)選用蠕墨鑄鐵（RuT340），它具有耐急冷急熱性能好，抗拉、抗強(qiáng)度高，鑄件壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
7. 加熱交換系統(tǒng)
焦?fàn)t采用焦?fàn)t煤氣下噴、高爐煤氣策入的復(fù)熱式加熱系統(tǒng)。主管由外部管道架空引進(jìn)到焦?fàn)t地下室，煤氣主管道上設(shè)有溫度、壓力和流量的測量和調(diào)節(jié)裝置。各項(xiàng)參數(shù)的測量、顯示、記錄、調(diào)節(jié)和低壓報(bào)警都由自動(dòng)控制儀表來完成。在焦?fàn)t煤氣主管道上設(shè)有煤氣預(yù)熱器，以保證入爐煤氣溫度的穩(wěn)定。
展開 煉焦極端生產(chǎn)情況的操作調(diào)節(jié)
4)、荒煤氣管道堵盲板操作：一是停風(fēng)機(jī)堵盲板，在安全上是可靠的。停風(fēng)機(jī)的操作按規(guī)程進(jìn)行。停機(jī)后原通蒸汽的煤氣管仍用蒸汽充壓，堵完盲板后，管道用蒸汽將殘余煤氣掃凈。如兩座焦?fàn)t，堵完盲板后，再開鼓風(fēng)機(jī)前，仍按焦?fàn)t開工順序進(jìn)行爆發(fā)試驗(yàn)。
另一種辦法是二座焦?fàn)t停產(chǎn)一座，堵荒煤氣管道盲板時(shí)，應(yīng)降低鼓風(fēng)機(jī)前吸力，荒煤氣管道仍然用蒸汽充壓，使堵盲板的管接頭處保持正壓5毫米水柱。生產(chǎn)的焦?fàn)t集氣管壓力增加，有可能發(fā)生爐門著火，應(yīng)注意監(jiān)視，作熄火準(zhǔn)備。堵完盲板后，應(yīng)將盲板隔斷的管道內(nèi)殘余煤氣用蒸汽掃掉。堵完盲板后未推焦的爐號(hào)繼續(xù)出焦。
展開 常規(guī)焦?fàn)t危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生和利用處置現(xiàn)狀及對策
圖3 煉焦單元工藝流程和危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)
3、荒煤氣冷凝單元
來自焦?fàn)t的荒煤氣含有水蒸氣、焦油氣、粗苯、氨、硫化氫、氰化 物、粗吡啶及萘等物質(zhì)，經(jīng)上升管到橋管，然后到集氣管，經(jīng)循環(huán)氨水噴灑降溫至82-88℃，使得60%左右的焦油蒸氣冷凝下來。荒煤氣中的焦油氨水混合物在氣液分離器中進(jìn)行氣液分離。其中氣相首先進(jìn)入初冷器，將殘余焦油、萘、夾帶的灰塵和大部分水汽冷凝下來；其次，被冷卻至20-22℃的荒煤氣進(jìn)入電捕焦油器，進(jìn)一步沉降其中含有的焦油、灰塵和水；最后，焦油物含量降至50mg/m3以下的荒煤氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)增壓升溫10-15℃進(jìn)入脫硫單元。液相首先進(jìn)入焦油渣預(yù)分離器后又進(jìn)入焦油氨水澄清槽進(jìn)行分離，分離為3層，最上層是氨水，中間層是高溫煤焦油，最下層是焦油渣。氨水一部分回至橋管和集氣管冷卻荒煤氣和用于無煙裝煤，一部分先進(jìn)入蒸氨塔后經(jīng)分縮器進(jìn)入飽和器或脫硫單元。蒸氨廢水送至酚氰廢水處理站處理。本單元焦油氨水澄清槽中產(chǎn)生高溫煤焦油和焦油渣、蒸氨塔中產(chǎn)生蒸氨塔殘?jiān)ｋU(xiǎn)廢物(見圖4)。
圖4 荒煤氣冷凝單元工藝流程和危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)
4、煤氣脫硫單元
目前，
我國絕大多數(shù)煉焦企業(yè)采用以煤氣中氨為堿源、以HPF
(H，對苯二酚；P，雙核酞菁鈷磺酸銨；F，硫酸亞鐵)
為催化劑的濕式催化氧化法脫除焦?fàn)t煤氣中的硫化氫和氰化氫。
HPF脫硫工藝是將經(jīng)過冷凝冷卻的煤氣經(jīng)預(yù)冷塔冷卻后送入脫硫塔，與塔頂噴淋下來的含氨脫硫液逆流接觸，煤氣自脫硫塔上部排出引入硫銨單元(見圖5)。脫硫液吸收煤氣中硫化氫和氰化氫后，會(huì)含有硫代硫酸鹽、硫氰酸鹽和硫酸鹽等無機(jī)鹽，當(dāng)無機(jī)鹽濃度超過250g/L時(shí)，脫硫效率會(huì)明顯下降，為了保證脫硫效率需要定期排出脫硫液，在反應(yīng)槽中定期排出的脫硫廢液即為危險(xiǎn)廢物。
展開 [煉焦工藝知識(shí)]
煉焦根本工藝參數(shù)：
配煤煉焦生產(chǎn)工藝流程由備煤工段來的洗精煤，由輸煤棧橋運(yùn)入煤塔，由煤塔通過搖動(dòng)給料器將煤裝入裝煤推焦機(jī)的煤箱內(nèi)，由裝煤推焦機(jī)按作業(yè)方案從機(jī)側(cè)送入炭化室內(nèi)，煤餅在炭化室內(nèi)經(jīng)過一個(gè)結(jié)焦周期在9500C～10500C的高溫干餾煉制成焦炭和荒煤氣。裝煤時(shí)產(chǎn)生的煙塵由爐頂上的消煙除塵車經(jīng)吸塵孔抽出，在車上進(jìn)行燃燒、洗滌后，尾氣放散。炭化室內(nèi)的焦炭成熟后，用裝煤推焦機(jī)推出，經(jīng)攔焦機(jī)導(dǎo)入熄焦車內(nèi)，熄焦車由電機(jī)車牽引至熄焦塔內(nèi)進(jìn)行噴水熄焦。熄焦后的焦炭卸至焦臺(tái)上，冷卻一定時(shí)間后送往篩焦工段。煤在干餾過程中產(chǎn)生的荒煤氣聚集到炭化室頂部空間，進(jìn)入上升管，經(jīng)橋管進(jìn)入集氣管，700℃左右的荒煤氣被橋管和集氣管內(nèi)噴灑的循環(huán)氨水冷卻至84℃左右。荒煤氣中焦油等同時(shí)被冷凝下來。煤氣和冷凝下來的焦油同氨水一起，經(jīng)吸煤氣管道并經(jīng)氣液別離器分別進(jìn)入冷鼓工段。
焦?fàn)t加熱用的回爐煤氣，由外部管道架空引入每座焦?fàn)t。煤氣經(jīng)地下室管道進(jìn)入焦?fàn)t燃燒室，同時(shí)空氣通過廢氣開閉器進(jìn)入蓄熱室，空氣經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入焦?fàn)t燃燒室的烈火道集合后燃燒。燃燒后的廢氣通過立火道頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道，再經(jīng)過蓄熱室，由格子磚把廢氣的局部顯熱回收后，經(jīng)過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪，最后排入大氣。上升氣流的煤氣和空氣與下降氣流的廢氣由加熱交換傳動(dòng)裝置定時(shí)進(jìn)行換向。
(三)、煤氣凈化
化產(chǎn)車間是為年產(chǎn)60萬噸干全焦?fàn)t配套設(shè)計(jì),化產(chǎn)車間由冷凝鼓風(fēng)工段、脫硫工段、硫銨工段、蒸氨工段、粗苯工段、油庫工段、生化工段等組成。
(1)冷凝鼓風(fēng)工段：
來自82～ 83℃的荒煤氣，帶著焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液別離器，氣液別離后荒煤氣進(jìn)入橫管初冷器，在此分兩段冷卻：上段采用32℃循環(huán)水、下段采用16℃制冷水將煤氣冷卻至22℃。
展開 調(diào)火技術(shù)比較 | 7.63米焦?fàn)t與4.3米焦?fàn)t
焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)
7.63M焦?fàn)t荒煤氣導(dǎo)出系統(tǒng)包括上升管、橋管及閥體、集氣管、吸氣管、低壓氨水噴灑裝置、荒煤氣放散點(diǎn)火裝置、PROven系統(tǒng)以及相應(yīng)的操作臺(tái)等。
PROven系統(tǒng)又稱單炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于對單個(gè)炭化室的壓力進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。其組成部件包括：皇冠管、氨水噴嘴、風(fēng)動(dòng)活塞、快速注水閥、滿流裝置溝槽水封、固定杯等。
圖3 PROven系統(tǒng)部分裝置示意圖
各炭化室壓力的調(diào)節(jié)是通過一個(gè)PROven裝置實(shí)現(xiàn)的。在集氣管內(nèi)對應(yīng)每孔炭化室橋管末端安裝一個(gè)形狀象皇冠的管，皇冠管上開有多條溝槽，同時(shí)橋管下端設(shè)有一個(gè)“固定杯”，杯內(nèi)設(shè)有由執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制的活塞桿及與其相連的杯口塞，同時(shí)在橋管設(shè)有壓力檢測與控制裝置。炭化室壓力調(diào)節(jié)是由調(diào)節(jié)杯內(nèi)的水位也就是荒煤氣流經(jīng)該裝置的阻力變化實(shí)現(xiàn)的。
圖4 PROven裝置工作示意圖
在本廠未使用PROven系統(tǒng)的4.3M焦?fàn)t，集氣管壓力一般控制在120Pa左右，爐門底部的壓力在結(jié)焦周期內(nèi)變化很大。剛開始裝煤時(shí)，爐門底部壓力可達(dá)300Pa以上，很容易造成從爐體的不嚴(yán)密處逸出荒煤氣；而推焦前，爐門底部壓力已經(jīng)降到0附近，考慮到壓力的波動(dòng)，焦?fàn)t在結(jié)焦末期經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)壓，會(huì)抽入空氣。在使用PROven系統(tǒng)的7.63M焦?fàn)t上，焦?fàn)t底部的壓力可始終控制在40-60Pa范圍內(nèi)，因此焦?fàn)t逸出的荒煤氣有效減少，極大的改善了作業(yè)環(huán)境。
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展開 煉焦極端生產(chǎn)情況的操作調(diào)節(jié)
4)、荒煤氣管道堵盲板操作：一是停風(fēng)機(jī)堵盲板，在安全上是可靠的。停風(fēng)機(jī)的操作按規(guī)程進(jìn)行。停機(jī)后原通蒸汽的煤氣管仍用蒸汽充壓，堵完盲板后，管道用蒸汽將殘余煤氣掃凈。如兩座焦?fàn)t，堵完盲板后，再開鼓風(fēng)機(jī)前，仍按焦?fàn)t開工順序進(jìn)行爆發(fā)試驗(yàn)。
另一種辦法是二座焦?fàn)t停產(chǎn)一座，堵荒煤氣管道盲板時(shí)，應(yīng)降低鼓風(fēng)機(jī)前吸力，荒煤氣管道仍然用蒸汽充壓，使堵盲板的管接頭處保持正壓5毫米水柱。生產(chǎn)的焦?fàn)t集氣管壓力增加，有可能發(fā)生爐門著火，應(yīng)注意監(jiān)視，作熄火準(zhǔn)備。堵完盲板后，應(yīng)將盲板隔斷的管道內(nèi)殘余煤氣用蒸汽掃掉。堵完盲板后未推焦的爐號(hào)繼續(xù)出焦。
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我國常規(guī)焦?fàn)t危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生和利用處置現(xiàn)狀及對策
圖3 煉焦單元工藝流程和危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)
3、荒煤氣冷凝單元
來自焦?fàn)t的荒煤氣含有水蒸氣、焦油氣、粗苯、氨、硫化氫、氰 化物、粗吡啶及萘等物質(zhì)，經(jīng)上升管到橋管，然后到集氣管，經(jīng)循環(huán)氨水噴灑降溫至82-88℃，使得60%左右的焦油蒸氣冷凝下來。荒煤氣中的焦油氨水混合物在氣液分離器中進(jìn)行氣液分離。其中氣相首先進(jìn)入初冷器，將殘余焦油、萘、夾帶的灰塵和大部分水汽冷凝下來；其次，被冷卻至20-22℃的荒煤氣進(jìn)入電捕焦油器，進(jìn)一步沉降其中含有的焦油、灰塵和水；最后，焦油物含量降至50mg/m3以下的荒煤氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)增壓升溫10-15℃進(jìn)入脫硫單元。液相首先進(jìn)入焦油渣預(yù)分離器后又進(jìn)入焦油氨水澄清槽進(jìn)行分離，分離為3層，最上層是氨水，中間層是高溫煤焦油，最下層是焦油渣。氨水一部分回至橋管和集氣管冷卻荒煤氣和用于無煙裝煤，一部分先進(jìn)入蒸氨塔后經(jīng)分縮器進(jìn)入飽和器或脫硫單元。蒸氨廢水送至酚氰廢水處理站處理。本單元焦油氨水澄清槽中產(chǎn)生高溫煤焦油和焦油渣、蒸氨塔中產(chǎn)生蒸氨塔殘?jiān)ｋU(xiǎn)廢物(見圖4)。
圖4 荒煤氣冷凝單元工藝流程和危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)
4、煤氣脫硫單元
目前，
我國絕大多數(shù)煉焦企業(yè)采用以煤氣中氨為堿源、以HPF
(H，對苯二酚；P，雙核酞菁鈷磺酸銨；F，硫酸亞鐵)
為催化劑的濕式催化氧化法脫除焦?fàn)t煤氣中的硫化氫和氰化氫。
HPF脫硫工藝是將經(jīng)過冷凝冷卻的煤氣經(jīng)預(yù)冷塔冷卻后送入脫硫塔，與塔頂噴淋下來的含氨脫硫液逆流接觸，煤氣自脫硫塔上部排出引入硫銨單元(見圖5)。脫硫液吸收煤氣中硫化氫和氰化氫后，會(huì)含有硫代硫酸鹽、硫氰酸鹽和硫酸鹽等無機(jī)鹽，當(dāng)無機(jī)鹽濃度超過250g/L時(shí)，脫硫效率會(huì)明顯下降，為了保證脫硫效率需要定期排出脫硫液，在反應(yīng)槽中定期排出的脫硫廢液即為危險(xiǎn)廢物。
展開 焦化煙囪冒煙的原因及處理方法
它的主要作用是產(chǎn)生吸力吸入空氣與地下室的煤氣燃燒，并將燃燒產(chǎn)生的廢氣從爐內(nèi)順利的排出。焦?fàn)t正常生產(chǎn)操作時(shí)，從煙囪排出的廢氣是無色的，所以我們一般看不到煙囪冒煙。但在有些時(shí)候，煙囪也會(huì)冒煙，而且煙囪冒出的煙還不是一種顏色，有時(shí)為黑煙和黃煙，有時(shí)為白煙，還有些時(shí)候會(huì)冒蘭煙。下面我們就分別討論一下這幾種煙。
首先說黑煙。這是我們最不愿看到的一種煙，也是對焦?fàn)t危害最大的一種煙。造成煙囪冒黑煙的根本原因是煤氣的不完全燃燒，使煤氣中的甲烷和不飽和烴分解形成石墨，并懸浮在廢氣中，經(jīng)蓄熱室煙道最后從煙囪排出。在廢氣經(jīng)過蓄熱室的格子磚時(shí)，會(huì)有部分石墨沉積下來而造成格子磚孔隙變小，蓄熱室阻力變大，影響焦?fàn)t的正常加熱。引起煙囪冒黑煙現(xiàn)象具體有以下幾種原因：
一、焦?fàn)t開工初期，磚縫或烘爐干燥孔不嚴(yán)密，炭化室內(nèi)的荒煤氣串漏到燃燒室。引起煤氣的不完全燃燒，而黑煙甚至冒黃煙。
二、 因生產(chǎn)需要，變更結(jié)焦時(shí)間，而鐵件管理不善，引起爐體不合理的膨脹式收縮，而引起串漏而冒黑煙。
三、因事故長時(shí)間燒空爐式或爐門打開時(shí)間較長，使磚縫中的石墨。被燒掉而引起串漏。
四、 加熱制度不穩(wěn)定，如集氣管壓力不穩(wěn)定、不合理、空氣過剩系數(shù)小等引起不完全燃燒。
五、 加熱系統(tǒng)故障，如交換機(jī)故障、空廢氣交換行程不夠煤氣和吸力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)失靈，等引起不完全燃燒。
對于由于荒煤氣串漏引起的冒黑煙，一般采取提高集氣管壓力的辦法;使荒煤氣在向燃燒室串漏的過程中在磚縫中分解積炭，起到密封作用，同時(shí)做好護(hù)爐鐵件的測量調(diào)節(jié)工作、保證爐體均勻合理地膨脹(或收縮)。在冒煙消除后，通過測量炭化室底部壓力(在結(jié)焦末期保持5Pa),確定出一個(gè)合理的壓力制度并經(jīng)常保持不變。
展開 焦?fàn)t煙氣污染物如何達(dá)標(biāo)？
四、焦?fàn)t煙氣中二氧化硫的控制
焦?fàn)t加熱過程中使用的煤氣中含有的H2S以及有機(jī)硫，燃燒過程中會(huì)釋放一定量的SO2，除此之外，焦?fàn)t爐體串漏中產(chǎn)生的荒煤氣進(jìn)入焦?fàn)t燃燒系統(tǒng)后，其含有的全硫化物經(jīng)過燃燒也會(huì)產(chǎn)生SO2。因此，可以從提高加熱煤氣的燃燒效率與減少焦?fàn)t爐體串漏兩方面出發(fā)對焦?fàn)t煙氣中SO2含量進(jìn)行有效控制。
首先，要選擇質(zhì)量較好的加熱煤氣種類，減少燃燒過程中SO2的排放量。在高爐煤氣加熱過程中，使用的高爐煤氣本身的含硫量較低時(shí)，產(chǎn)生的煙氣中二氧化硫的含量也比較低。而在焦?fàn)t煉焦過程中使用的焦?fàn)t煤氣本身就含有H2S以及有機(jī)硫等成分，經(jīng)過燃燒系統(tǒng)加熱后，焦?fàn)t產(chǎn)生的煙氣內(nèi)就會(huì)含有一定量的SO2。因此，必須選擇含硫量較低的加熱煤氣，減少焦?fàn)t煙氣內(nèi)的二氧化硫含量。
其次，提升脫硫工藝水平。通常對焦?fàn)t煤氣進(jìn)行脫硫后，其含有的H2S為20-800mg/m3，而焦?fàn)t荒煤氣內(nèi)含有的有機(jī)硫總量為500-900mg/m3，其中包含300-600mg/m3的硫含量。因此，必須重視焦?fàn)t煤氣凈化工藝，對加熱煤氣內(nèi)的硫化物進(jìn)行有效脫除，減少加熱煤氣內(nèi)的含硫量，從而達(dá)到減少焦?fàn)t煙氣內(nèi)SO2含量的目的。
最后，要加強(qiáng)對焦?fàn)t的日常維護(hù)管理工作，減少焦?fàn)t爐體的串漏問題。焦?fàn)t爐體串漏會(huì)使荒煤氣內(nèi)的硫化物通過炭化室的爐墻縫隙串漏到燃燒室內(nèi)，經(jīng)過燃燒加熱后產(chǎn)生SO2，從而使焦?fàn)t煙氣內(nèi)的SO2含量增加。荒煤氣內(nèi)的含硫化物以H2S為主，而含硫化物的總質(zhì)量為6500-10000mg/m3，其含量是凈化后的加熱煤氣內(nèi)含硫量的15-25倍，因此，一旦荒煤氣進(jìn)入到燃燒室后會(huì)使焦?fàn)t煙氣內(nèi)的SO2含量急劇增加。
展開 淺談焦?fàn)t煤氣凈化系統(tǒng)有機(jī)硫的脫除
孔治勇 方錦浩 洪葉發(fā)
焦?fàn)t煤氣中含有硫化物按其化合狀態(tài)可分為兩類：一類是硫的無機(jī)物，主要是硫化氫（H2S）無機(jī)硫；另一類是硫的有機(jī)化合物，如二硫化碳（CS2）、羰基硫（COS）及噻吩（C4H4S）等有機(jī)硫。
在煉焦過程中，配合煤中硫的分布于焦?fàn)t煤氣中有機(jī)硫約為1～2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。焦?fàn)t荒煤氣中有機(jī)硫含量大約是其無機(jī)硫的5～10%，與煉焦配合入爐煤中硫化物結(jié)構(gòu)及煉焦條件有關(guān)。硫的化學(xué)轉(zhuǎn)化始于煤的分解溫度，到初次分解結(jié)束（約600℃）基本完成。所析出的H2S和S在高溫分解階段又與其它高溫分解產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng)，例如生成有如下有機(jī)硫化物：
S+CO＝COS （可逆）
2COS ＝CS2+CO2（可逆）
2H2S+ C →CS2 +2H2
同時(shí)還有更復(fù)雜的反應(yīng)有機(jī)硫生成物，如C4H4S、C2H5SH、CH3SH、CH3SCH3等。
焦?fàn)t荒煤氣（注：指凈化前的焦?fàn)t煤氣）中的有機(jī)硫總質(zhì)量濃度為500～900mg/立方米，其中主要有機(jī)硫包括：二硫化碳300～500mg/立方米（分子中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)84.2%）；羰基硫100～200mg/立方米（分子中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)53.3%）；噻吩100～150/立方米（分子中硫質(zhì)量分38.1%）；甲基噻吩5～10mg/立方（C5H6S，分子中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)32.6%）；甲硫醇5%（CH3HS，分子中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)66.6%），還有少量的其他硫醇、硫醚類有機(jī)硫等。
焦?fàn)t荒煤氣中有機(jī)硫化物的平均含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)約60%，其總含硫質(zhì)量濃度300～600mg/立方米。
由煉焦?fàn)t煙囪煙氣排放SO2來源構(gòu)成看，焦?fàn)t加熱用焦?fàn)t煤氣時(shí)，源自煤氣中有機(jī)硫燃燒生成SO2約占10～13% 。因此，脫除焦?fàn)t煤氣中有機(jī)硫化物對于降低焦?fàn)t煙囪煙氣中SO2排放濃度具有重要意義。
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