焦?fàn)t煙囪SO2
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-08-27
焦?fàn)t煙囪SO2的實(shí)例教程
GB 16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定焦?fàn)t煙囪SO2排放限值為50mg/m3, 頂裝焦?fàn)t煙囪SO2的排放現(xiàn)狀, 對焦?fàn)t煙囪SO2的來源進(jìn)行了原因分析, 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列控制措施實(shí)施, 并對控制措施的效果進(jìn)行確認(rèn)。
GB 16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》自2012年實(shí)施以來對焦化行業(yè)環(huán)保治理起到了良好的推動作用, 規(guī)定焦?fàn)t煙囪SO2排放濃度限值為50mg/Nm3。但長期以來，頂裝焦?fàn)t的煙囪SO2排放量時(shí)常處于不穩(wěn)定狀態(tài), 偶有超標(biāo)情況出現(xiàn) 。通過從焦?fàn)t熱工參數(shù)調(diào)整到焦?fàn)t熱修兩方面入手, 等一系列措施, 焦?fàn)t煙囪SO2排放得到有效控制。
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頻繁, 且時(shí)有波動較大情況出現(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。
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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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一、工業(yè)廢氣排放的精準(zhǔn)監(jiān)控
工業(yè)生產(chǎn)是大氣污染的主要來源，無論是火力發(fā)電廠、化工廠還是鋼鐵廠，煙囪排放的二氧化硫（SO?）、氮氧化物（NOx）以及揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）都必須受到嚴(yán)格監(jiān)管，氣體質(zhì)量流量計(jì)能夠直接測量氣體的質(zhì)量流量，不受溫度和壓力波動的影響，從而確保排放數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性
脫硫塔內(nèi)布置若干層（根據(jù)具體情況定）旋流板的方式，旋流板塔具有良好的氣液接觸條件，從塔頂噴下的堿液在旋流板上進(jìn)行霧化使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分吸收、反應(yīng)。經(jīng)脫硫洗滌后的凈煙氣經(jīng)過除霧器脫水后進(jìn)入換熱器，升溫后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過煙囪排入大氣。
而常見的脫硫技術(shù)是石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫，其工藝采用價(jià)廉易得的石灰石作為脫硫劑，石灰經(jīng)過破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。
某項(xiàng)目的工藝流程為高爐焦?fàn)t煤氣進(jìn)入燃?xì)忮仩t燃燒，燃燒后的煙氣進(jìn)入SDA脫硫塔脫硫，再進(jìn)入袋除塵器除塵，最后經(jīng)出口煙道進(jìn)入煙囪排出。在整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行中，SDA脫硫塔需在負(fù)壓條件下運(yùn)行，由于現(xiàn)場實(shí)測3#線出口管道阻力大，導(dǎo)致正壓區(qū)處于脫硫塔旋轉(zhuǎn)霧化器處，致使旋轉(zhuǎn)噴霧器無法正常運(yùn)行。對3#線系統(tǒng)進(jìn)行模擬分析，并提出方案優(yōu)化降阻。
相當(dāng)于少向大氣排放144噸-180噸煙塵、1280噸-1600噸SO2,尤其是每年可以減排10萬噸-17.5萬噸CO2。采用干熄焦可以節(jié)水，寶鋼平均每噸焦炭節(jié)水大于0.44噸。采用干熄焦技術(shù)降低煉焦能耗50-60kgce/t焦。
表1 干熄焦與濕熄焦對比
3.1.1 提高焦炭質(zhì)量
同濕法熄焦相比，避免了濕熄焦急劇冷卻對焦炭結(jié)構(gòu)的不利影響，其機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、真比重都有所提高。
整座焦?fàn)t砌筑在堅(jiān)固平整的混凝土基礎(chǔ)上，每個(gè)蓄熱室通過廢氣盤與煙道連接，煙道設(shè)在基礎(chǔ)內(nèi)或基礎(chǔ)兩側(cè)，一端與煙囪連接。
一個(gè)炭化室又稱為一個(gè)爐孔，一座煉焦?fàn)t由數(shù)十個(gè)爐孔組成。
SO?的去除率（脫硫后煙氣）95%以上。
微細(xì)粉塵去除率（脫硫后煙氣）95%以上，對PM2.5具有98.2%脫硫率，液滴去除率（機(jī)械除霧后煙氣）大于95%。
汞等重金屬去除率70~90%。
出口煙羽林格曼黑度小于1級。
氨剩余＜10mg/Nm3
SO?和水霧的大量去除，可以有效降低煙囪的防腐等級。
（2）浸灰脫毛廢水：浸灰脫毛廢水中含蛋白質(zhì)、石灰、硫化鈉、固體懸浮物，含總CODcr的28%、總S2-的93%、總SS的70%。處理方法有酸化法、化學(xué)沉淀法和氧化法
生產(chǎn)中多采用酸化法，在負(fù)壓條件下，加H2SO4調(diào)pH值至4~4.5，產(chǎn)生H2S氣體，用NaOH溶液吸收，生成硫化堿回用，廢水中析出的可溶性蛋白質(zhì)經(jīng)過濾、水洗、干燥變成產(chǎn)品。
或5%測量值
1ppm
電化學(xué)傳感器
NO2-AE
SO2
0-2000
ppm
+5ppm或5%測量值
1ppm
電化學(xué)傳感器
SO2-AE
煙氣分析儀主要應(yīng)用在哪些方面？
一、焦?fàn)t煙氣中污染物的種類
在目前的冶金行業(yè)中，焦?fàn)t是造成大氣污染最嚴(yán)重的設(shè)備之一。我國大多數(shù)焦?fàn)t使用的是焦?fàn)t煤氣加熱方式，其煙囪會排放大量的污染物，其成分復(fù)雜，主要含有氮氧化物（NOX）、二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、硫化氫（H2S）、氰化氫（HCN）、殘氨、酚以及煤塵、焦油等。
廢氣的行走途徑
產(chǎn)生的廢氣經(jīng)跨越孔到下降火道，再經(jīng)過斜道、下降氣流蓄熱室、小煙道、分煙道到煙囪根部，被煙囪抽走排往大氣。
