摘 要:干熄焦裝置配套的環(huán)境除塵地面站可以滿足顆粒物達標排放,但不能有效解決二氧化硫達標排放的問題。通過對干熄焦煙氣含硫份的分析及不同煙氣硫含量的不同,采用分類處理的方式,將含硫份高的煙氣導入新建或已有的脫離系統(tǒng),處理后達標排放,從而解決了干熄焦裝置排放的煙氣中二氧化硫超標的問題。
關鍵詞:干熄焦;環(huán)境除塵地面站;二氧化硫;脫硫
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.043
十年來,干熄焦裝置在焦化企業(yè)中應用日益廣泛。干熄焦的裝焦、排焦、預存室放散等處的煙氣均進入干熄焦除塵地面站除塵后達標排放。因焦炭在干熄爐內存在少量的燒損,煙氣中含有SO2,干熄焦除塵地面站對顆粒物進行了除塵凈化,但未考慮SO2排放量是否達標。本文對環(huán)境除塵地面站SO2排放量進行了理論計算分析,并提出了相應的解決辦法。
1 理論計算依據(jù)
(1)《GB 50432-2007 煉焦工藝設計規(guī)范》中規(guī)定干熄爐焦炭燒損率≤1%。
(2)《GB 50432-2007 煉焦工藝設計規(guī)范》中規(guī)定裝爐煤中硫分(St.d)含量<0.9%。(注:煤中硫分約60%~70%轉入焦炭,焦炭硫分約為配合煤硫分的80%~90%。)
(3)《GB/T 1996-2003 冶金焦炭》中規(guī)定。
2 干熄焦環(huán)境除塵地面站SO2排放量計算
(1)某干熄焦項目處理焦炭量125t/h,循環(huán)氣體最大流量為180000Nm3/h。
干熄爐焦炭燒損率以1%計,干熄焦焦炭燒損量:125t/h×1%=
1.25t/h=1250kg/h。
(2)硫分以二級冶金焦最高含量計,S產生量:1250kg/h×0.8%
×0.85=8.5kg/h (注:燃煤中含硫量燃燒后氧化成SO2的份額,取0.85~0.9。DL/T5196-2016火力發(fā)電廠煙氣脫硫設計技術規(guī)程)。
(3)SO2產生量:8.5×2=17kg/h (SO2氧化生成SO3量較少,忽略不計)。
(4)地面除塵站SO2排放量:1)除塵風機高速運轉時,風量220000 m3/h,溫度110℃,則標態(tài)風量為156815N m3,SO2排放量:17000000/156815=108.4mg/N m3。2)除塵風機高速運轉時,風量100000 m3/h,溫度110℃,則標態(tài)風量為71279N m3,SO2排放量:17000000/71279=238.5mg/Nm3。
(5)《GB16171-2012 煉焦化學工業(yè)污染排放物標準》規(guī)定的干法熄焦大氣污染物排放限值要求為:
一般地區(qū),顆粒物排放50 mg/N m3,二氧化硫排放限值100 mg/N m3。
國家及地方政府規(guī)定的需要采取特殊保護措施的地區(qū)(如國家規(guī)定的“2+26”城市等),排放限值要求為:顆粒物排放30 mg/N m3,二氧化硫排放限值80 mg/N m3。
根據(jù)上述理論計算,只有含硫份低的一級冶金焦,在除塵風機高速運轉時,干熄焦環(huán)境除塵地面站才能滿足一般地區(qū)二氧化硫的排放標準。對于原料煤含硫份高的焦化企業(yè)以及國家規(guī)定的大氣污染物排放特別限制地區(qū),則不能滿足二氧化硫的排放標準。
傳統(tǒng)干熄焦設計中僅考慮了大氣污染顆粒物(粉塵)的排放,隨著國家環(huán)保政策的趨嚴,對顆粒物的排放要求越來越高,二氧化硫的排放量達標更是迫在眉睫。
3 干熄焦環(huán)境除塵二氧化硫排放達標的解決辦法
3.1 煙氣風量分配及含硫量
3.2 解決辦法
針對上述圖標中的煙氣量分配,不同的煙氣二氧化硫含量不同,易采取分類處理的解決辦法:
(1)干熄爐頂部裝料口煙氣量100000 m3/h、干熄爐底部排焦裝置(包括振動給料機、旋轉密封閥、溜槽、皮帶機收料點等)50000 m3/h因二氧化硫含量微小,可直接進入環(huán)境除塵地面站排放。
(2)目前焦爐煙囪普通配置了煙氣脫硫裝置,如脫硫裝置具備一定的富余能力,可將副省煤器放散管(煙氣溫度110℃)的煙氣20000 m3/h,預存室放散管(系統(tǒng)故障時使用煙氣溫度:900~980℃)10000 m3/h導入焦爐煙囪脫硫裝置中,最終達標排放。
(3)如果現(xiàn)有焦爐煙囪的煙氣脫硫裝置能力不足或尚未建設,可單獨設置一個小型的脫硫裝置,用于副省煤器放散和預存室放散煙氣的脫硫處理。
(4)說明:因預存室放散管煙氣溫度較高,需先通過冷卻裝置降溫后再導入脫硫裝置中。
4 總結
干熄焦裝置配套的環(huán)境除塵地面站可以滿足顆粒物達標排放,但不能有效解決二氧化硫達標排放的問題。通過對干熄焦煙氣含硫份的分析及不同煙氣硫含量的不同,采用分類處理的方式,將含硫份高的煙氣導入新建或已有的脫離系統(tǒng),處理后達標排放,從而解決了干熄焦裝置排放的煙氣中二氧化硫超標的問題。
參考文獻:
[1]潘立慧,魏松波等.干熄焦技術[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005.
作者簡介:周梁(1984-),男,山東濟南人,本科,工程師,副經理。