2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會 1 6m 焦爐的清潔生產(chǎn)綜合治理 韻金虎 郝志強 賀建忠 陳 勇 弓 劍 （太原煤氣化集團公司第二焦化廠） 【 摘 要 】 焦爐作業(yè)產(chǎn)生的煙塵是焦化行業(yè)的首要污染源，文中介紹了焦爐無煙治理 方面許多創(chuàng)新并經(jīng)過實際檢驗的 技術(shù)和管理手段， 提出了 清潔生產(chǎn)并不 是 一定會賠錢的例證。 【 關(guān)鍵詞 】 焦爐無煙治理 清潔生產(chǎn) 治理方案 化行業(yè)污染情況 焦爐生產(chǎn)伴有大量的煙塵 和荒煤氣 逸散，是焦化行業(yè)的首要污染源。其污染物有固體懸浮物（ 苯可溶物（ 苯并芘 ( ，總量在 t 煤左 右 ，以年產(chǎn) 100 萬噸焦炭的焦化廠計算，年排放污染物達 3000 噸 。 嚴重的致癌物質(zhì)，因此行業(yè)內(nèi)采用 了多種工藝技術(shù) （ 包括 裝煤、出焦煙塵治理技術(shù) 、 干熄焦技術(shù) 、彈簧刀邊密封技術(shù)等 ） 對 其 進行 治理 。國內(nèi)盡管已經(jīng)有了諸如寶鋼這樣的樣板工廠， 各 企業(yè)配套的 環(huán)保設(shè)施 也日益齊全而先進， 但總體上說，焦爐生產(chǎn)的環(huán)境污染問題仍很 突出 ，如何用好現(xiàn)有設(shè)施 、提高控制水平， 并進而 徹底解決焦爐煙塵污染是 焦化 行業(yè)面臨的 最主要的難 題。 廠特點 本廠焦爐采用焦耐院新型 6M 焦爐，設(shè)計能力年產(chǎn)冶金焦 100 萬噸。主要工藝設(shè) 備比較先進，自動化程度較高，環(huán)保設(shè)施也比較齊全。但因保障城市煤氣供應的需要，生產(chǎn)比較緊張，對具體生產(chǎn)工程中的逸散控制更是艱難。 我廠位于中心城市（省城）邊緣，離城市主干道約 1環(huán)城高速路約 500m。隨著城市擴展，已經(jīng)被三面包圍，高層住宅樓離焦爐僅 200m。由于焦化行業(yè)本身給人的印象就是黃煙滾滾，加之集團公司原有的幾個工廠已經(jīng)對周邊環(huán)境形成較大的污染威脅，導致環(huán)保部門對我們格外“重視”，清潔生產(chǎn)已經(jīng)直接關(guān)系到了我們企業(yè)的生存。 焦爐 生產(chǎn)中的 跑煙冒火是最令人頭疼的環(huán)保疑難，尤 其是爐門的跑煙冒火，保持難、從冒到治更難。許多企業(yè) 投產(chǎn)初期 在清潔生產(chǎn)上 都 比較被動 ， 顧此失彼。 因此 ， 我們及時組織 對幾個先進企業(yè)進行了考察，并提出了 “備煤無塵、煉焦無煙、凈化無味”全方位創(chuàng)建“三無工廠”的理念。無煙焦爐就是 “ 三無 ”之一，其難度和重要程度均位居 “ 三無 工廠” 之首。 煙焦爐治理的控制部位與存在的問題 6m 焦爐生產(chǎn)中的 逸散控制 點（泄露點）有 1600 余組，其中動態(tài)密封點 1000 余組，靜態(tài)密封點 600 余組?？刂茢?shù)量大、難度高、標準嚴。根據(jù)類別不同， 生產(chǎn) 過程中 的 逸散主要表現(xiàn)在以下幾個方面（如下表） ： 表 1 序號 重點 部位 存在的問題 1 爐門和爐 門 框 密封不嚴密導致裝煤后數(shù)小時內(nèi)煤氣泄露 標準： 2 裝煤操作 密封不嚴、操作配合不協(xié)調(diào)引起煙塵泄露 3 裝煤孔蓋、上升管蓋和軸頭、橋管 各部位密封不嚴或荒煤氣導出不暢引起荒煤氣泄露 4 出焦操作 密封不嚴、焦炭欠火引起煙塵泄露 5 地面除塵站系統(tǒng) 除塵吸力?。伙L機高速滯后； 煙焦爐治理的主要難點 無煙焦爐治理的主要難點主要表現(xiàn)在一下幾方面：設(shè)備方面、工藝方面、生產(chǎn)方面。 表 2 序號 類別 主要難點 1 設(shè)備方面 爐門高度大，變形 大、人工操作夠不著、 操作 強度大；聯(lián)結(jié)口變形 2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會 2010年 6月 8日 11日 2 設(shè)備自控不成熟、維護跟不上，導致無法使用； 2 工藝方面 爐間縫處的石棉繩燒損嚴重，密封差；橫排溫度均勻控制難； 蓄熱室封墻竄漏嚴重，邊火道部位焦炭成熟情況不良； 3 生產(chǎn)方面 生產(chǎn)負荷大，檢修時間少；人員少、操作程序繁復、泄露點多； 生產(chǎn) 中的逸散 控制包括操作、技術(shù)、 設(shè)備、 管理等 各個方面，經(jīng)過三年來的不斷摸索，我們總結(jié)出了一些經(jīng)驗 ， 提供給同行作交流，以期為焦 爐 污染治理提供一些參考。 滿拉平是基礎(chǔ) 6 米焦爐設(shè)備龐大，且 大多采用螺旋裝煤，檢修維護較為困難，因此增加了裝滿拉平的難度。一旦裝不滿，必將導致爐頂空間溫度升高，荒煤氣中的化學成分大量高溫裂解，不僅嚴重影響化工產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且將堵塞系統(tǒng)管道、威脅穩(wěn)定生產(chǎn)。由于管道阻力增加，系統(tǒng)運行壓力增大，導致泄漏嚴重、操作紊亂。開工初期我們就曾深受其害，因此我們把裝滿拉平作為各項工作的重中之重來抓，采取了多種打破常規(guī)的做法，短期內(nèi)取得了突破，為穩(wěn)定生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)，焦炭和化工產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量大幅度提升，系統(tǒng)泄漏也大幅度降低。按照揮發(fā)份同比，焦炭產(chǎn)量增加 3煤氣量增加 1具體做法： 煤螺旋轉(zhuǎn)速、角度等都定期組織調(diào)整，保證裝滿裝勻。 每天都進行焦線抽查，對應各班掛鉤考核。 們不斷摸索改進操作方法，實行了二次補裝煤工藝，解決了焦側(cè)缺角問題，單爐產(chǎn)焦得到大幅度提高。 表 3 焦線與單爐產(chǎn)量、爐頂空間溫度變化情況 項目 焦線 頂空間溫度 單爐產(chǎn)焦 入爐煤揮發(fā)份 備 注 2005 年 950 878 半年已經(jīng)開始治理 2007 年 780 750 任落實是關(guān)鍵 爐門冒煙是焦爐生產(chǎn)中跑煙冒火最主要的重點和難點所在。由于自動清鏟設(shè)備無法正常使用，人工清鏟環(huán)境差、強度大。因責任難分、監(jiān)督困難、周期太長，我們在各運行工段分片承包的基礎(chǔ)上，又增加了橫鐵 到位與否包爐工段和出爐工段“雙包”掛鉤辦法，實現(xiàn)了爐爐清鏟， 解決了爐門冒煙的難題。 為了進一步落實責任， 采用了行業(yè)內(nèi) 未見 的焦線日常測量 、執(zhí)行系數(shù)月匯總考核的辦法，對各運行班裝滿拉平實行量化考核。即 每天都進行焦線抽查，對應各班掛鉤考核。由于責任直接和操作人員收入定量掛鉤，積極性大大提高，一 舉扭轉(zhuǎn)了裝不滿的情況。 由于橫排溫度控制較難，環(huán)保要求又高，出爐冒煙 不合格時有發(fā)生。 針對這種情況， 我們改變了 焦爐調(diào)火監(jiān) 控 的行業(yè) 慣例，實行 “ 全面 爐 溫 監(jiān)控” 管理， 把橫排溫度監(jiān)控日常化， 并 將 各區(qū) 段溫度系數(shù)直接承包 、 量化掛鉤至責任人，橫排控制取得突破， 橫排 系數(shù)由 右 很快提高到 了 上，基本杜絕了出爐冒煙情況， 焦爐工藝 管理 提高到 了 一個新水平。 改創(chuàng)新 是保障 盡管 6m 焦爐已經(jīng) 具有 比較成熟的工藝和設(shè)備，但仍有許多不合理或不完善的地方 。 6m 焦爐在設(shè)計上無法實現(xiàn)次序裝煤的要求，我們采取了二次補裝煤工藝 以保證焦爐焦側(cè)裝煤無缺角；爐框冒煙問題出現(xiàn)晚但 控制難度較大。 如果 更換 ， 費時費力、風險大、影響生產(chǎn)，常規(guī)熱態(tài)處理難度高、效果差。我們和有關(guān)廠家合作，采用新型黏結(jié)材料，并經(jīng)過多次試驗，首創(chuàng)了不停產(chǎn)爐間縫內(nèi)側(cè)噴抹工藝，解決了爐框煤氣泄漏的問題；針對地面除塵站風機高速滯后和出灰系統(tǒng)故障多發(fā)的問題，我們對自控和排灰系統(tǒng)進行了技改；針對除塵接口密封不嚴的問題，我們采用新型材料，完成了煤車 和攔焦車 對位接口密封 技改； 針對出爐時焦側(cè)爐頂冒煙嚴重，實施了 攔焦 二次除塵 技改 ，效果顯著 ；利用新型保溫材料，我們徹底解決了蓄熱室封墻 及兩 叉部 的密封問題，大幅提高了焦爐邊火道溫度，保證了加熱均勻。 以上改進取得了明顯 的 效果，逐步形成了良性循環(huán)，為清潔生產(chǎn)提供了保障。 調(diào)代修降成本 6m 焦爐爐門高度大、清鏟難度大，導致容易變形，爐門冒煙大，如果不及時處理就會形成惡性循環(huán)，縮短使用周期。因此必須在加強清鏟的同時，加強爐門調(diào)整力度，隨時動態(tài)調(diào)節(jié)，以調(diào)代修。為此我們 還設(shè)計制造了專用工器具，取得了較好效果。 此外，為了降低成本， 05 年下半年開始爐門刀邊、磚槽、小爐門等幾乎全部翻修復用 3 次以上，節(jié)約備件費用 100 余萬元。 2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會 3 我們堅 持“效益讓環(huán)保先行”的理念， 實施了一 系列 治理 ，焦爐生產(chǎn)的各類煙塵逸散得到了有效緩解，為企業(yè)獲得“藍色”（環(huán)境行為良好）標志打下了堅實的基礎(chǔ)。 經(jīng)過三年不懈的綜合治理，我們一方面增加 了 焦炭產(chǎn)量、 保證了 化工產(chǎn)品 產(chǎn)率和質(zhì)量 ，實現(xiàn) 了經(jīng)濟效益最大化的目的； 另一方面較成功的解決了焦爐生產(chǎn)跑煙冒火、污染環(huán)境的難題，初步達到了清潔生產(chǎn)的要求， 改變了焦化生產(chǎn)“烏煙瘴氣”的形象，為 公司焦化廠在中心城市的生存和可持續(xù)發(fā)展 打下了良好的基礎(chǔ) 。 目前，我們的設(shè)備故障率明顯下降，焦爐單孔產(chǎn)焦穩(wěn)定在 ； K 均 ， k 橫排 等系數(shù)已全部 達至特級標準。 統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我們每年在以上環(huán)保方面的投入約需要 150 萬元。目前焦炭單爐產(chǎn)量（與設(shè)計能力揮發(fā)份同比）增加約 3%（ /爐），年增加利