從國家地方環(huán)境政策及焦化行業(yè)的大氣污染現(xiàn)狀2個(gè)方面總結(jié)分析了焦化行業(yè)大氣污染目前所面臨的問題,提出了超低排放的技術(shù)路線,重點(diǎn)分析了大氣污染減排的途徑,為生態(tài)環(huán)境主管部門和焦化企業(yè)提供技術(shù)支持。

隨著我國多地遭遇持續(xù)的霧霾天氣，大氣污染防治形勢變得異常嚴(yán)峻。國家層面已經(jīng)明確要加快生態(tài)文明體制改革,著力解決突出的環(huán)境問題。特別是“氣十條”實(shí)施以來，焦化行業(yè)的大氣污染治理“攻堅(jiān)戰(zhàn)”雖然取得了階段性勝利，但與人們對美好生活環(huán)境的向往還有一定差距。

面對焦化行業(yè)日益突出的大氣污染問題，國家及地方已經(jīng)逐步實(shí)行焦化行業(yè)特別排放限值和秋冬季錯(cuò)峰生產(chǎn)，《鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作方案》已經(jīng)完成征求意見。河北省已經(jīng)發(fā)布了《煉焦化學(xué)工業(yè)大氣污染物超低排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 13/2863—2018,2019年1月1日執(zhí)行)，部分省市已經(jīng)開始實(shí)施超低排放改造。焦化行業(yè)目前面臨的環(huán)境形勢十分嚴(yán)峻，只有通過多措施并舉才能盡快改變現(xiàn)實(shí)局面，實(shí)現(xiàn)焦化行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

國家和地方對焦化行業(yè)提出了嚴(yán)格的大氣污染控制要求,焦化行業(yè)面臨的大氣減排形勢十分嚴(yán)峻,技術(shù)裝備和環(huán)保升級(jí)改造迫在眉睫。

1.1藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃

重點(diǎn)區(qū)域加大獨(dú)立焦化企業(yè)淘汰力度,京津冀及周邊地區(qū)實(shí)施“以鋼定焦”(鋼焦比0.4左右)。重點(diǎn)區(qū)域焦化全面執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。重點(diǎn)區(qū)域城市建成區(qū)內(nèi)焦?fàn)t實(shí)施爐體加罩封閉，并對廢氣進(jìn)行收集處理。

(1) 焦化行業(yè)污染物的排放未全部達(dá)標(biāo)，如裝煤廢氣中的SO2和Bap有超標(biāo)現(xiàn)象，煤氣凈化區(qū)VOCs的治理措施比較薄弱等。

(2) 焦?fàn)t的無組織排放管控相對較差。

(3) 大氣環(huán)境防護(hù)距離或衛(wèi)生防護(hù)距離難以滿足要求。

(4) 產(chǎn)能過剩，市場空間有限。

(5) 污染治理技術(shù)之間差異較大，部分技術(shù)不能長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

(6) 資源配置及產(chǎn)業(yè)布局不合理，獨(dú)立焦化企業(yè)的占比較大，集中度不高，不利于焦化企業(yè)余熱、余能的回收利用(干熄焦)，不利于焦?fàn)t煙囪廢氣氮氧化物的控制，不利于資源的綜合利用及化產(chǎn)品的深加。

(7)濕法熄焦過程中產(chǎn)生的污染物種類及其排放量有待進(jìn)一步研究。

焦化行業(yè)大氣污染的控制可以通過3類方法來實(shí)施：一是源頭減量；二是過程控制；三是末端治理。源頭減量相對于末端治理,通常成本更低、更有效、更可控。企業(yè)通過采取以下技術(shù)路線并加強(qiáng)管理,可以達(dá)到超低排放水平。

3.1焦?fàn)t煙囪廢氣

(1) 源頭減量。加熱煤氣采用低硫、低氮燃?xì)?加熱采用廢氣循環(huán)與多段加熱相結(jié)合的低氮燃燒技術(shù)。多段加熱是向立火道分段供入空氣，形成多點(diǎn)燃燒,在實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t均勻加熱的同時(shí)，降低燃燒強(qiáng)度，減少NOx產(chǎn)生量;廢氣循環(huán)技術(shù)是將焦?fàn)t燃燒廢氣摻入至立火道燃燒系統(tǒng)，降低氧含量，加快氣流速度，拉長火焰,降低火道溫度，減少NOx產(chǎn)生量，分為爐內(nèi)廢氣循環(huán)和外部煙氣回配2種工藝，其中外部煙氣回配對于使用焦?fàn)t煤氣加熱的焦?fàn)t更適用。

(2) 過程控制。加強(qiáng)焦?fàn)t生產(chǎn)操作管理，降低空氣過剩系數(shù)，加強(qiáng)爐溫管理,避免系統(tǒng)性溫度偏高或高溫火道存在。

(3) 末端治理。焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝常見的方法有(半)干法脫硫+除塵+SCR脫硝、新型催化法脫硫+SCR脫硝、SCR脫硝+ (半)干法脫硫濕法脫硫+除塵、活性炭活性焦法脫硫脫硝等主流工藝技術(shù)。除塵可優(yōu)先選用高效布袋除塵方式并控制過濾風(fēng)速。(半)干法脫硫的脫硫劑可采用鈣基或鈉基脫硫劑。

3.2裝煤廢氣(含爐頭煙)

3.2.1頂裝焦?fàn)t

可采用集氣管負(fù)壓+高壓氨水噴射+單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)或集氣管負(fù)壓+單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)這2種技術(shù)路線配合密閉裝煤車實(shí)現(xiàn)無煙裝煤。密閉裝煤車設(shè)置雙層導(dǎo)套，內(nèi)外套之間、外套與裝煤孔座之間采用特殊密封結(jié)構(gòu),減少裝煤煙氣無組織排放。單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)技術(shù)是在上升管和集氣管之間的橋管處設(shè)有煤氣流量自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，在裝煤和結(jié)焦過程中通過調(diào)節(jié)單個(gè)炭化室內(nèi)荒煤氣進(jìn)入集氣管的流通斷面，穩(wěn)定炭化室壓力，減少爐門、裝煤孔等處廢氣無組織排放。該技術(shù)可單獨(dú)使用，也可與高壓氨水噴射技術(shù)聯(lián)合使用。

可采用集氣管正壓+高壓氨水噴射+除塵裝煤車+地面除塵站+脫硫的技術(shù)路線,將爐頂裝煤逸散的煙氣進(jìn)行除塵、脫硫。除塵采用干式地面除塵站，選用覆膜濾料或其他優(yōu)質(zhì)濾料。煙氣脫硫可采用活性焦/炭法或干法脫硫。

3.2.2搗固焦?fàn)t

可采用集氣管正壓+高壓氨水噴射+雙u形管煙氣轉(zhuǎn)換技術(shù)。煙氣轉(zhuǎn)換技術(shù)是將正在進(jìn)行裝煤操作的炭化室煙氣導(dǎo)入相鄰炭化室內(nèi)，減少裝煤煙氣無組織排放。也可采用集氣管負(fù)壓+高壓氨水噴射+單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)+雙U形管煙氣轉(zhuǎn)換技術(shù)。

搗固焦?fàn)t和頂裝焦?fàn)t的機(jī)側(cè)爐頭煙治理均采用干式地面除塵站，選用覆膜濾料或其他優(yōu)質(zhì)濾料。

3.3推焦廢氣

推焦過程焦側(cè)產(chǎn)生的廢氣直接送干式地面除塵站，選用覆膜濾料或其他優(yōu)質(zhì)濾料。

3.4干熄焦廢氣

干熄焦廢氣中SO2濃度占比最大的煙氣來自于干熄焦裝置循環(huán)風(fēng)機(jī)后放散氣和排焦溜槽廢氣，這部分煙氣量約為除塵風(fēng)量的10%左右，溫度為100-130°C。針對干熄焦廢氣特點(diǎn)，可采取以下技術(shù)路線。

3.5煤氣凈化裝置廢氣

3.6.1煤氣凈化裝置無組織排放有機(jī)廢氣

對于煤氣凈化裝置無組織排放的有機(jī)廢氣，其技術(shù)路線如下。

(1) 設(shè)置壓力平衡系統(tǒng)送至負(fù)壓煤氣管道，實(shí)現(xiàn)廢氣的零排放。壓力平衡技術(shù)是利用管道將煤氣凈化單元各貯槽及相關(guān)設(shè)備的放散口與煤氣管道連接在一起,通過充入氮?dú)獾姆绞秸{(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，保證整個(gè)系統(tǒng)處于與環(huán)境壓差-150~-50 Pa的壓力范圍，各放散口放散氣引入煤氣鼓風(fēng)機(jī)前的負(fù)壓煤氣管道內(nèi)，避免放散氣外排。

(2) 將各貯槽產(chǎn)生的廢氣集中收集送排氣洗凈塔進(jìn)行洗滌凈化，排氣洗凈塔通常采用酸洗、堿洗、洗油洗滌、水洗等措施，洗滌后送至焦?fàn)t或其他燃用煤氣的設(shè)施焚燒，實(shí)現(xiàn)廢氣零排放。

其中，壓力平衡系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)廢氣的治理是一種發(fā)展趨勢。煤氣凈化裝置區(qū)應(yīng)盡快開展設(shè)備和管線泄漏檢測與修復(fù)工作。

3.6.2脫硫再生尾氣

脫硫再生尾氣設(shè)有三級(jí)洗滌:先經(jīng)堿洗,除去尾氣中的酸性物質(zhì);再經(jīng)酸洗，除去尾氣中的堿性物質(zhì);最后經(jīng)水洗,以進(jìn)一步除去尾氣中夾帶的殘留物質(zhì)。經(jīng)過三級(jí)洗滌凈化后的再生尾氣送至焦?fàn)t處理系統(tǒng)。

3.6.3粗苯管式爐

設(shè)粗苯管式爐時(shí),可采用凈化后焦?fàn)t煤氣或混合煤氣燃燒加熱富油，并將管式爐產(chǎn)生的燃燒廢氣送至焦?fàn)t煙氣的脫硫脫硝裝置;未設(shè)粗苯管式爐時(shí),可采用中壓蒸汽加熱富油。取消粗苯管式爐或許會(huì)是一種趨勢,有的企業(yè)已經(jīng)或準(zhǔn)備實(shí)施。

焦化行業(yè)的發(fā)展將統(tǒng)籌污染防治與經(jīng)濟(jì)發(fā)展,焦化的環(huán)保要求日趨嚴(yán)格，環(huán)境準(zhǔn)入門檻將有所提高，焦化行業(yè)的環(huán)保監(jiān)管更加嚴(yán)格。只有將焦化行業(yè)大氣污染減排等措施落到實(shí)處，才能促進(jìn)焦化行業(yè)走向綠色健康的發(fā)展之路，推進(jìn)焦化企業(yè)科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和清潔化發(fā)展。