2010第四届焦化年会论文集

2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 1 6m 焦炉的清洁生产综合治理 韵金虎 郝志强 贺建忠 陈 勇 弓 剑 （太原煤气化集团公司第二焦化厂） 【 摘 要 】 焦炉作业产生的烟尘是焦化行业的首要污染源，文中介绍了焦炉无烟治理 方面许多创新并经过实际检验的 技术和管理手段， 提出了 清洁生产并不 是 一定会赔钱的例证。 【 关键词 】 焦炉无烟治理 清洁生产 治理方案 化行业污染情况 焦炉生产伴有大量的烟尘 和荒煤气 逸散，是焦化行业的首要污染源。其污染物有固体悬浮物（ 苯可溶物（ 苯并芘 ( ，总量在 t 煤左 右 ，以年产 100 万吨焦炭的焦化厂计算，年排放污染物达 3000 吨 。 严重的致癌物质，因此行业内采用 了多种工艺技术 （ 包括 装煤、出焦烟尘治理技术 、 干熄焦技术 、弹簧刀边密封技术等 ） 对 其 进行 治理 。国内尽管已经有了诸如宝钢这样的样板工厂， 各 企业配套的 环保设施 也日益齐全而先进， 但总体上说，焦炉生产的环境污染问题仍很 突出 ，如何用好现有设施 、提高控制水平， 并进而 彻底解决焦炉烟尘污染是 焦化 行业面临的 最主要的难 题。 厂特点 本厂焦炉采用焦耐院新型 6M 焦炉，设计能力年产冶金焦 100 万吨。主要工艺设 备比较先进，自动化程度较高，环保设施也比较齐全。但因保障城市煤气供应的需要，生产比较紧张，对具体生产工程中的逸散控制更是艰难。 我厂位于中心城市（省城）边缘，离城市主干道约 1环城高速路约 500m。随着城市扩展，已经被三面包围，高层住宅楼离焦炉仅 200m。由于焦化行业本身给人的印象就是黄烟滚滚，加之集团公司原有的几个工厂已经对周边环境形成较大的污染威胁，导致环保部门对我们格外“重视”，清洁生产已经直接关系到了我们企业的生存。 焦炉 生产中的 跑烟冒火是最令人头疼的环保疑难，尤 其是炉门的跑烟冒火，保持难、从冒到治更难。许多企业 投产初期 在清洁生产上 都 比较被动 ， 顾此失彼。 因此 ， 我们及时组织 对几个先进企业进行了考察，并提出了 “备煤无尘、炼焦无烟、净化无味”全方位创建“三无工厂”的理念。无烟焦炉就是 “ 三无 ”之一，其难度和重要程度均位居 “ 三无 工厂” 之首。 烟焦炉治理的控制部位与存在的问题 6m 焦炉生产中的 逸散控制 点（泄露点）有 1600 余组，其中动态密封点 1000 余组，静态密封点 600 余组。控制数量大、难度高、标准严。根据类别不同， 生产 过程中 的 逸散主要表现在以下几个方面（如下表） ： 表 1 序号 重点 部位 存在的问题 1 炉门和炉 门 框 密封不严密导致装煤后数小时内煤气泄露 标准： 2 装煤操作 密封不严、操作配合不协调引起烟尘泄露 3 装煤孔盖、上升管盖和轴头、桥管 各部位密封不严或荒煤气导出不畅引起荒煤气泄露 4 出焦操作 密封不严、焦炭欠火引起烟尘泄露 5 地面除尘站系统 除尘吸力小；风机高速滞后； 烟焦炉治理的主要难点 无烟焦炉治理的主要难点主要表现在一下几方面：设备方面、工艺方面、生产方面。 表 2 序号 类别 主要难点 1 设备方面 炉门高度大，变形 大、人工操作够不着、 操作 强度大；联结口变形 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 2010年 6月 8日 11日 2 设备自控不成熟、维护跟不上，导致无法使用； 2 工艺方面 炉间缝处的石棉绳烧损严重，密封差；横排温度均匀控制难； 蓄热室封墙窜漏严重，边火道部位焦炭成熟情况不良； 3 生产方面 生产负荷大，检修时间少；人员少、操作程序繁复、泄露点多； 生产 中的逸散 控制包括操作、技术、 设备、 管理等 各个方面，经过三年来的不断摸索，我们总结出了一些经验 ， 提供给同行作交流，以期为焦 炉 污染治理提供一些参考。 满拉平是基础 6 米焦炉设备庞大，且 大多采用螺旋装煤，检修维护较为困难，因此增加了装满拉平的难度。一旦装不满，必将导致炉顶空间温度升高，荒煤气中的化学成分大量高温裂解，不仅严重影响化工产品的产量和质量，而且将堵塞系统管道、威胁稳定生产。由于管道阻力增加，系统运行压力增大，导致泄漏严重、操作紊乱。开工初期我们就曾深受其害，因此我们把装满拉平作为各项工作的重中之重来抓，采取了多种打破常规的做法，短期内取得了突破，为稳定生产打下了基础，焦炭和化工产品的产量、质量大幅度提升，系统泄漏也大幅度降低。按照挥发份同比，焦炭产量增加 3煤气量增加 1具体做法： 煤螺旋转速、角度等都定期组织调整，保证装满装匀。 每天都进行焦线抽查，对应各班挂钩考核。 们不断摸索改进操作方法，实行了二次补装煤工艺，解决了焦侧缺角问题，单炉产焦得到大幅度提高。 表 3 焦线与单炉产量、炉顶空间温度变化情况 项目 焦线 顶空间温度 单炉产焦 入炉煤挥发份 备 注 2005 年 950 878 半年已经开始治理 2007 年 780 750 任落实是关键 炉门冒烟是焦炉生产中跑烟冒火最主要的重点和难点所在。由于自动清铲设备无法正常使用，人工清铲环境差、强度大。因责任难分、监督困难、周期太长，我们在各运行工段分片承包的基础上，又增加了横铁 到位与否包炉工段和出炉工段“双包”挂钩办法，实现了炉炉清铲， 解决了炉门冒烟的难题。 为了进一步落实责任， 采用了行业内 未见 的焦线日常测量 、执行系数月汇总考核的办法，对各运行班装满拉平实行量化考核。即 每天都进行焦线抽查，对应各班挂钩考核。由于责任直接和操作人员收入定量挂钩，积极性大大提高，一 举扭转了装不满的情况。 由于横排温度控制较难，环保要求又高，出炉冒烟 不合格时有发生。 针对这种情况， 我们改变了 焦炉调火监 控 的行业 惯例，实行 “ 全面 炉 温 监控” 管理， 把横排温度监控日常化， 并 将 各区 段温度系数直接承包 、 量化挂钩至责任人，横排控制取得突破， 横排 系数由 右 很快提高到 了 上，基本杜绝了出炉冒烟情况， 焦炉工艺 管理 提高到 了 一个新水平。 改创新 是保障 尽管 6m 焦炉已经 具有 比较成熟的工艺和设备，但仍有许多不合理或不完善的地方 。 6m 焦炉在设计上无法实现次序装煤的要求，我们采取了二次补装煤工艺 以保证焦炉焦侧装煤无缺角；炉框冒烟问题出现晚但 控制难度较大。 如果 更换 ， 费时费力、风险大、影响生产，常规热态处理难度高、效果差。我们和有关厂家合作，采用新型黏结材料，并经过多次试验，首创了不停产炉间缝内侧喷抹工艺，解决了炉框煤气泄漏的问题；针对地面除尘站风机高速滞后和出灰系统故障多发的问题，我们对自控和排灰系统进行了技改；针对除尘接口密封不严的问题，我们采用新型材料，完成了煤车 和拦焦车 对位接口密封 技改； 针对出炉时焦侧炉顶冒烟严重，实施了 拦焦 二次除尘 技改 ，效果显著 ；利用新型保温材料，我们彻底解决了蓄热室封墙 及两 叉部 的密封问题，大幅提高了焦炉边火道温度，保证了加热均匀。 以上改进取得了明显 的 效果，逐步形成了良性循环，为清洁生产提供了保障。 调代修降成本 6m 焦炉炉门高度大、清铲难度大，导致容易变形，炉门冒烟大，如果不及时处理就会形成恶性循环，缩短使用周期。因此必须在加强清铲的同时，加强炉门调整力度，随时动态调节，以调代修。为此我们 还设计制造了专用工器具，取得了较好效果。 此外，为了降低成本， 05 年下半年开始炉门刀边、砖槽、小炉门等几乎全部翻修复用 3 次以上，节约备件费用 100 余万元。 2010年 6月 8日 11日 2010年第四届全国焦化技术及生产年会 3 我们坚 持“效益让环保先行”的理念， 实施了一 系列 治理 ，焦炉生产的各类烟尘逸散得到了有效缓解，为企业获得“蓝色”（环境行为良好）标志打下了坚实的基础。 经过三年不懈的综合治理，我们一方面增加 了 焦炭产量、 保证了 化工产品 产率和质量 ，实现 了经济效益最大化的目的； 另一方面较成功的解决了焦炉生产跑烟冒火、污染环境的难题，初步达到了清洁生产的要求， 改变了焦化生产“乌烟瘴气”的形象，为 公司焦化厂在中心城市的生存和可持续发展 打下了良好的基础 。 目前，我们的设备故障率明显下降，焦炉单孔产焦稳定在 ； K 均 ， k 横排 等系数已全部 达至特级标准。 统计数据显示，我们每年在以上环保方面的投入约需要 150 万元。目前焦炭单炉产量（与设计能力挥发份同比）增加约 3%（ /炉），年增加利