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焦爐煙氣中SO2排放與控制淺析

文檔作者：范龍龍文檔來源：山西省環(huán)境監(jiān)測中心站		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月31日
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2017年第11期(總第146期)
紅；夏占芋釷
ENERGY AND ENERGY CONSERVATION 2017年11月
焦爐煙氣中S02排放與控制淺析
范龍龍
(山西省環(huán)境監(jiān)測中心站，山西太原030027)
摘要： 介紹煉焦企業(yè)焦爐煙氣中sO翻F放情況，分析煙氣中s0：產(chǎn)生原因，探討對產(chǎn)生量的影響因素，提出要穩(wěn)定達到
GB 16171—2012煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準要求的措施和建議。
關(guān)鍵詞： 焦爐煙氣；SO：；產(chǎn)生原因；控制措施
中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：2095—0802一(2017)1 1-01 18—02
Emission and Control Analysis of S02 in Coke Oven Exhaust Gas
FAN Longlong
(Environmental Monitoring Center of Shanxi Province，Taiyuan 030027，Shanxi，China)
Abstract：This paper introduced the emission behaviour of S02 in coke oven exhaust gas in coking enterprises，analyzed the causes
of S02 in exhaust gas，explored the influence factors of output and put forward measures and recommendations to steadily re—
ach requirement required by GB 16171--2012 Emission Standard ofPollutants for Coking Chemical Industry．
Key words：coke oven flue gas；S02；causes；control measures
0引言
山西省是焦炭生產(chǎn)大省，煉焦生產(chǎn)過程中煤氣燃
燒生成的廢氣中SO：是大氣污染的主要污染物之一。GB
16171—2012煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準要求，
2015年1,q 1日起現(xiàn)有企業(yè)和新建企業(yè)執(zhí)行更嚴格的排
放標準：機焦和半焦爐SO：450 mg／m3；熱回收煉焦爐
SO：≤100 mg／m3；對于特別排放地區(qū)執(zhí)行特殊限值
S02≤30 mg／m3。山西省85％的焦炭由機焦爐生產(chǎn)，近
年多個機焦爐生產(chǎn)企業(yè)焦爐煙道氣中SO：排放情況監(jiān)測
結(jié)果表明：雖然2008年一2012年大多企業(yè)焦爐煤氣脫
硫進行了以煤氣脫硫工藝優(yōu)化、增加二次脫硫等改造，
煙道廢氣中的SO：中從改造前的250 mgCm3～350 mg／m3，
降到改造后的80 rllg／m3～150 mg／m3，但是距離GB 16171
～2012煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準中的限值要求
還有距離【11。為了滿足排放標準要求，減少大氣污染，
對焦爐煙道氣sO赤源及控制進行分析研究。
l焦爐煙道氣中S02產(chǎn)生及影響因素分析
1．1 S02產(chǎn)生原因分析
焦爐煙道氣中S0：來源包括焦爐加熱用凈煤氣中
H2s、有機硫經(jīng)燃燒生成的sO：，還有是炭化室荒煤氣竄
漏入燃燒室，燃燒生成的SO：。
1．2影響煙道氣中S02含"量因素分析
影響焦爐煙道氣中sO：含量的因素：a)焦爐加熱用
凈煤氣中H2S、有機硫的含量，其含量多經(jīng)燃燒生成的
sO：就多，反之則少；b)焦爐炭化室荒煤氣竄漏量及其
中的含硫量，荒煤氣竄漏量大、其中含硫量高，經(jīng)燃
收稿日期：2017—10—16
作者簡介：范龍龍，1976年生，男，山西太原人，1999年畢業(yè)于中
國農(nóng)業(yè)大學(xué)計算機專業(yè)。工程師。
·118·
燒生成的SO：就多，反之則少【2]。
1．2．1加熱用凈煤氣質(zhì)量對煙道氣中S02含量影響估算
焦爐荒煤氣經(jīng)過脫硫等凈化處理后，部分回焦爐燃
燒，凈煤氣中H：S含量與脫硫工藝、操作條件等因素有關(guān)。
山西省焦化廠有代表性的脫硫工藝為HPF法、
PDS+栲膠法、改良ADA法。這些脫硫工藝，可以脫除
荒煤氣中的H=S，濃度降至50 mg／m3～100 mg／m3，若采
用二次脫硫，濃度降至20 mg／m3以下。煤氣中有機硫脫
除率40％。60％，脫硫后煤氣中有機硫濃度降至100
mg／m，。150 mg／ms。以此，估算凈煤氣中H2S、有機硫
燃燒生成的SO癢農(nóng)度。
表1中列出凈煤氣(焦爐煤氣)中不同H2S、有機硫
濃度狀況下，燃燒生成的煙氣中SO冀農(nóng)度情況。
表1 不同煤氣質(zhì)量燃燒生成的煙氣中SO。濃度情況
毫克每立方米
硫化物質(zhì)量濃度生成so：濃度煙氣中so：排放濃度
100 30．2 30．2+28(18．6)=58．2(48．8)
H2S 50 15．1 15．1+28(18．6)=43．1(33．7)
20 6．04 6．04+28(18．6)=34．04(24．6)
150 28
有機硫
100 18．6
注：1．煙氣中S02生成量=H2S燃燒生成量+有機硫燃燒生成量；
2．按1 In3焦爐煤氣燃燒生成煙道氣6．23 m3計
從計算結(jié)果看出，凈煤氣中H2S為100 mdm3時，煙
氣中s0：生成量中以H2S燃燒生成為主；凈煤氣中H2Sd,
于50 m咖3時，煙氣中s02生成量小于50 mg／m3，其中
以有機硫燃燒生成為主；當凈煤氣中H2s小于20 mg／m，、
有機硫小于100 mg／m3時，煙氣中生成的SO：生成量中以
有機硫燃燒為主，S0：濃度小于30 mg／m3。
萬方數(shù)據(jù)
2017年第11期范龍龍：焦爐煙氣中s0：排放與控制淺析2017年11月
1．2．2焦爐炭化室竄漏氣影響因素
隨著焦爐使用時間的延長，不可避免的會出現(xiàn)炭
化室荒煤氣竄漏，焦爐砌筑質(zhì)量欠佳、焦爐加熱制度
不合理、焦爐維護不及時、爐齡過長等問題會造成焦
爐炭化室嚴重竄漏。炭化室荒煤氣漏氣率不大于3％，
可以認為砌體是嚴密的；漏氣率4％～7％，認為砌體輕
微漏氣；漏氣率不大于7％，可以認為砌體是嚴重漏氣【3】。
荒煤氣中H2S含量取決于煉焦煤中全硫量，煤中
15％一35％的硫轉(zhuǎn)入到荒煤氣中，其中95％以H彤式存在。
表2中列出煉焦煤全硫量與荒煤氣中H2s含量關(guān)系。
表2煉焦煤全硫量與荒煤氣中H2s含量關(guān)系
煤中硫含量
O．5 O．6 O．7 O．8 O．9
％
荒煤氣中H2S含量
4 500 5 500 6 500 8 000 9 000
mg／m3
以上表中荒煤氣中H2S含量為4 500 mg／m3～9 000
mg／m3、干煤氣產(chǎn)量320 m3／t、炭化室竄漏率為1％，計
算竄漏入燃燒室的荒煤氣中H。s燃燒生產(chǎn)的S02{農(nóng)度，其
結(jié)果為50 mg／m3～90 mv歹m3，超過標準排放限值。若漏
氣率按3％計算，則炭化室竄漏入燃燒室的荒煤氣中H2s
燃燒生產(chǎn)的S02濃度為150 mg／m3～270 m咖3，遠超過
標準限值。
2焦爐煙道氣SO：排放控制措施
通過以上分析，可以看出控制焦爐煙道氣中SO：排
放，需要采取綜合措施。
2．1穩(wěn)定脫硫等煤氣凈化工藝條件
a)加強煤氣冷卻、除油凈化，保證人脫硫塔煤氣
溫度、雜質(zhì)含量達到工藝指標要求；b)在脫硫工藝進
行優(yōu)化和改造的基礎(chǔ)上，進一步強化操作管理考核，
使脫硫工藝指標控制在合格范圍內(nèi)，控制焦爐煤氣中
H2s含量低于20 mg／m3；c)優(yōu)化洗脫苯技術(shù)指標，降低
凈煤氣中有機硫含量；d)控制人爐煤中硫含量，降低荒
煤氣中硫化物含量。
2．2規(guī)范煉焦操作及焦爐砌體維護降低漏氣率
a)加強焦爐砌筑管理，保證爐體砌筑質(zhì)量；b)強
化焦爐生產(chǎn)技術(shù)管理，減少焦爐損傷；c)加強焦爐維
護，減少焦爐竄漏。
2．3增設(shè)焦爐煙氣sO：脫除裝置
盡管GB 16171--2012煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標
準頒發(fā)以來，尤其是2015年1月1日以來，一些企業(yè)和
專家反映標準中對焦爐煙氣中sO：排放限值要求過于苛
刻，嚴于歐盟、德國、日本排放標準，增加了企業(yè)治理
成本。但是，標準具有一定的前瞻性和先進性，對于加
強煉焦企業(yè)煤氣凈化管理好焦爐操作管理、焦爐維護
具有較大的促進作用。為了穩(wěn)定的達到標準排放限值
要求，尤其是達到特殊限值要求，需要增設(shè)焦爐煙氣
sO賊除裝置，保證sO穩(wěn)定達標排放。
2．4強化焦爐煙氣SO：排放監(jiān)控
目前煉焦企業(yè)，已經(jīng)安裝了焦爐煙氣SO：、NO，污染
物排放自動監(jiān)測儀，并與環(huán)保部門監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)。建
議進一步加強監(jiān)控儀器維護和校正，準確反映監(jiān)控結(jié)
果；強化監(jiān)控管理，避免虛假數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)超標現(xiàn)象，及
時組織檢查、分析造成原因，針對性的解決問題。
3結(jié)語
機焦爐煙氣中SO方彩源于焦爐加熱凈煤氣的H2S、有
機硫燃燒和炭化室竄漏進燃燒室的荒煤氣中硫化物燃
燒。要控制煙氣中SO：，要采取源頭和過程控制，降低
煉焦煤中硫含量；優(yōu)化和嚴格控制煤氣凈化工藝技術(shù)
及操作；降低凈煤氣中H2S、有機硫含量；優(yōu)化焦爐加
熱制度和煉焦操作，加強爐體維護和保養(yǎng)，減少荒
煤氣竄漏；為保證穩(wěn)定達標排放，增加煙氣尾部脫硫
裝置。
參考文獻：
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(責(zé)任編輯：季鑫)
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(上接117頁)
議該縣適宜發(fā)展火電規(guī)模為lOOxl04 kW。200x104 kW。
4結(jié)語
結(jié)合火電行業(yè)資源環(huán)境消耗主要特點對縣域環(huán)境
承載力進行了評估，分析發(fā)展不同火電裝機規(guī)模下區(qū)
域環(huán)境壓力的變化，并相應(yīng)提出縣域適宜發(fā)展火電裝
機規(guī)模的建議，以供探討。本次研究未考慮區(qū)域其他
規(guī)劃發(fā)展產(chǎn)業(yè)資源環(huán)境利用因素，在區(qū)域發(fā)展規(guī)劃內(nèi)
容明確前提下，可做進一步深入研究，得出更為準確
客觀的評估結(jié)論。
參考文獻：
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(責(zé)任編輯：高志鳳)
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