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個方面總結分析了焦化行業(yè)大氣污染目前所面臨的問題,提出了超低排放的技術路線,重點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”實施以來，焦化行業(yè)的大氣污染治理“攻堅戰(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)逐步實行焦化行業(yè)特別排放限值和秋冬季錯峰生產(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《煉焦化學工業(yè)大氣污染物超低排放標準》(DB 13/2863—2018,2019年1月1日執(zhí)行)，部分省市已經(jīng)開始實施超低排放改造。焦化行業(yè)目前面臨的環(huán)境形勢十分嚴峻，只有通過多措施并舉才能盡快改變現(xiàn)實局面，實現(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峻,技術裝備和環(huán)保升級改造迫在眉睫。

1.1藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃

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

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

(2) 焦爐的無組織排放管控相對較差。

(3) 大氣環(huán)境防護距離或衛(wèi)生防護距離難以滿足要求。

(4) 產(chǎn)能過剩，市場空間有限。

(5) 污染治理技術之間差異較大，部分技術不能長期穩(wěn)定達標。

(6) 資源配置及產(chǎn)業(yè)布局不合理，獨立焦化企業(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)，不利于焦爐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)通過采取以下技術路線并加強管理,可以達到超低排放水平。

3.1焦爐煙囪廢氣

(1) 源頭減量。加熱煤氣采用低硫、低氮燃氣,加熱采用廢氣循環(huán)與多段加熱相結合的低氮燃燒技術。多段加熱是向立火道分段供入空氣，形成多點燃燒,在實現(xiàn)焦爐均勻加熱的同時，降低燃燒強度，減少NOx產(chǎn)生量;廢氣循環(huán)技術是將焦爐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爐煤氣加熱的焦爐更適用。

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

(3) 末端治理。焦爐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。除塵可優(yōu)先選用高效布袋除塵方式并控制過濾風速。(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頂裝焦爐

可采用集氣管負壓+高壓氨水噴射+單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)或集氣管負壓+單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)這2種技術路線配合密閉裝煤車實現(xiàn)無煙裝煤。密閉裝煤車設置雙層導套，內(nèi)外套之間、外套與裝煤孔座之間采用特殊密封結構,減少裝煤煙氣無組織排放。單孔炭化室壓力調(diào)節(jié)技術是在上升管和集氣管之間的橋管處設有煤氣流量自動調(diào)節(jié)裝置，在裝煤和結焦過程中通過調(diào)節(jié)單個炭化室內(nèi)荒煤氣進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。該技術可單獨使用，也可與高壓氨水噴射技術聯(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+脫硫的技術路線,將爐頂裝煤逸散的煙氣進行除塵、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搗固焦爐

可采用集氣管正壓+高壓氨水噴射+雙u形管煙氣轉換技術。煙氣轉換技術是將正在進行裝煤操作的炭化室煙氣導入相鄰炭化室內(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形管煙氣轉換技術。

搗固焦爐和頂裝焦爐的機側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)風機后放散氣和排焦溜槽廢氣，這部分煙氣量約為除塵風量的10%左右，溫度為100-130°C。針對干熄焦廢氣特點，可采取以下技術路線。

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廢氣

對于煤氣凈化裝置無組織排放的有機廢氣，其技術路線如下。

(1) 設置壓力平衡系統(tǒng)送至負壓煤氣管道，實現(xiàn)廢氣的零排放。壓力平衡技術是利用管道將煤氣凈化單元各貯槽及相關設備的放散口與煤氣管道連接在一起,通過充入氮氣的方式調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，保證整個系統(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機前的負壓煤氣管道內(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，洗滌后送至焦爐或其他燃用煤氣的設施焚燒，實現(xiàn)廢氣零排放。

其中，壓力平衡系統(tǒng)進行有機廢氣的治理是一種發(fā)展趨勢。煤氣凈化裝置區(qū)應盡快開展設備和管線泄漏檢測與修復工作。

3.6.2脫硫再生尾氣

脫硫再生尾氣設有三級洗滌: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,以進一步除去尾氣中夾帶的殘留物質(zhì)。經(jīng)過三級洗滌凈化后的再生尾氣送至焦爐處理系統(tǒng)。

3.6.3粗苯管式爐

設粗苯管式爐時,可采用凈化后焦爐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爐煙氣的脫硫脫硝裝置;未設粗苯管式爐時,可采用中壓蒸汽加熱富油。取消粗苯管式爐或許會是一種趨勢,有的企業(yè)已經(jīng)或準備實施。

焦化行業(yè)的發(fā)展將統(tǒng)籌污染防治與經(jīng)濟發(fā)展,焦化的環(huán)保要求日趨嚴格，環(huán)境準入門檻將有所提高，焦化行業(yè)的環(huán)保監(jiān)管更加嚴格。只有將焦化行業(yè)大氣污染減排等措施落到實處，才能促進焦化行業(yè)走向綠色健康的發(fā)展之路，推進焦化企業(yè)科學化、規(guī)范化、標準化和清潔化發(fā)展。