鋼鐵行業(yè)煉焦廠環(huán)境影響評價中工程要點分析

王成玉+張福行+胡雙柏

摘要：在煉焦廠建設項目環(huán)境影響評價過程中，通過嚴格把握國家相關法律法規(guī)、產(chǎn)業(yè)政策及環(huán)保政策，深入了解煉焦生產(chǎn)工藝，掌握煉焦廠的污染特點，提出針對性較強的污染控制措施等技術要點的把握，使評價結果更可靠可信，為建設項目的工程設計和環(huán)境管理提供科學依據(jù)。

關鍵詞：煉焦廠；環(huán)境影響評價；工程分析

中圖分類號：X822.5 文獻標識碼：A 稿件標號：2095-672X（2017）04-0044-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.020

Abstract： In the process of environmental impact assessment of coking plant construction project， through thorough grasp of relevant state laws and regulations， industrial policies and environmental policies， we have a better understanding of coking production technology， grasping the pollution characteristics of coking plants， and put forward targeted pollution control measures. Technical points to grasp， so that the evaluation results more reliable and credible， for the construction of the project design and environmental management to provide a scientific basis.

Key words： Coking plant； Environmental impact assessment； Engineering analysis

1 煉焦的任務和生產(chǎn)工藝流程

1.1 煉焦的任務

煙煤隔絕空氣加熱到950-1050℃，經(jīng)過干燥、熱解、熔融、黏結、固化、收縮等階段最終得到焦炭，這一過程稱作高溫干餾，是煤的炭化過程，工業(yè)上稱作高溫煉焦或煉焦化工，簡稱煉焦或焦化。

高溫煉焦是煤綜合利用最成熟、應用最廣泛的重要方法，其主體設備是焦爐，所得主要產(chǎn)品是焦炭，副產(chǎn)品是荒煤氣，其中包括多種化學產(chǎn)品。焦炭主要用于高爐冶煉、鐵合金冶煉、鑄造、氣化和化學工業(yè)燃料或原料。產(chǎn)生的荒煤氣送煤氣精制系統(tǒng)制備凈化的焦爐煤氣，除部分焦爐加熱自用以外，還作為燃料進行外供。

1.2 煉焦生產(chǎn)工藝流程

本文所指煉焦廠，主要是指鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中涵蓋煤處理系統(tǒng)、煉焦系統(tǒng)及焦處理系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝單元，不包括煤氣精制部分。譬如某煉焦廠生產(chǎn)工藝流程如下：煉焦煤經(jīng)原料碼頭運至煤場堆放，按需要送至煤處理系統(tǒng)經(jīng)配合，粉碎，混合，干燥，輸送等工序，送入貯煤塔。貯煤塔中的煤料經(jīng)裝煤車裝入焦爐炭化室中高溫干餾，經(jīng)一段時間加熱生成焦炭及荒煤氣。焦炭由推焦車推出，依次經(jīng)攔焦車、焦罐車，經(jīng)提升與橫移牽引裝置送入干熄焦槽，干熄后的焦炭經(jīng)篩分后根據(jù)其粒徑分別送往高爐等用戶，產(chǎn)生的荒煤氣送煤氣精制系統(tǒng)制備凈化的焦爐煤氣。

2 煉焦廠的污染特點

2.1 廢氣和粉塵產(chǎn)生量大

煉焦廠生產(chǎn)過程中大氣污染嚴重，廢氣和粉塵產(chǎn)生量大，含塵濃度高。每生產(chǎn)1 t焦炭大約產(chǎn)生5000m3-13000m3廢氣和3-5kg左右的粉塵。煉焦的廢氣中還含有SO2、NOx、H2S、B[a]P等物質，一般t焦散發(fā)B[a]P約1.0g，SO2約0.05-2kg。SO2的產(chǎn)生量因焦爐加熱用燃氣的性質和質量而有較大的差別。

2.2 粉塵產(chǎn)生點位多

煉焦廠生產(chǎn)過程中粉塵產(chǎn)生點位多，煤處理系統(tǒng)的粉碎、混合、干燥等預處理、煤轉運站 、煤塔等環(huán)節(jié)，再有煉焦系統(tǒng)中的裝煤、出焦、干熄焦以及焦處理系統(tǒng)的裝焦、篩分和轉運等過程均有粉塵產(chǎn)生。此外，焦爐爐體運行過程中，焦爐裝煤孔蓋、爐門及上升管等處亦會產(chǎn)生煙塵，這就給有效收集和去除粉塵效率提出了很高的要求，要求有很高的粉塵捕集率和除塵效率。

2.3 無組織排放嚴重

煉焦在裝煤、推焦、導焦和干熄焦等過程中，由于裝備或工藝的局限性，不能做到完全的廢氣捕集，有多種污染物外逸。《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》（GB16171-2012）中也特別規(guī)定了苯并[a]芘、硫化氫、氨等污染物的無組織排放濃度限值。

2.4 粉塵具有回收利用價值

煉焦廠產(chǎn)生的粉塵基本為含煤粉塵或含焦粉塵，回收利用價值高。裝煤及備煤除塵系統(tǒng)收集下來的煤塵可返回到煉焦工藝系統(tǒng)中再次利用；出焦及焦處理除塵系統(tǒng)收集下來的焦塵，干熄焦除塵系統(tǒng)收集下來的焦塵，用料罐車返回高爐噴吹等系統(tǒng)中再次利用。

2.5 廢水可實現(xiàn)“零排放”

煉焦廠廢水主要來煉焦過程中的間接冷卻水、加熱蒸汽冷凝水等生產(chǎn)凈廢水和生產(chǎn)污水，如接觸粉塵廢水、煤氣管道冷凝水及含酚氰污水等。煉焦廢水產(chǎn)生量大，且因熄焦、除塵等工藝而有較大差異；廢水水質復雜，含有大量的有機污染物、酚、硫和氨等有毒有害污染物，不經(jīng)處理排放出來會對周邊生態(tài)環(huán)境造成很大的危害。

當前煉焦廠如采用干熄焦、干法除塵等清潔生產(chǎn)技術及合適的煉焦酚氰廢水處理工藝，使煉焦廢水從源頭減少產(chǎn)生量，然后實施分質供水，在煉焦廠實現(xiàn)煉焦廢水“零”排放是可能的。

3 環(huán)境影響評價技術要點

3.1 產(chǎn)業(yè)政策要求

根據(jù)國家發(fā)改委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄（2011年本）》的要求，限制建設頂裝焦爐炭化室高度<6.0米，100萬t/年以下焦化項目；且鼓勵煤調濕、干法熄焦等先進技術的研發(fā)和利用。根據(jù)國家工業(yè)和信息化部于2008年12月發(fā)布的《焦化行業(yè)準入條件（2008年修訂）》要求，新上焦化項目要從生產(chǎn)企業(yè)布局、工藝與裝備、產(chǎn)品質量、資（能）源消耗和副產(chǎn)品綜合利用、環(huán)境保護、技術進步和監(jiān)督與管理等七個方面的滿足準入條件。其中對常規(guī)機焦爐裝備有如下規(guī)定：“新建頂裝焦爐炭化室高度必須≥6.0米、容積≥38.5m3；企業(yè)生產(chǎn)能力100萬t/年及以上；建焦爐要同步配套建設干熄焦裝置；同步配套建設脫硫、脫氰、脫氨等煤氣凈化工業(yè)工藝；綜合能耗≤165 kg 標準煤/t 焦，煤耗小于1.33 t/t 焦，水循環(huán)利用率≥95%”。

3.2 清潔生產(chǎn)要求

3.2.1 資源能耗利用指標

資源能耗利用指標選擇了煉焦行業(yè)最常用的經(jīng)濟技術指標，如工序能耗、t焦耗新鮮水量、焦爐煤氣利用率、水循環(huán)利用率等指標，耗新水量越大，廢水產(chǎn)生量將越大，對環(huán)境的危害也越大，另外，焦爐煤氣、設備水循環(huán)利用率越高，說明資源浪費越小。降低能源消耗亦是煉焦行業(yè)提高經(jīng)濟效益和保護環(huán)境的重要途徑。國內煉焦行業(yè)清潔生產(chǎn)先進水平要求，如下表1：

3.2.2 廢物回收利用指標

煉焦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物主要有：熄焦廢水、煤處理系統(tǒng)除塵回收的煤塵、裝煤推焦除塵系統(tǒng)除下的焦塵、熄焦篩焦系統(tǒng)回收的焦粉和剩余污泥。這些廢物成份復雜，如固體廢物露天堆置，隨風飄散或被雨水沖刷會對大氣、土壤和水體產(chǎn)生污染。

因此，必須對這些廢物采取有效的綜合利用和合理處置。國內煉焦行業(yè)清潔生產(chǎn)先進水平要求，酚氰廢水處理后盡可能回用，剩余廢水可以達標外排；熄焦廢水閉路循環(huán)，均不外排；備煤、裝煤、推焦除塵系統(tǒng)除下物全部回收利用；熄焦、篩焦系統(tǒng)粉塵全部回收利用。

3.3 污染控制要求

3.3.1 廢氣和粉塵污染物控制

煤處理系統(tǒng)的運煤通廊和轉運站均為封閉設計，避免煤塵外泄。在煤轉運站、粉碎機室、煤干燥等處設置布袋除塵系統(tǒng)凈化后排放。

煉焦系統(tǒng)中采用高壓氨水無煙裝煤，裝煤和出焦均設有地面除塵站，采用高效脈沖袋式除塵器處理。焦爐加熱燃燒后的煙氣，通過100m以上的煙囪高空排放，與大氣充分混合、擴散、稀釋。干熄焦系統(tǒng)產(chǎn)生的粉塵經(jīng)集氣罩捕集后，送干熄焦地面除塵站除塵，凈化后煙氣經(jīng)由煙囪外排；干熄焦所用的惰性氣體經(jīng)一次除塵后，由干熄焦鍋爐回收余熱，再經(jīng)二次除塵后循環(huán)使用，不外排。焦處理系統(tǒng)在爐前焦庫、篩焦樓、回送焦臺、焦轉運站等揚塵點設集塵裝置，采用防靜電材質低壓脈沖袋式除塵器凈化處理，凈化后的氣體經(jīng)由煙囪外排。脈沖袋式除塵器收集的粉塵由刮板輸送機送入粉塵貯倉后，采用汽車定期外運。此外，將篩貯焦系統(tǒng)各轉運站及運焦通廊均設計成封閉式，并在主要揚塵部位設置沖洗地坪等灑水抑塵措施，防止二次揚塵。

3.3.2 廢水污染物控制

采用干熄焦技術及干法除塵的煉焦廠，產(chǎn)生的廢水分為生產(chǎn)凈廢水和沖洗地坪、煤氣管道冷凝水等生產(chǎn)污水。生產(chǎn)凈廢水來源于間接冷卻水排污水及凝結水，其水質除水溫略有升高外基本未受到污染，設冷卻塔冷卻后循環(huán)水使用，對排放的強制排污水，做到串級使用，提高循環(huán)水的利用率。來自車間地坪沖洗水、煤氣管道冷凝水等生產(chǎn)污水，經(jīng)A2O生化工藝等技術處理后，大部分作為工業(yè)循環(huán)水補充水回用，其余出水作為原料堆場抑塵灑水使用，可實現(xiàn)不對外排放。

3.3.3 固體廢物綜合利用

煤粉送焦化配料槽配入煉焦煤中綜合利用、焦粉均回收作燃料或送燒結綜合利用，固體廢物的處理率可達100%。既使廢物資源化，又節(jié)約資源，減少一次能源的使用，進而減少一次能源開發(fā)所帶來的一系列環(huán)境問題。

3.4 大氣、衛(wèi)生防護距離的要求

煉焦廠無組織泄漏產(chǎn)生有害因素主要在焦爐，選擇粉塵、SO2、B[a]P、H2S、NH3等主要污染物作為計算項目，采用《環(huán)境影響評價技術導則——大氣環(huán)境》（HJ2.2—2008）中的大氣環(huán)境防護距離模式進行大氣環(huán)境防護距離計算，在此距離內不應有長期居住的人群。

同時《煉焦業(yè)衛(wèi)生防護距離》（GB11661—2012）規(guī)定了不同生產(chǎn)規(guī)模、不同風速條件下應執(zhí)行的衛(wèi)生防護距離；按照標準規(guī)定，生產(chǎn)中產(chǎn)生有害因素的部門（本項目指焦爐爐體）邊界至對大氣污染比較敏感的區(qū)域，如居民區(qū)、學校和醫(yī)院的距離不應小于衛(wèi)生防護距離。

4 結束語

在對煉焦廠的環(huán)境影響評價工程分析過程中，對照《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄（2011年本）》、《焦化行業(yè)準入條件（2008年修訂）》等產(chǎn)業(yè)政策的相符性，執(zhí)行《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》（GB16171-2012）標準，及根據(jù)煉焦行業(yè)清潔生產(chǎn)標準判斷清潔生產(chǎn)水平是否滿足要求，提出針對性較強的污染控制措，同時在選址上要滿足煉焦廠的大氣、衛(wèi)生防護距離的標準，以減少污染物對敏感區(qū)域的影響。

參考文獻

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作者簡介：王成玉（1983年-），男，學士學位，煉鐵廠煉焦分廠主任工程師。