摘要：從地方環(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(wèn)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放的途徑,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(guó)多地遭遇持續(xù)的霧霾天氣，大氣污染防治形勢(shì)變得異常嚴(yán)峻。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(wèn)題。特別是“氣十條”實(shí)施以來(lái)，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(duì)美好生活環(huán)境的向往還有一定差距。

面對(duì)焦化行業(yè)日益突出的大氣污染問(wèn)題，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(jiàn)。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?qǐng)?zhí)行)，部分省市已經(jīng)開(kāi)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(shì)十分嚴(yán)峻，只有通過(guò)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。

1焦化行業(yè)面臨的環(huán)保壓力

和地方對(duì)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(shì)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(duì)廢氣進(jìn)行收集處理。

1.2 2018—2019年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅(jiān)行動(dòng)方案

1.2.1京津冀及周邊地區(qū)

河北、山西省全面啟動(dòng)炭化室高度4.3m及以下、運(yùn)行壽命超過(guò)10年的焦?fàn)t淘汰工作。河北、山東、河南省要按照2020年底前鋼焦比不高于0.4的目標(biāo)，加大獨(dú)立焦化企業(yè)淘汰力度。深化焦化行業(yè)污染治理,強(qiáng)化無(wú)組織排放管理，廠內(nèi)所有散狀物料儲(chǔ)存、輸送及主要生產(chǎn)車間應(yīng)密閉。鼓勵(lì)城市建成區(qū)內(nèi)焦?fàn)t實(shí)施爐體加罩封閉，并對(duì)廢氣進(jìn)行收集處理。

各地重點(diǎn)對(duì)焦化等高排放行業(yè)實(shí)施采暖期錯(cuò)峰生產(chǎn)。對(duì)行業(yè)污染排放績(jī)效水平明顯好于同行業(yè)其他企業(yè)的環(huán)保標(biāo)桿企業(yè)，可不予限產(chǎn)，包括焦?fàn)t爐體加罩封閉、配備焦?fàn)t煙囪廢氣脫硫脫硝裝置，且達(dá)到特別排放限值的企業(yè)。

1.2.2汾渭平原

加大現(xiàn)有焦化企業(yè)整合力度，提升產(chǎn)業(yè)裝備水平,大幅減少企業(yè)數(shù)量。全面啟動(dòng)炭化室高度4.3m及以下、運(yùn)行壽命超過(guò)10年的焦?fàn)t淘汰工作。

實(shí)施焦化行業(yè)深度治理。實(shí)施精煤、焦炭等散狀物料儲(chǔ)存和輸送密閉改造;焦?fàn)t爐體安裝高清紅外視頻監(jiān)控裝置;焦?fàn)t煙囪、裝煤地面站、推焦地面站、干法熄焦地面站等主要排放口安裝自動(dòng)監(jiān)控設(shè)施;加強(qiáng)化產(chǎn)區(qū)域揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的控制和治理，將煤氣凈化系統(tǒng)冷鼓各類貯槽(罐)及其他區(qū)域焦油、苯等貯槽(罐)的有機(jī)廢氣接入壓力平衡系統(tǒng)或收集凈化處理;酚氰廢水處理設(shè)施加蓋并配備廢氣收集處理設(shè)施;開(kāi)展設(shè)備和管線泄漏檢測(cè)與修復(fù)工作;加快推進(jìn)焦?fàn)t機(jī)側(cè)除塵系統(tǒng)建設(shè);鼓勵(lì)城市建成區(qū)及周邊區(qū)域焦?fàn)t實(shí)施爐體加罩封閉工作。

1.3地方要求

1.3.1山西省打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)推動(dòng)轉(zhuǎn)型升級(jí)實(shí)施方案

合理平衡淘汰焦炭產(chǎn)能與新建焦炭產(chǎn)能，確保焦炭產(chǎn)能總體穩(wěn)中有降，先進(jìn)焦?fàn)t占比快速提升，污染排放總量大幅度降低。2019年10月1日起，全省焦化企業(yè)全部達(dá)到環(huán)保特別排放限值標(biāo)準(zhǔn)。到2020年，炭化室高度5.5m以上焦?fàn)t產(chǎn)能占比達(dá)到50%以上，焦化裝備水平明顯提升。

加強(qiáng)對(duì)焦?fàn)t裝煤推焦、物料封閉儲(chǔ)存、除塵等關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的無(wú)組織排放進(jìn)行排查和深度治理，加強(qiáng)對(duì)無(wú)組織排放的監(jiān)督管理。焦化企業(yè)要采用先進(jìn)技術(shù),加快對(duì)傳統(tǒng)濕法熄焦工藝實(shí)施改造。

1.3.2山東省打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)作戰(zhàn)方案

加大落后產(chǎn)能淘汰和過(guò)剩產(chǎn)能壓減力度，嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量、環(huán)保、能耗、安全等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)焦化行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。加大7個(gè)傳輸通道城市獨(dú)立焦化企業(yè)淘汰力度，全省實(shí)施“以鋼定焦”。

1.3.3河北省打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)方案及深度減排方案

(1)三年行動(dòng)方案。唐山市要把大幅壓減產(chǎn)能、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局作為主攻方向，強(qiáng)力推進(jìn)焦化行業(yè)退城搬遷和超低排放升級(jí)改造。嚴(yán)禁新增焦炭產(chǎn)能,焦炭產(chǎn)能控制在8 000萬(wàn)t左右。全省焦化企業(yè)料堆場(chǎng)按照《煤場(chǎng)、料場(chǎng)、渣場(chǎng)揚(yáng)塵污染控制技術(shù)規(guī)范》(DB 13/0352—2016)存儲(chǔ)要求，實(shí)現(xiàn)規(guī)范管理。按照“典型示范、對(duì)標(biāo)先進(jìn)、分步實(shí)施”的原則，全面實(shí)施超低排放改造。對(duì)城市建成區(qū)內(nèi)焦?fàn)t實(shí)施加罩封閉，并對(duì)廢氣進(jìn)行收集處理。到2020年10月，全省焦化行業(yè)全部完成深度治理，達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。2020年，符合條件的焦化企業(yè)完成有色煙羽治理。對(duì)傳輸通道城市的焦化企業(yè)實(shí)行錯(cuò)峰生產(chǎn)。

(2)深度減排方案。焦?fàn)t煙囪煙氣顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10mg/m3、15mg/m3、100mg/m3,焦?fàn)t裝煤工序顆粒物、二氧化硫排放濃度分別不高于10mg/m3、50mg/m3,推焦工序顆粒物排放濃度不高于10 mg/m3;焦化行業(yè)料場(chǎng)、運(yùn)輸通廊封閉;焦?fàn)t爐體煙塵強(qiáng)化無(wú)組織逸散控制;化產(chǎn)回收工序和各類貯罐強(qiáng)化污染物回收處理;管道、閥門、泵站、污水處理等強(qiáng)化精細(xì)管控，建立泄漏與檢測(cè)修復(fù)制度;加強(qiáng)開(kāi)停車、檢(維)修、生產(chǎn)異常等非正常工況污染控制，減少顆粒物、VOCs等無(wú)組織排放。

2焦化行業(yè)大氣污染防治存在的問(wèn)題

(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(wú)組織排放管控相對(duì)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(guò)剩，市場(chǎng)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(zhǎng)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(guò)程中產(chǎn)生的污染物種類及其排放量有待進(jìn)一步研究。

3超低排放限值與特別排放限值的對(duì)比

《鋼鐵企業(yè)超低排放改造工作方案(征求意見(jiàn)稿)》(環(huán)辦大氣函[2018]242號(hào))中焦化的排放限值總體上嚴(yán)于《煉焦化學(xué)工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16171—2012)中的特別排放限值，詳細(xì)對(duì)比情況見(jiàn)表1。

4焦化行業(yè)超低排放的技術(shù)路線

焦化行業(yè)大氣污染的控制可以通過(guò)3類方法來(lái)實(shí)施:一是源頭減量;二是過(guò)程控制;三是末端治理。源頭減量相對(duì)于末端治理,通常成本更低、更有效、更可控。企業(yè)通過(guò)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。

4.1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(zhǎng)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(duì)于使用焦?fàn)t煤氣加熱的焦?fàn)t更適用。

(2)過(guò)程控制。加強(qiáng)焦?fàn)t生產(chǎn)操作管理，降低空氣過(guò)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。a、焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝常見(jiàn)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(guò)濾風(fēng)速。(半)干法脫硫的脫硫劑可采用鈣基或鈉基脫硫劑。

 b、先進(jìn)的焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置：HB-CataFilter陶瓷觸媒管脫硝除塵一體化工藝路線，SDS/CFB干法脫硫+熱解析+脫硝除塵一體化技術(shù)+余熱裝置

 工藝流程簡(jiǎn)述 

 來(lái)自焦?fàn)t煙氣進(jìn)入干法（CFB或SDS）進(jìn)行脫硫，脫硫劑采用消石灰/小蘇打。脫硫后的煙氣，利用氣氨與稀釋風(fēng)混合成體積氨含量為3-5%的混合氣體經(jīng)噴氨格柵混合入煙氣中送入除塵脫硝一體化中進(jìn)行脫硝除塵，同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫除NOx及除塵的目的。脫硝除塵后的煙氣經(jīng)過(guò)余熱裝置降溫后由引風(fēng)機(jī)引至煙囪排出。

HB-CataFilter陶瓷觸媒管脫硝除塵一體化在焦化行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

設(shè)備及控制簡(jiǎn)單：特別是SDS全干法脫硫系統(tǒng)，只需控制脫硫劑的投加量，就能快速響應(yīng)SO2 濃度變化。

性  價(jià)  比  高：     HB-CataFilter陶瓷觸媒管脫硝除塵一體化工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占地面積小，投資成本低廉；

運(yùn) 行 費(fèi) 用 低：    其運(yùn)行阻力低(比SDA+GGH工藝少1500Pa以上)，無(wú)需工藝水，電耗低，能源利用率高。

二次污染的控制： 該系統(tǒng)為全干法脫硫，無(wú)“廢水”排放。該系統(tǒng)排煙溫度超過(guò)130度，無(wú)“白煙、白水氣“  等煙尾產(chǎn)生，無(wú)需脫白。同時(shí)，產(chǎn)物可用于玻璃廠、造紙廠和水泥廠等，實(shí)現(xiàn)二次利用；

可 在 線 檢 修：    采取獨(dú)立倉(cāng)室設(shè)計(jì)可分倉(cāng)室離線檢修，解決了焦?fàn)t在不停爐情況下，環(huán)保設(shè)施需檢修時(shí)煙 氣排放不能達(dá)標(biāo)的難題，同時(shí)因?yàn)楸苊饬送t檢修帶來(lái)的諸多損失;

設(shè)備及控制簡(jiǎn)單：特別是SDS全干法脫硫系統(tǒng)，只需控制脫硫劑的投加量，就能快速響應(yīng)SO2 濃度變化。

性  價(jià)  比  高：     HB-CataFilter陶瓷觸媒管脫硝除塵一體化工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占地面積小，投資成本低廉；

運(yùn) 行 費(fèi) 用 低：    其運(yùn)行阻力低(比SDA+GGH工藝少1500Pa以上)，無(wú)需工藝水，電耗低，能源利用率高。

二次污染的控制： 該系統(tǒng)為全干法脫硫，無(wú)“廢水”排放。該系統(tǒng)排煙溫度超過(guò)130度，無(wú)“白煙、白水氣“等煙尾產(chǎn)生，無(wú)需脫白。同時(shí)，產(chǎn)物可用于玻璃廠、造紙廠和水泥廠等，實(shí)現(xiàn)二次利用；

可 在 線 檢 修：    采取獨(dú)立倉(cāng)室設(shè)計(jì)可分倉(cāng)室離線檢修，解決了焦?fàn)t在不停爐情況下，環(huán)保設(shè)施需檢修時(shí)煙氣排放不能達(dá)標(biāo)的難題，同時(shí)因?yàn)楸苊饬送t檢修帶來(lái)的諸多損失;

具有自動(dòng)化程度高、安裝簡(jiǎn)單、、一體化工藝流程短，故障點(diǎn)少，維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

6結(jié)語(yǔ)

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。