.钢铁行业焦化工艺污染防治最佳可行技术指南(试行)

附件一：HJ-BAT-004环境保护技术文件钢铁行业焦化工艺污染防治最佳可行技术指南(试行)GuidelineonBestAvailableTechnologiesofPollutionPreventionandControlforCokingProcessoftheIronandSteelIndustry（onTrial）环境保护部2010年12月目次前言……………………………………………………………………………………………………I1总则…………………………………………………………………………………………………11.1适用范围………………………………………………………………………………………11.2术语和定义……………………………………………………………………………………12生产工艺及污染物排放………………………………………………………………………12.1生产工艺及产污环节………………………………………………………………………12.2污染物排放……………………………………………………………………………………23焦化工艺污染防治技术………………………………………………………………………63.1工艺过程污染预防技术……………………………………………………………………63.2大气污染治理技术……………………………………………………………………………103.3水污染治理技术………………………………………………………………………………123.4固体废物综合利用及处理处置技术………………………………………………………153.5噪声污染治理技术……………………………………………………………………………163.6焦化工艺污染防治新技术…………………………………………………………………164焦化工艺污染防治最佳可行技术……………………………………………………………174.1焦化工艺污染防治最佳可行技术概述………………………………………………174.2工艺过程污染预防最佳可行技术………………………………………………………174.3大气污染治理最佳可行技术……………………………………………………………204.4水污染治理最佳可行技术…………………………………………………………………214.5固体废物综合利用及处理处置最佳可行技术………………………………………244.6最佳环境管理实践…………………………………………………………………………24附录：术语及符号…………………………………………………………………………………27I前言为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》，加快建立环境技术管理体系，确保环境管理目标的技术可达性，增强环境管理决策的科学性，提供环境管理政策制定和实施的技术依据，引导污染防治技术进步和环保产业发展，根据《国家环境技术管理体系建设规划》，环境保护部组织制订污染防治技术政策、污染防治最佳可行技术指南、环境工程技术规范等技术指导文件。本指南可作为钢铁行业焦化工艺生产项目环境影响评价、工程设计、工程验收以及运营管理等环节的技术依据，是供各级环境保护部门、规划和设计单位以及用户使用的指导性技术文件。本指南为首次发布，将根据环境管理要求及技术发展情况适时修订。本指南由环境保护部科技标准司提出。本指南起草单位：中冶建筑研究总院有限公司、北京市环境保护科学研究院、中钢集团天澄环保科技股份有限公司。本指南由环境保护部解释。1总1.11.21.2.1.2.1.2.2生2.1则适用范围本指南适用于具有焦化工艺的钢铁生产企业，其他具有相近工艺的企业可参照执行。术语和定义1最佳可行技术是针对生产、生活过程中产生的各种环境问题，为减少污染物排放，从整体上实现高水平环境保护所采用的与某一时期技术、经济发展水平和环境管理要求相适应、在公共基础设施和工业部门得到应用、适用于不同应用条件的一项或多项先进、可行的污染防治工艺和技术。2最佳环境管理实践是指运用行政、经济、技术等手段，为减少生产、生活活动对环境造成的潜在污染和危害，确保实现最佳污染防治效果，从整体上达到高水平环境保护所采用的管理活动。3大型焦炉是指炭化室高度6m及以上、容积38.5m3及以上的顶装焦炉和炭化室高度5.5m及以上、捣固煤饼体积35m3及以上的捣固焦炉。产工艺及污染物排放生产工艺及产污环节钢铁行业焦化工艺是指将配比好的煤粉碎为合格煤粒，装入焦炉炭化室高温干馏生成焦炭，再经熄焦、筛焦得到合格冶金焦，并—1—对荒煤气进行净化的生产过程。焦化工艺过程由备煤、炼焦、化产（煤气净化及化学产品回收）三部分组成，所用的原料、辅料和燃料包括煤、化学品（洗油、脱硫剂、硫酸和碱）和煤气。焦化工艺所用的焦炉主要有顶装焦炉、捣固焦炉和直立式炭化炉。钢铁行业炼焦主要采用顶装焦炉和捣固焦炉，其中顶装焦炉占实际生产焦炉数量的90%以上。焦化工艺生产流程及产污环节见图1。2.22.2.污染物排放焦化工艺产生的污染包括大气污染、水污染、固体废物污染和噪声污染，其中大气污染（颗粒物）和水污染是主要环境问题。1大气污染焦化工艺产生的大气污染物中含有颗粒物和多种无机、有机污染物。颗粒物主要为煤尘和焦尘，无机类污染物包括硫化氢、氰化氢、氨、二氧化碳等，有机类污染物包括苯类、酚类、多环和杂环芳烃等，多属有毒有害物质，特别是以苯并[a]芘为代表的多环芳烃大多是致癌物质，会对环境和人体健康造成影响。焦化工艺主要大气污染物及来源见表1。—2—图1焦化工艺流程及产污环节—3—表1焦化工艺主要大气污染物及来源工序产污节点主要污染物源型精煤堆存、装卸颗粒物面源备煤工序精煤破碎、转运颗粒物点源装煤工序装煤孔、上升管、装煤风机放散管等处逸散颗粒物、PAH、BSO、H2S、HCN、CO、CmHn点源焦炉本体的装煤孔盖、炉门、上升管盖、炉墙等处泄漏颗粒物、PAH、BSO、SO2、H2S、NH3、CO体源炼焦工序焦炉燃烧废气颗粒物、SO2、NOx点源推焦运焦工序炉门、推焦车、拦焦车、熄焦车、上升管、推焦风机放散管等处逸散颗粒物、SO2、PAH、H2S、HCN点源湿法熄焦：熄焦塔颗粒物、PAH、酚、HCN、NH3、H2S点源熄焦工序干法熄焦：干熄焦槽顶、排焦口、风机放散管颗粒物、SO2点源焦炭筛分破碎颗粒物点源筛贮焦工序焦炭贮存、小品种焦炭装车颗粒物面源煤气冷却装置各种槽类设备的放散管PAH、NH3、H2S点源粗苯蒸馏装置各种油槽分离器的放散管PAH、NH3、H2S、CmHn等点源精苯加工及焦油加工苯、CmHn、H2S等点源脱硫再生塔H2S点源蒸氨系统NH3、酚、吡啶盐基点源硫铵干燥系统颗粒物、NH3、酚点源煤气净化工序管式加热炉颗粒物、SO2、NOx点源—4—2.2.2.2.2水污染焦化废水成分复杂，污染物浓度高，难降解，含有数十种无机和有机污染物，其中无机污染物主要是氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等；有机污染物除酚类外，还有单环及多环的芳香族化合物、杂环化合物等。焦化废水主要由以下几类废水组成：剩余氨水：在炼焦过程中，炼焦煤含有的物理水和解析出的化合水随荒煤气从焦炉引出，经初冷凝器冷却形成冷凝水，称为剩余氨水。剩余氨水经蒸氨工序脱除部分氨后，形成焦化废水。该类废水含有高浓度的氨、酚、氰、硫化物及石油类污染物。煤气终冷水、蒸汽冷凝分离水：包括煤气终冷的直接冷却水、粗苯和精苯加工的直接蒸汽冷凝分离水。这类废水均含有一定浓度的酚、氰和硫化物，水量不大，但成分复杂。其他废水：各种槽、釜定期排放的分离水、湿熄焦废水、焦炉上升管水封盖排水、煤气管道水封槽排水及管道冷凝水、洗涤水、车间地坪或设备清洗水等，这些废水多为间断性排水，含酚、氰等污染物。以上废水全部汇入焦化废水处理站，集中处理后全部回用。3固体废物污染焦化工艺产生多种固态、半固态及流态的固体废物，主要有焦油渣、酸焦油、洗油再生器残渣、黑萘、吹苯残渣及残液、黄血盐残铁渣、酚和精制残渣、脱硫残渣等，其中焦油渣和各类化产残渣—5—属于危险废物。2.2.3焦3.13.1.3.1.3.1.3.1.4噪声污染焦化工艺中产生的噪声分为机械噪声和空气动力性噪声，主要噪声源包括煤粉碎机、除尘风机、鼓风机、通风机组、干熄焦循环风机和干熄焦锅炉的放散阀等。在采取控制措施前，安全阀排气装置间歇噪声达到120dB(A)，其他噪声源强通常为85～110dB(A)。化工艺污染防治技术工艺过程污染预防技术1储配煤工序污染预防技术1.1大型筒仓贮煤技术大型筒仓贮煤技术是以大型筒仓封闭贮存煤炭的方式控制煤堆扬尘，筒仓内设有喷水装置，洒水抑尘并防止煤自燃。该技术可消除露天贮存煤堆风扬尘，减少装卸作业扬尘。该技术适用于焦化工艺储煤工序。1.2风动选择粉碎技术风动选择粉碎技术是用沸腾床风选器对炼焦用煤进行气力分级预处理，从流化床上层分离出成品煤直接装炉；从下层分离出密度大、颗粒大的煤经粉碎后装炉。该技术可提高焦炉弱粘结性煤的用量和装炉煤堆比重，相同产量下可减少炼焦炉数和废气排放量。该技术适用于焦煤资源不丰富地区的焦化工艺配煤工序。1.3入炉煤调湿技术（CMC）—6—入炉煤调湿技术是通过加热干燥，将入炉煤料水分控制在适宜水平。目前主要有导热油煤调湿工艺、烟道气煤调湿工艺、蒸汽煤调湿工艺。该技术可分别减少剩余氨水、蒸氨用蒸汽及焦炉加热用煤气量约30%；但调湿后的煤在输送、装煤过程中的扬尘量增大，需采取加大除尘系统风量、进行密闭等措施。该技术适用于焦化工艺配煤工序。3.1.3.1.3.1.3.1.1.4气流分级分离调湿技术气流分级分离调湿技术是集风选破碎和煤调湿于一体的技术。该技术可增加焦炉弱粘结性煤用量，减少煤料水分，提高装炉煤堆比重，减少废气和废水排放。该技术适用于焦煤资源不丰富地区的焦化工艺配煤工序。1.5配型煤炼焦技术配型煤炼焦技术是将部分煤在装焦炉前配入粘结剂压成型块，然后与散状煤按比例混合后装炉。该技术在不降低焦炭强度的情况下，通过多配低灰、低硫弱粘煤的方式降低焦炭的灰分和硫分，减少二氧化硫和粉尘的排放。该技术适用于焦煤资源不丰富地区的焦化工艺配煤工序。2炼焦工序污染预防技术2.1大型焦炉炼焦技术大型焦炉炼焦技术是利用炭化室高度6m及以上、容积38.5m3及以上顶装焦炉的炼焦技术。—7—该技术可单独调节加热温度和升温速度，使整个焦饼温度更趋均匀，保证焦炭质量，装煤密度提高约10%。由于炭化室容积大，炉孔数减少，排放源减少，污染物泄漏和排放量也相应减少；同时高质量冶金焦配合大高炉炼铁可减少工序能耗，并满足高质量铁水生产的要求。该技术适用于焦化工艺炼焦工序。3.1.3.1.3.1.3.1.2.2捣固炼焦技术捣固炼焦技术是在装煤推焦车的煤箱内用捣固机将已配好的煤捣实后，从焦炉机侧推入炭化室内进行高温干馏的炼焦技术。目前多采用多锤连续捣固技术。采用该技术，可配入较多的高挥发分煤及弱粘结性煤，煤饼的堆积密度提高；相同生产规模下，可减少炭化室孔数或容积，减少出焦次数，改善操作环境，减少废气无组织排放。该技术适用于焦煤资源不丰富地区的焦化工艺炼焦工序。3熄焦工序污染预防技术3.1干法熄焦技术干法熄焦技术是利用惰性气体将焦炭冷却，并回收焦炭显热。该技术可节约用水，减少湿法熄焦过程中排放的含酚、氢氰酸、硫化氢、氨气的废气和废水；可回收约80%的红焦显热生产蒸汽，间接减少燃煤废气排放。该技术适用于焦化工艺原有湿熄焦改造和新建焦炉配套熄焦。3.2低水分熄焦技术低水分熄焦技术是在专门设计的熄焦车内通过喷嘴、凹槽或孔—8—口喷水，水流迅速通过焦炭层将焦炭冷却。残余的水通过底板快速流出熄焦车，在熄焦系统内循环使用。该技术配套用于高炭化室焦炉熄焦，可一次处理单炭化室产出的全部焦炭；与常规湿法熄焦技术相比，可减少20%～40%耗水量，但投资略高；与干熄焦技术相比，投资低，但会产生废气和废水。该技术适用于焦化工艺原有的熄焦塔改造，并作为干熄焦备用熄焦技术。3.1.3.1.3.1.3.3常规湿法熄焦技术常规湿法熄焦技术是直接通过熄焦塔顶喷洒水将焦炭冷却，熄焦废水在系统内循环使用。该技术工艺简单、投资省、占地小，但耗水量大，红焦显热没有利用，不利于节能，目前国