煤气发生炉在工业炉窑烟气治理中的应用

1、第14卷4期162001年8月城市环境与城市生态URBANENVIRONMENT&URBANECOLOGYVol14,No.4Aug.2001煤气发生炉在工业炉窑烟气治理中的应用王凤阳,刘林,陆彦彬(天津市北辰区环境保护局,300400)摘要:文章介绍了煤气发生炉在工业炉窑烟气治理中的应用,从减少环境污染和节能降耗两个方面客观实际地分析了不同的煤气发生炉在各种窑炉应用中的特点,对典型性和普遍性的内容予以概括,希望起到抛砖引玉的作用,以利于工业炉窑烟气治理工程的开展。关键词:烟气治理;炉窑;煤气发生炉中图分类号:X701文献标识码:A文章编号:1002-1264(2001)04-0016

2、-02ApplicationoftheCoalGasGeneratorforPurifyingFumeWANGFeng2yang,LIULin,LUYan2bin(TianjinBeichenEnvironmentalProtectionAgency,Tianjin300400,China)Abstract:Thearticlediscusseshowtocontrolthefumereleasingfromthefurnaceincoalgasgenerators.Thefea2turesofvarietiesofthecoalgasgeneratorsareanalysedinrespec

3、toftheenvironmentalprotectionandenergyconser2vation.Itisexpectedtogivesomeconstructivesuggestionstopromotethecontrolofthefume.Keywords:controlofthefume;furnace;coalgas工业窑炉的烟气治理问题,一直是环保工作中的重点和难点,私营企业的崛起,比较广,且,其污染更为严重。煤的气化是治理炉窑烟气、防治大气污染的重要手段之一。目前北辰区主要有混合煤气发生炉和简易煤气发生炉两种,下面就这两种炉型作以简单介绍。,5%,煤炭近几十年内还将作为我国

4、的主要能源。目前此种煤气发生炉的产气成本,比燃用重油、渣油的炉窑节省燃料费用近1/3,按其现有生产能力,每年将为企业节省200万元的燃料费。1混合煤气发生炉应用天津重型机器集团公司煤气站有5台混合煤气发生炉,投资1100万元。现只使用一台,年产气量为4000-5000万m3,其煤气发生炉主要工艺流程如图1所示。虽然此种煤气发生炉对烟尘消减贡献比较大,但由于其工艺中有洗涤循环水,出现了含酚废水污染问题。目前实行密闭循环是作为解决含酚废水污染的主要方法,在其闭路循环工艺中主要的净化方法有:溶气压力浮选法、射流浮选法、加无机盐类和酸类法、高分子化合物絮凝法、电解净化法、液固分离法、过滤法等,具体使用

5、过程中多数采取以一种方法为主兼取其它净化方法1。2简易煤气发生炉应用实例天津市华北电缆厂有两台反射炼铜炉,一台轧延用加热炉,年生产能力:炼铜2×104t、轧延3×104t。窑炉改造以前,烟尘超标问题一直困扰着北辰区的大气污染防治工作,其烟尘浓度平均在900-1000mg/m3之间,烟尘黑度在其还原工序中达5级并且持续20-30min。在此之前进行了手烧改机烧、窑炉尾部加装除尘脱硫装置等方法多次改造尝试,但治理效果均不理想,不能保证稳定达标排放。改用混合煤气发生炉,一是投资图1天津重型机器集团公司煤气站工艺流程示意图在气化炉内,煤炭经历了干燥、干馏、气化和燃烧几个过程1。煤气

6、是一种清洁能源,从对天津重型机器集团公司煤气站的煤气发生炉和用气单位烟尘监测结果来看,其烟尘浓度均小于100mg/m3,按其煤收稿日期:2001-06-06王凤阳,等煤气发生炉在工业炉窑烟气治理中的应用17表1天津市华北电缆厂窑炉改用简易煤气发生炉前后比较项目烟尘浓度mg/m3加煤时烟尘黑度加煤时黑烟持续时间还原工序烟尘黑度还原工艺黑烟持续时间烟尘排放量(t/Y)炼铜工艺用煤量(t/Y)压延工艺燃料用量(t/Y)燃料费(万元)炼铜炉内温度(0C炼每炉铜时间(h)司炉工(人/台)()治理前10003-4级20min5级30min387400重油21004501200244太大厂方承受不了,二是其

7、用气量不大、工艺气体纯度要求不高,没必要建大型煤气发生炉。2000年初,进行了简易煤气发生炉改造尝试,投入运转后不仅烟尘治理效果相当稳定,保证达标排放,而且能够满足其工艺要求,并且比其原有窑炉炉膛温度提高近200。其简易煤气发生炉构造简图如图2所示。治理后96<1级0min1级5min3.55400煤500022014001223二种煤气发生炉的比较两种煤气发生炉各有其不同的特点,适用于不同的生产工艺,2。表2图2(201.22.干煤挥发份+焦油+焦炭3.还原层CO2+C+412CO4.氧化层C+O2CO2+94千卡简易煤气中成份比较多,有挥发份、焦油蒸汽、CO2、CO、H2、CH4、H

8、2O、NH3、H2S、SO2等,属于未经净化的脏煤气,其出口温度一般在800-900范围内。由于炉膛内的温度比较高,给氧比例恰当,所有固态可燃性气体得到充分燃烧、气化从而降低烟尘排放,经监测其烟尘浓度为96mg/m3,配合使用低硫优质煤其SO2排放浓度达到512mg/m3,均达到排放标准。其改造3台简易煤有(蒸汽锅炉、静电除尘器、洗涤塔、水循环池等)已去除(SO2部分去烟气中有害气体除)工艺复杂操作技术人员操作有无其它副产物含酚废水、煤焦油烟尘黑度<13多台设备使用一套配套特点煤气发生装置对气体纯净度要求较高、用气量大、气体输送管路较长的工艺无使用低硫煤SO2达标其它气体在燃烧室全部燃烧

9、简单普通工人操作无<1每台设备配一套煤气发生装置对气体纯净度要求不严、用气量相对较小、气体输送管路相对路短的熔炼炉、锻造炉等工艺推广使用工艺4结论煤气发生炉是在我国以燃煤为主要能源的能源政策下,对现有炉窑进行烟尘治理的行之有效的方法之一,它不仅能减少大气污染而且有良好的节能降耗功效,特别是简易煤气发生炉,针对中小型炉窑的烟尘治理方面具有投资小、效果明显的特点,有良好的环境效益、经济效益和社会效益,值得推广。参考文献1寇公.煤炭气化工程M.北京:机械工业出版社,1991.54,664-665.气发生炉共投资50万元,炉体改造投资40万元,供计90万元。改造后其轧延车间压延每吨铜材的燃料费下降了60-70元(原来烧重油);炼铜车间从炼每吨铜耗煤370kg下降到270kg;由于炉温提高、火焰直喷使炼一炉料由原来的24h缩短到12h;其原窑炉是通过炉拱反射热量,每年要修炉4次,维修费用达15万元,