焦化企业粉尘来源与防治措施探讨

贡梓真,任美学

(鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司,辽宁营口 115007)

近年来,焦化行业始终保持平稳发展态势,炼焦作为煤化工的支柱型产业,在绿色、低碳等方面进步明显,然而生产过程中煤尘-焦炭尘-烟尘全流程把控依旧是焦化企业EHS( Environment、Health、Safety)管理的重点。岗位职工短期吸入粉尘可能会导致咽炎等一系列呼吸道疾病,若长期吸入高浓度无机粉尘会导致肺部纤维化等肺部疾病。

鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公司炼焦部焦炉于2008年投产,焦炭设计产能255×104t,煤气处理量为12.6×104m3/h。生产流程包含备煤-炼焦-干熄焦-煤气净化全过程。根据焦化厂区各阶段粉尘治理欠缺情况,通过分析焦炭生产过程粉尘来源,现场通过采取一系列的技术、管理实践,粉尘治理取得一定效果。

1 焦炭生产过程粉尘来源

1.1 备煤阶段

备煤阶段接触粉尘的岗位主要包括:破块机工、预粉碎工、斗槽操作工、配煤工和煤塔工。原料场来煤通过皮带运输,经过接收、贮存、倒运、配合混匀、粉碎等环节,最终装入煤塔准备。备煤阶段产生粉尘均为煤尘,主要来源有两种:①皮带运输过程产生粉尘,由于皮带转载点、破碎机设备的高速运转,原煤下落过程中又含有大量的诱导风,落料处会受到风速和风压的影响,造成除尘器吸附效果降低,导致扬尘产生;②煤种复杂多变导致布袋除尘效果降低,一般来说布袋除尘效果可以达到99%[1],但由于受到煤种价格等因素的影响,焦化厂用煤并非固定煤种,部分煤种水分较高,导致布袋除尘器滤袋黏结、堵塞滤料,系统长时间运行后会导致布袋除尘效率大幅度降低[2,3]。

1.2 炼焦阶段

炼焦阶段接触粉尘的岗位主要包括:推焦车司机、装煤车司机、拦焦车司机、熄焦车司机、焦侧出炉工、焦炉除尘工。煤塔中的配合煤经过煤车装入焦炉,产生的焦炭成熟后通过推焦车推出,由拦焦车导入焦罐车,焦罐车由提升机装入干熄炉中[4]。这一过程中,产生的粉尘主要有两种:①装煤过程煤车导套附近有煤尘;②推焦过程机焦侧均有粉尘,主要是出炉号炉门附近,粉尘主要是焦尘。

1.3 干熄焦阶段

干熄焦阶段接触粉尘的岗位主要包括:干熄焦运焦工、干熄焦室外巡检和干熄焦副操。焦炭由焦罐车向干熄炉放焦过程中,预存段及循环风机后部放散处和焦炭排出处的振动给料器、回转密封阀、溜槽、运焦带式输送机落料点处,都会产生大量的粉尘。另外焦炭在筛分、贮运过程中也会产生大量粉尘。

2 除尘治理实践

2.1 除尘治理技术实践

2.1.1 备煤阶段除尘技术

备煤阶段主要涉及封闭式管理粉碎机室、转运站及运煤皮带通廊,为防止煤尘外逸,带式输送机设密封机罩,保持自然通风[5];煤在粉碎过程中会产生大量煤尘,设置4处除尘系统,在扬尘点处安设吸气罩避免粉尘外逸,其中预粉碎机室和粉碎机室各设2个除尘系统,除尘设备为高效低阻DZW93型脉冲袋式除尘器;运煤皮带系统增设高质量双级清扫器,增设绝大部分通廊的清扫水管、水沟和沉淀池,并且考虑冬季防寒;对部分装置采取整体密封改造,包括板式皮带机、配煤盘、斗槽、粉碎机下部、粉碎机上部。治理效果以斗槽区域煤尘(呼尘)检测项目为例,检测结果CPE(粉尘短时间峰接触浓度)由2019年的7.07 mg/m3降为2023年的2.43 mg/m3,治理效果明显。

2.1.2 炼焦阶段除尘技术

摘炉门、推焦及平煤时产生的烟气主要为焦尘,由此布设焦炉两侧除尘装置,由脉冲布袋除尘器净化,处理能力为17×104m3/h;推焦车原自带车载除尘器改为在推焦车炉口上方、刮板处设置集尘罩,在每个炭化室机侧炉柱上方与托架下方增设挡烟板,在推焦车两侧增设外罩挡板,与集尘罩配合;统一对装煤、推焦除尘地面站除尘系统进行优化改造,装煤除尘、推焦除尘系统将原有离线排灰阀更换为密封性更好的格式排灰阀,同步更新插板阀、进风通道和阀门,清灰采用更高效的声波清灰器等,从而降低系统漏风率提高吸力,同时提高排灰效果,提升原除尘系统处理能力[6]。另外,装煤除尘系统新建2个除尘仓体,增加整体除尘系统过滤面积(由1 480 m2增至2 220 m2),推焦除尘系统除尘器高度方向加高,布袋加长加粗并更换为新型滤料,配套袋笼,更换花板,更新除尘器进出风道及风道阀门,更换脉冲阀喷吹系统。经优化改造后,装煤、推焦除尘系统过滤风速降低至0.8 m/min,颗粒物排放浓度≤10 mg/m3,能够保证过滤效果。

2.1.3 干熄焦阶段除尘技术

焦炭在筛分过程中会有大量的粉尘产生,由于原筛焦楼除尘系统中仅有一套除尘地面站,除尘治理效果不好,后期技改,现场新增一套除尘地面站,将筛焦楼筛分系统及汽车装料处一分为二,分别进行对应区域独立除尘,提升除尘效率。第一套为在筛焦楼及筛焦楼汽车装料处设地面除尘站,经脉冲袋除尘器除尘。同时运焦皮带通廊封闭式管理,在扬尘处设置洒水抑尘设施,对皮带机头、机尾处密封罩进行封闭改造,减轻焦尘职业病危害。第二套为在运焦皮带系统增设高质量双级清扫器,皮带采取密封改造,包括皮带档、皮带上部运料部分、各皮带沉辊间窗户,再增加电动阀门,实现料线切换与除尘翻板连锁自动控制[7]。同时对布袋除尘器进行优化改造,对除尘布袋进行加长加粗,配套袋笼,采用新型滤料,更换花板,颗粒物排放浓度≤10 mg/m3,除尘收集的焦尘存于粉料仓内,经加湿用汽车定期外运。

2.2 焦化粉尘防治管理实践

粉尘防治技术实践主要是对粉尘产生源头及传播途径加以控制(设备升级和环境改造),在此基础上,进行粉尘防治管理实践,主要是对粉尘末端接收对象(粉尘接触人员)进行管理手段控制,实现全过程粉尘闭环治理和管控。

2.2.1 个体防护用品发放及使用

现场根据行业规定及职业病危害因素检测报告建议,为接触煤尘、焦尘作业人员配备相应的个人劳动保护用具(使用防颗粒物口罩及呼吸防护半面罩,确保非油性颗粒物的过滤效率在95%以上),并定期培训作业人员正确使用个人防护用品和加强监督个人防护用品的佩戴情况。

2.2.2 粉尘危害防治与管理

首先设置职业卫生公告栏和警示标识,依据GBZ 158—2003《工作场所职业病危害警示标识》、GBZ 2.1—2019《工作场所有害因素职业接触限值 第1部分 化学有害因素》等标准文件,在办公区域职业卫生公告栏上公布职业病防治的规章制度、操作规程等;在工作场所公告栏上公布职业病危害因素、接触限值、应急救援措施、危害因素检测结果、检测机构名称等。在工作场所明显位置设置图形标识、警示线、警示语句等标识,定期进行维护管理。

其次增设烟气排放在续监测系统CEMS(Continuous Emission Monitoring System),主要对排放的颗粒物(湿粉尘、干粉尘)浓度进行实时在线监测,日常采集焦炉烟气脱硫脱硝、装煤推焦除尘、干熄焦除尘、干熄焦循环放散烟气脱硫、筛焦除尘等关键点位数据,确保粉尘浓度日常监测连续、自动可控[8]。

2.2.3 防尘宣传和专题培训

焦化企业职业健康管理人员为贯彻落实《国家职业病防治规划(2021—2025年)》,根据《中华人民共和国职业病防治法》、《国家卫生健康委办公厅关于进一步加强用人单位职业健康培训工作的通知》等有关法律法规要求,取得培训合格证书。定期组织开展多种形式的职业病防治宣传,例如发放《职业病应知应会宣传手册》、挂宣传标语、播放培训视频等,使岗位职工清楚职业病可能造成的危害以及明确使用佩戴劳保用品的重要意义。

2.2.4 职业健康监护与职业卫生档案管理

a) 职业健康检查情况,根据公司《职业健康管理程序》规定,定期委托具备甲级资质的职业卫生技术服务机构对存在职业病危害因素的工作场所进行检测和评价,定期对接触职业病危害因素的职工进行健康体检,发现有健康问题的职工,由人事部门调换岗位。

b) 劳动者职业卫生档案管理制度,组织上岗前、在岗期间和离岗时的职工进行体检,并将检查结果及时书面告知职工,需如实记入职工健康监护档案,并且职工需本人签字进行确认。

3 结语

粉尘治理是焦化企业EHS管理的重中之重,通过分析备煤、炼焦、干熄焦各阶段粉尘的来源,以及介绍各生产阶段防尘治理实践的应用情况,探索企业在粉尘治理过程中的治理效果。另外从防护用品发放及使用、粉尘危害防治与管理、防尘宣传和专题培训、职业健康监护与职业卫生档案管理4个方面提出粉尘防治的管理实践,总结了解决粉尘治理地难题,从而进一步为保护职工的身体健康提供治理方案。