1、焦化企业验收监测中注意事项及结果核查 山西省环境监测中心站许漂致2014.6.23前言l焦化企业验收监测的主要依据 炼焦化学工业污染物排放标准（GB16171-2012）：两个要素：水污染物和气污染物（应不包括锅炉）；三类企业：现有企业、新建企业、特别保护地区的企业（也叫环境敏感区）；三种炉型：常规机焦炉、热回收焦炉、半焦（兰炭）炭化炉。l特点：规定了1）常规机焦炉和热回收焦炉、2）半焦炭化炉，炉顶废气无组织排放的采样点位设置要求、监测项目、采样频次和采样时间（5.3.3）。前言炼焦化学工业：炼焦煤按生产工艺和产品要求配比后，装入隔绝空气的密闭炼焦炉内，经高、中、低温干馏转化为焦炭、焦炉煤气和
2、化学产品的工艺过程。煤 炼 焦 炉焦炭净化装置荒煤气焦炉煤气化学产品前言常规机焦炉（简称机焦炉）：炭化室、燃烧室分设，炼焦煤隔绝空气间接加热干馏成焦炭，并设有煤气净化、化学产品回收利用的生产装置。装煤方式分顶装和捣固侧装。前言_常规机焦炉（简称机焦炉）：炼焦炉焦侧（拦焦车）煤塔熄焦塔 前言_常规机焦炉（简称机焦炉）：炼焦炉机侧装煤（侧装捣固焦）、推焦车前言_常规机焦炉（简称机焦炉）：初冷塔机械化焦油氨水分离槽前言_常规机焦炉（简称机焦炉）：湿法脱硫塔、脱硫再生塔干法精脱硫装置前言_常规机焦炉（简称机焦炉）：终冷塔蒸氨塔前言_常规机焦炉（简称机焦炉）：熄焦塔熄焦水循环塔凉焦台上升管桥管集气管吸气
3、主管道焦场补充水水焦炭图2-3 焦炭生产工艺流程及排污示意图推焦机煤箱炼焦炉熄焦车焦炭煤塔备煤工段焦尘煤气煤气煤气氨水喷洒噪声、粉尘冷鼓工段前言_常规机焦炉（简称机焦炉）：荒煤气焦炉气液分离器初冷器电捕焦油器鼓风机预冷塔脱硫喷淋饱和器终冷塔洗苯塔管式炉荒煤气煤气煤气煤气煤气煤气煤气煤气煤气煤气换热器脱苯塔再生器蒸汽再生残渣2%富油富油废气煤气富油富油沸腾干燥器硫铵再生塔脱硫液再生液S泡沫脱硫废液熔硫釜 硫磺脱硫剂浓氨水贫油 粗苯分离水污水处理站剩余污泥补充熄焦等蒸氨酚氰废水机 械 化 澄 清 槽水封水循环氨水冷凝液冷凝液焦油剩余氨水沥青渣噪声焦油渣焦油硫铵尘废气烟囱图2-4 煤气净化系统工艺流
4、程方框及排污示意图脱硫塔城市煤气 金属镁厂粗苯外销精脱硫前言热回收焦炉：集焦炉炭化室微负压操作、机械化捣固、装煤、出焦、回收利用焦炭燃烧余热于一体的焦炭生产装置，其炉室分为卧室炉和立式炉，以生产铸造焦为主。前言热回收焦炉：推焦过程前言热回收焦炉：生产工艺流程前言热回收焦炉：前言半焦（兰炭）炭化炉（简称“半焦炉”）：以不粘煤、弱粘煤、长焰煤等为原料，在炭化温度750以下进行中低温干馏，以生产半焦（兰炭）为主的生产装置。加热方式分内热式和外热式。一、常见问题 l1、焦炉烟囱废气排放量的测试结果变化范围较大，如何判定其合理性；l2、脱硫后煤气中的硫化氢含量（浓度）与燃烧装置（如焦炉烟囱、燃气锅炉、管
5、式炉、导热油炉、制冷装置）排放二氧化硫浓度的匹配关系l3、装煤、推焦过程、干熄焦过程如何采样（如何在短时间内采集到所需的样品）l4、多个燃气装置二氧化硫排放浓度不一致；l5、煤气中硫化氢如何采样二、焦化企业验收监测中的注意事项 1、工况（生产负荷）的把握 根据焦炉的单孔产焦量和每天的出炉计划，计算当天的生产负荷：生产负荷=当天的实际产焦量/设计的日产焦量*100二、焦化企业验收监测中的注意事项 2、焦炉烟囱采样 颗粒物和苯并芘要分别采样，不能合并使用。二、焦化企业验收监测中的注意事项 2、焦炉烟囱采样 1）监测断面（测孔）的位置l要足够高（尺寸小、管壁薄、气流均匀），尽量达到规范要求的6倍直径
6、处。l受监测平台宽度的限制，长枪操作不方便，最好呈十字开四个测孔（理想状态）。二、焦化企业验收监测中的注意事项 2、焦炉烟囱采样 2）尺寸的测量l方法一：根据企业提供的工程图纸，查询测孔位置的内径和烟囱壁厚。l方法二：实际测量。烟囱内径d=烟囱外周长/壁厚*壁厚（或法兰）的测量方法：找一根软硬适中的直铁丝，在其头部弯一个约5公分长的直角，伸进测孔勾住内壁测量壁厚。注意两点：a a）不要将隔温层壁当作烟囱的内壁；）不要将隔温层壁当作烟囱的内壁；b b）当测孔处安装有法兰时，要了解法兰深入的长度是否超过烟囱壁厚。）当测孔处安装有法兰时，要了解法兰深入的长度是否超过烟囱壁厚。最好是实际测量与查阅资料
7、相结合。二、焦化企业验收监测中的注意事项 2、焦炉烟囱采样 3）烟温的测量 炼焦炉燃烧室排放的废气温度到焦炉烟囱时一般在300以上。现场监测时会遇到烟温停留在200、甚至更低上不去，而氧含量很高。这种情况一般出现在开孔不规则的焦炉烟囱上，是测孔处漏风造成的。所以要求测温的热电偶要足够长，测孔处的密封程度要好。二、焦化企业验收监测中的注意事项 2、焦炉烟囱采样 4）含湿量的测量 测量管要足够长，测量时间要合适（干温不过100）。GB/T16157-1996中说到：干湿球法测量含湿量的适用范围是：排气温度低于100。从理论上讲，焦炉煤气燃烧后排放的废气中，水分含量不大于16.7%。二、焦化企业验收
8、监测中的注意事项 2、焦炉烟囱采样 5）样品采集时间 要足够长。目的：a）风量测试结果稳定、有代表性；b）滤筒采集污染物量足够多，满足滤筒测试最低采尘量的要求。必要时采取单个滤筒采样的方法。二、焦化企业验收监测中的注意事项 3、装煤、出焦过程的采样 1）要一份出炉计划，并掌握单孔装煤和出焦的时间长度；2）设专人在炉顶指挥（通过对讲机）装煤、推焦的采样过程；顶装煤时间一般是顶装煤时间一般是2-4分钟，侧装煤时间一般分钟，侧装煤时间一般1分半；分半；出焦时间一般为出焦时间一般为40-60秒。秒。3）开两个采样孔、使用两套仪器，同时采集颗粒物和苯并芘；4）每个滤筒采集三个装煤、出焦过程，即代表一个数
9、据结果；二、焦化企业验收监测中的注意事项 4、干熄焦过程的采样 1）掌握出炉计划和单次干熄焦的用时长度；2）设专人在熄焦台顶层指挥（通过对讲机等通讯设施）；3）开两个采样孔、使用两套仪器，同时采集颗粒物和苯并芘；4）每个滤筒采集三个干熄焦过程，即代表一个数据结果；焦罐焦罐干熄炉焦罐焦罐提升机提升机索道索道密封盖密封盖二、焦化企业验收监测中的注意事项 照片4、干熄焦过程的采样二、焦化企业验收监测中的注意事项 5、煤气中硫化氢的采样 1）采用带转子流量计的废气采样仪进行采样；2）依靠煤气管道自身的压力，进行无动力采样；3）采集到沉淀产生时，即停止采样，记录采样时间；4）记录计前温度和煤气主管道的压
10、力（阀门的全开状态），计算采样体积；5）湿法脱硫时，记录脱硫液的循环量和脱硫剂的加入量 二、焦化企业验收监测中的注意事项 6、苯并芘采样（HJ/T40-1999）1）采样滤筒准备 HJ/T40-1999固定污染源排气中 苯并芘 的测定中对采样滤筒未做前处理要求。可参照空气和废气监测分析方法（第四版）滤膜的准备：350马弗炉内灼烧2小时、干燥器中保存。或参照GB/T15439-1995环境空气 苯并芘 测定：500马弗炉内灼烧半小时、干燥器中保存。2）采样体积：要求为1m3。3）采样后滤筒处理：避光保存，24小时内进行前处理，1个月内分析完毕（空气和废气监测分析方法（第四版）中要求7天内进行前处
11、理）。二、焦化企业验收监测中的注意事项 7、其它间断性运行设施的采样 硫铵工段和备煤工段为间断性生产工段。这两处处理设施的测试要求：采样前，预先与企业沟通，在采样时段内保证工况的正常：硫铵工段备足硫铵结晶体；备煤工段预留出煤塔上煤的空间。二、焦化企业验收监测中的注意事项 8、炉顶无组织采样（炼焦化学工业污染物排放标准 （GB16171-2012）5.3）1）采样位置 a）常规机焦炉和热回收焦炉 “采样点设在炉顶装煤塔与焦炉炉端机侧和焦侧两侧的1/3、2/3处各设一个测点”二、焦化企业验收监测中的注意事项 8、炉顶无组织采样 1）采样位置 a）常规机焦炉和热回收焦炉 “采样点设在炉顶装煤塔与焦炉
12、炉端机侧和焦侧两侧的1/3、2/3处各设一个测点”二、焦化企业验收监测中的注意事项 8、炉顶无组织采样 1）采样位置 a）常规机焦炉和热回收焦炉 “采样点设在炉顶装煤塔与焦炉炉端机侧和焦侧两侧的1/3、2/3处各设一个测点”机侧：推焦车或装煤车一侧；机侧：推焦车或装煤车一侧；焦侧：拦焦车或熄焦车一侧焦侧：拦焦车或熄焦车一侧二、焦化企业验收监测中的注意事项 8、炉顶无组织采样 1）采样位置 a）常规机焦炉和热回收焦炉 “采样点设在炉顶装煤塔与焦炉炉端机侧和焦侧两侧的1/3、2/3处各设一个测点”焦 炉焦 炉装煤塔炉端炉端熄焦塔推焦车熄焦车机 侧焦 侧装煤车拦焦车装煤车二、焦化企业验收监测中的注意
13、事项 8、炉顶无组织采样 1）采样位置 b）半焦炭化炉 在单炉炉顶设置一个测点。二、焦化企业验收监测中的注意事项 8、炉顶无组织采样 2）采样频次和时间 采样频次：每天三次；采样时间：滤膜采集的样品（颗粒物、苯并芘、苯可溶物）：每次连续采样四小时；吸收瓶采集的样品（硫化氢、氨）：每次连续采样30分钟。二、焦化企业验收监测中的注意事项 8、炉顶无组织采样 3）人员安排 煤塔下设1-2人，负责靠近煤塔方向的四个采样点；炉两端各设1人，负责靠近炉端的各两个采样点。焦 炉焦 炉装煤塔炉端炉端二、焦化企业验收监测中的注意事项 9、水采样注意事项 1）蒸氨塔进、出口的酸碱性问题 采样位置不同，蒸氨塔进口的
14、水质呈酸碱性不同；记录加碱量和加碱位置（相对于采样点）。蒸氨塔三、焦化企业验收监测结果核查 1、风量的核查l 焦炉烟囱、燃气锅炉、管式炉等燃焦炉煤气设施，其废气排放量的合理性（与燃气量和配风大小有关）。l 处理设施前、后风量的匹配（如装煤、推焦地面站）。三、焦化企业验收监测结果核查 1、风量的核查 1）焦炉烟囱 焦炉烟囱排放的是炼焦炉燃烧室内的废气。炼焦过程中产生的焦炉煤气，约有50%用于回炉炼焦。而吨焦的煤气产生量为400m3，即相当于煤气燃烧量为200 m3/t焦，在标准配风燃烧状态下（废气中的氧含量为3.5%），煤气和空气配比约为1:5，废气排放量约为1000Ndm3/t焦。三、焦化企业
15、验收监测结果核查 1、风量的核查 2）燃气锅炉 锅炉产生1吨蒸汽，需燃烧的焦炉煤气量约为200 m3，标准配风燃烧状态下（氧含量3.5%），煤气和空气配比约为1:5，废气排放量约为1000Ndm3/t蒸汽。三、焦化企业验收监测结果核查 1、风量的核查 3）管式炉 根据粗苯的产生量不同，燃气量也不同，废气产生量也不同。可根据管式炉的燃气量，依据前述的空气配比，核查出废气排放量的合理性。注意：受现场条件限制，粗苯管式炉排气筒测孔距下方的碟形阀很近，常常影响到风量测试的准确性。（查处理1吨粗苯燃用焦炉煤气的量）三、焦化企业验收监测结果核查 1、风量的核查 4）装煤、推焦地面站 一般情况下，除尘器前、
16、后的风量变化情况与处理设施的漏风率和风机设置的位置有关。若采用变频风机，则装煤和推焦的风量有差别，一般是推焦风量大于装煤风量 装煤和推焦过程，为防止高温烟气损毁布袋，可能在烟气进入布袋前进行参风，造成除尘前后的风量不匹配。除尘器参风降温装煤、推焦废气风机监测断面监测断面三、焦化企业验收监测结果核查 2、H2S浓度与SO2浓度的匹配 净化后煤气中H2S浓度与燃烧废气中SO2浓度的匹配关系是：C H2S=2.5 C SO2 （标准配风时标准配风时）C H2S2.5 C SO2 （过量配风时过量配风时）实际监测中，往往是：C H2S2.5 C SO2 甚至甚至 C H2S C SO2（脱硫效果好时脱
17、硫效果好时）造成不匹配的原因是：回炉煤气管道的短路阀门关闭不严，有未脱硫煤气漏入净煤气中；三、焦化企业验收监测结果核查 2、H2S浓度与SO2浓度的匹配 造成不匹配的原因是：回炉煤气管道的短路阀门关闭不严，有未脱硫煤气漏入净煤气中；煤气主管道煤气主管道脱硫塔脱硫塔阀门阀门三、焦化企业验收监测结果核查 3、焦炉烟囱、燃气锅炉、管式炉二氧化硫浓度不一致问题 一般规律是：焦炉烟囱燃气锅炉管式炉 造成不一致的原因是：1）参风（配风）量不一样；2）焦炉炉体串漏，炭化室的荒煤气进入燃烧室；3）管式炉燃气直接引自脱硫塔后管道，而非煤气主管道。三、焦化企业验收监测结果核查 4、燃气锅炉二氧化硫浓度异常 燃气锅炉配风不当时，氧含量过低，一氧化碳浓度过高，正干扰二氧化硫的测试结果。（四版书：干扰量为3%）三、焦化企业验收监测结果核查 5、生化站进口COD和氨氮浓度的合理性检查 采样位置不同，浓度值合理性性范围不同（看水处理书）谢谢！敬请提出宝贵意见！
