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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,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。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
2、炉煤气和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
3、机焦炉）：,前言_常规机焦炉（简称机焦炉）：,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,1、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；2、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
4、炉、管式炉、导热油炉、制冷装置）排放二氧化硫浓度的匹配关系3、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）4、多个燃气装置二氧化硫排放浓度不一致；5、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
5、直径处。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。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）不要将隔温层壁当作烟囱的内壁；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。最好是实际测量与查阅资料相结合。,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
6、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
7、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2-4分钟，侧装煤时间一般1分半；出焦时间一般为40-60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
8、）；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,干熄炉,焦罐,提升机索道,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
9、）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
10、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
11、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；,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”,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 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
12、）：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。,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 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）。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
13、 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
14、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、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。,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
15、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）C H2S2.5 C SO2（过量配风时）实际监测中，往往是：C H2S2.5 C SO2 甚至 C H2S C SO2（脱硫效果好时）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；,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！,
