焦化企業粉塵來源與防治措施探討

貢梓真,任美學

(鞍鋼股份有限公司鲅魚圈鋼鐵分公司,遼寧營口 115007)

近年來,焦化行業始終保持平穩發展態勢,煉焦作為煤化工的支柱型產業,在綠色、低碳等方面進步明顯,然而生產過程中煤塵-焦炭塵-煙塵全流程把控依舊是焦化企業EHS( Environment、Health、Safety)管理的重點。崗位職工短期吸入粉塵可能會導致咽炎等一系列呼吸道疾病,若長期吸入高濃度無機粉塵會導致肺部纖維化等肺部疾病。

鞍鋼股份鲅魚圈鋼鐵分公司煉焦部焦爐于2008年投產,焦炭設計產能255×104t,煤氣處理量為12.6×104m3/h。生產流程包含備煤-煉焦-干熄焦-煤氣凈化全過程。根據焦化廠區各階段粉塵治理欠缺情況,通過分析焦炭生產過程粉塵來源,現場通過采取一系列的技術、管理實踐,粉塵治理取得一定效果。

1 焦炭生產過程粉塵來源

1.1 備煤階段

備煤階段接觸粉塵的崗位主要包括:破塊機工、預粉碎工、斗槽操作工、配煤工和煤塔工。原料場來煤通過皮帶運輸,經過接收、貯存、倒運、配合混勻、粉碎等環節,最終裝入煤塔準備。備煤階段產生粉塵均為煤塵,主要來源有兩種:①皮帶運輸過程產生粉塵,由于皮帶轉載點、破碎機設備的高速運轉,原煤下落過程中又含有大量的誘導風,落料處會受到風速和風壓的影響,造成除塵器吸附效果降低,導致揚塵產生;②煤種復雜多變導致布袋除塵效果降低,一般來說布袋除塵效果可以達到99%[1],但由于受到煤種價格等因素的影響,焦化廠用煤并非固定煤種,部分煤種水分較高,導致布袋除塵器濾袋黏結、堵塞濾料,系統長時間運行后會導致布袋除塵效率大幅度降低[2,3]。

1.2 煉焦階段

煉焦階段接觸粉塵的崗位主要包括:推焦車司機、裝煤車司機、攔焦車司機、熄焦車司機、焦側出爐工、焦爐除塵工。煤塔中的配合煤經過煤車裝入焦爐,產生的焦炭成熟后通過推焦車推出,由攔焦車導入焦罐車,焦罐車由提升機裝入干熄爐中[4]。這一過程中,產生的粉塵主要有兩種:①裝煤過程煤車導套附近有煤塵;②推焦過程機焦側均有粉塵,主要是出爐號爐門附近,粉塵主要是焦塵。

1.3 干熄焦階段

干熄焦階段接觸粉塵的崗位主要包括:干熄焦運焦工、干熄焦室外巡檢和干熄焦副操。焦炭由焦罐車向干熄爐放焦過程中,預存段及循環風機后部放散處和焦炭排出處的振動給料器、回轉密封閥、溜槽、運焦帶式輸送機落料點處,都會產生大量的粉塵。另外焦炭在篩分、貯運過程中也會產生大量粉塵。

2 除塵治理實踐

2.1 除塵治理技術實踐

2.1.1 備煤階段除塵技術

備煤階段主要涉及封閉式管理粉碎機室、轉運站及運煤皮帶通廊,為防止煤塵外逸,帶式輸送機設密封機罩,保持自然通風[5];煤在粉碎過程中會產生大量煤塵,設置4處除塵系統,在揚塵點處安設吸氣罩避免粉塵外逸,其中預粉碎機室和粉碎機室各設2個除塵系統,除塵設備為高效低阻DZW93型脈沖袋式除塵器;運煤皮帶系統增設高質量雙級清掃器,增設絕大部分通廊的清掃水管、水溝和沉淀池,并且考慮冬季防寒;對部分裝置采取整體密封改造,包括板式皮帶機、配煤盤、斗槽、粉碎機下部、粉碎機上部。治理效果以斗槽區域煤塵(呼塵)檢測項目為例,檢測結果CPE(粉塵短時間峰接觸濃度)由2019年的7.07 mg/m3降為2023年的2.43 mg/m3,治理效果明顯。

2.1.2 煉焦階段除塵技術

摘爐門、推焦及平煤時產生的煙氣主要為焦塵,由此布設焦爐兩側除塵裝置,由脈沖布袋除塵器凈化,處理能力為17×104m3/h;推焦車原自帶車載除塵器改為在推焦車爐口上方、刮板處設置集塵罩,在每個炭化室機側爐柱上方與托架下方增設擋煙板,在推焦車兩側增設外罩擋板,與集塵罩配合;統一對裝煤、推焦除塵地面站除塵系統進行優化改造,裝煤除塵、推焦除塵系統將原有離線排灰閥更換為密封性更好的格式排灰閥,同步更新插板閥、進風通道和閥門,清灰采用更高效的聲波清灰器等,從而降低系統漏風率提高吸力,同時提高排灰效果,提升原除塵系統處理能力[6]。另外,裝煤除塵系統新建2個除塵倉體,增加整體除塵系統過濾面積(由1 480 m2增至2 220 m2),推焦除塵系統除塵器高度方向加高,布袋加長加粗并更換為新型濾料,配套袋籠,更換花板,更新除塵器進出風道及風道閥門,更換脈沖閥噴吹系統。經優化改造后,裝煤、推焦除塵系統過濾風速降低至0.8 m/min,顆粒物排放濃度≤10 mg/m3,能夠保證過濾效果。

2.1.3 干熄焦階段除塵技術

焦炭在篩分過程中會有大量的粉塵產生,由于原篩焦樓除塵系統中僅有一套除塵地面站,除塵治理效果不好,后期技改,現場新增一套除塵地面站,將篩焦樓篩分系統及汽車裝料處一分為二,分別進行對應區域獨立除塵,提升除塵效率。第一套為在篩焦樓及篩焦樓汽車裝料處設地面除塵站,經脈沖袋除塵器除塵。同時運焦皮帶通廊封閉式管理,在揚塵處設置灑水抑塵設施,對皮帶機頭、機尾處密封罩進行封閉改造,減輕焦塵職業病危害。第二套為在運焦皮帶系統增設高質量雙級清掃器,皮帶采取密封改造,包括皮帶檔、皮帶上部運料部分、各皮帶沉輥間窗戶,再增加電動閥門,實現料線切換與除塵翻板連鎖自動控制[7]。同時對布袋除塵器進行優化改造,對除塵布袋進行加長加粗,配套袋籠,采用新型濾料,更換花板,顆粒物排放濃度≤10 mg/m3,除塵收集的焦塵存于粉料倉內,經加濕用汽車定期外運。

2.2 焦化粉塵防治管理實踐

粉塵防治技術實踐主要是對粉塵產生源頭及傳播途徑加以控制(設備升級和環境改造),在此基礎上,進行粉塵防治管理實踐,主要是對粉塵末端接收對象(粉塵接觸人員)進行管理手段控制,實現全過程粉塵閉環治理和管控。

2.2.1 個體防護用品發放及使用

現場根據行業規定及職業病危害因素檢測報告建議,為接觸煤塵、焦塵作業人員配備相應的個人勞動保護用具(使用防顆粒物口罩及呼吸防護半面罩,確保非油性顆粒物的過濾效率在95%以上),并定期培訓作業人員正確使用個人防護用品和加強監督個人防護用品的佩戴情況。

2.2.2 粉塵危害防治與管理

首先設置職業衛生公告欄和警示標識,依據GBZ 158—2003《工作場所職業病危害警示標識》、GBZ 2.1—2019《工作場所有害因素職業接觸限值 第1部分 化學有害因素》等標準文件,在辦公區域職業衛生公告欄上公布職業病防治的規章制度、操作規程等;在工作場所公告欄上公布職業病危害因素、接觸限值、應急救援措施、危害因素檢測結果、檢測機構名稱等。在工作場所明顯位置設置圖形標識、警示線、警示語句等標識,定期進行維護管理。

其次增設煙氣排放在續監測系統CEMS(Continuous Emission Monitoring System),主要對排放的顆粒物(濕粉塵、干粉塵)濃度進行實時在線監測,日常采集焦爐煙氣脫硫脫硝、裝煤推焦除塵、干熄焦除塵、干熄焦循環放散煙氣脫硫、篩焦除塵等關鍵點位數據,確保粉塵濃度日常監測連續、自動可控[8]。

2.2.3 防塵宣傳和專題培訓

焦化企業職業健康管理人員為貫徹落實《國家職業病防治規劃(2021—2025年)》,根據《中華人民共和國職業病防治法》、《國家衛生健康委辦公廳關于進一步加強用人單位職業健康培訓工作的通知》等有關法律法規要求,取得培訓合格證書。定期組織開展多種形式的職業病防治宣傳,例如發放《職業病應知應會宣傳手冊》、掛宣傳標語、播放培訓視頻等,使崗位職工清楚職業病可能造成的危害以及明確使用佩戴勞保用品的重要意義。

2.2.4 職業健康監護與職業衛生檔案管理

a) 職業健康檢查情況,根據公司《職業健康管理程序》規定,定期委托具備甲級資質的職業衛生技術服務機構對存在職業病危害因素的工作場所進行檢測和評價,定期對接觸職業病危害因素的職工進行健康體檢,發現有健康問題的職工,由人事部門調換崗位。

b) 勞動者職業衛生檔案管理制度,組織上崗前、在崗期間和離崗時的職工進行體檢,并將檢查結果及時書面告知職工,需如實記入職工健康監護檔案,并且職工需本人簽字進行確認。

3 結語

粉塵治理是焦化企業EHS管理的重中之重,通過分析備煤、煉焦、干熄焦各階段粉塵的來源,以及介紹各生產階段防塵治理實踐的應用情況,探索企業在粉塵治理過程中的治理效果。另外從防護用品發放及使用、粉塵危害防治與管理、防塵宣傳和專題培訓、職業健康監護與職業衛生檔案管理4個方面提出粉塵防治的管理實踐,總結了解決粉塵治理地難題,從而進一步為保護職工的身體健康提供治理方案。