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因为1972年6月5~16日有113个国家在瑞典首都斯德哥尔摩召开“联合国人类环境会议”,会议指出“为了这一代和将来的世世代代而保护和改善环境,已经成为人类一个紧迫的目标”。
3.环境法体系包括哪几类?
主要有四类:
基本法《中华人民共和国环境保护法》
防治污染单项法,包括废水污染防治,大气污染防治,固体废物处理,噪声与振动控制,放射性污染防治,恶臭防治,土壤污染防治,热污染防治。
自然环境法,包括野生动物保护,名胜保护,游览区保护,森林保护。
标准及管理法。
包括各种质量标准,污染物排放标准,基建项目环保管理,奖惩条例,排污收费。
4.环境空气质量标准怎样分级,环境空气质量区怎样划分?
环境空气质量标准分三级:
一级标准是为了保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害影响的空气质量要求,二级标准是为保护人群健康和城市、乡村、动植物在长期接触情况下,不发生伤害的空气质量要求。
三级标准是为保护人群不发生急、慢性中毒和城市、一般动植物正常生长的空气质量要求。
环境空气质量区分三类:
一类区为国家规定的自然保护区,风景名胜区,二类区为城市规划中确定的居民区,商业交通居民混合区,文化区、一般工业区和农村地区。
三类区为特定工业区。
(一类区由国家确定,二三类区由当地人民政府划定)
一类区执行一级标准。
二类区执行二级标准。
三类区执行三级标准。
5.什么是正常的空气成分?
正常的空气成分按体积分数计算是氮N278.08%,氧O220.95%,氩Ar0.93%,二氧化碳CO20.03%还有微量惰性气体氦He、氖Ne、氪Kr、氙Xe等.臭氧O3,氧化氮No,二氧化氮NO2。
大气的95%分布在地球表面12公里厚度内,即地球直径千分之二(地球直径6370Km)
1个人1天需1Kg食物,2Kg水和13Kg空气(13Kg空气的体积为1万L)1个人可7天不进食,5天不饮水,但断绝空气5min就会死亡。
6.什么叫大气污染?
大气环境受到外界因素影响直接或间接地改变正常状态,就是受到污染。
污染大气的主要污染物是烟尘及有害气体。
1930年比利时发生马斯河谷事件,主要污染物是二氧化硫和氟化物,造成数十人死亡。
40年代美国洛杉矶发生光化学烟雾事件,死亡数百人,1952年英国伦敦烟雾事件,死亡数千人。
7.大气污染物有哪些来源?
来源于人类的生活及生产活动。
产生或向外界排放污染物的设备,装置和场所称为污染源。
大气污染源主要有三种:
生活污染源
工业污染源
交通污染源
四、环境指标
本系统的设计技术指标与GB16297-1996
《大气污染物综合排放标准》二级标准的比较
分
类
污染物名称
最高允许排放浓度(mg/m3)
本系统技术指标
装煤(mg/m3)
出焦(mg/m3)
有
组
织
排
放
颗粒物
120
2.6~45
苯并芘
0.3×
10-3
0.2×
林格曼黑度
≤1级
<
1级
SO2
550
50~106
25~86
本系统的设计技术指标与GB16171-1996
《炼焦炉大气污染物综合排放标准》二级标准的比较
最高允许排放
浓度(mg/m3)
(mg/m3)
无
2.50
0.52~1.00
0.0025
0.0001~0.0002
苯可溶物
0.60
0.04~0.16
第二章焦炉参数及废气污染物
一、焦炉参数
新疆金汇控股集团有限公司焦化公司焦炉的具体参数如下:
年产量:
60万吨
孔数:
2×
50孔
炭化室尺寸(长×
宽×
高):
14080×
500×
4300mm
炭化室有效尺寸(长×
高):
13280×
4000mm
炭化室有效容积:
26.56m3
炭化室中心距(热):
1200mm
炭化室单孔装煤量:
23.46t
单孔出焦量:
18.36t
结焦时间:
22.5小时
入炉煤挥发份:
26%以下
二、焦炉废气污染物及特点
1.焦化工业粉尘与废气的来源及危害
1.1焦化工业粉尘与废气的来源
焦化生产排放的有害物主要来自于备煤、炼焦、化工产品回收与精制车间,气体污染物的排放量由煤质、工艺装备水平和操作管理等因素决定。
(1)备煤车间。
产生的污染物主要为煤尘。
备煤过程向大气排放煤尘,其数量取决于煤的水分和细度。
(2)炼焦车间。
炼焦车间的烟尘来源于焦炉加热、装煤、出焦、熄焦、筛焦过程,主要污染物有固体悬浮物(TSP)、苯可溶物(BSO)、苯并芘(BaP)、SO2、NOX、H2S、CO和NH3等,其中BSO、BaP是严重的致癌物质,导致焦炉工人肺癌的发病率较高。
炼焦车间产生的污染主要由以下几方面引起:
第一,装煤过程。
污染物排放约60%。
装煤操作中会排出很多CnHm化合物,而CnHm化合物对人体健康影响严重,所以一定要控制好装煤烟尘的排出。
第二,推焦过程。
污染物排放约30%。
第三,熄焦过程。
熄焦水喷洒在炽热的焦炭上产生大量的水蒸气,水蒸气中所含的酚、硫化物、氰化物、一氧化碳和几十种有机化合物与熄焦塔两端敞口吸入的大量空气形成混合气流,夹带大量水滴和焦粉从塔顶逸出,形成对大气的污染。
第四,筛焦工段。
主要排放焦尘。
(3)化工产品回收车间。
排放的有害物主要来自化学反应和分离操作的尾气,燃烧装置的烟囱等。
主要污染物为NH3,H2S,HCN,C6H5OH,C5H5N,苯族烃等。
(4)精制车间。
每t焦的气体排放量约为4900m3,其中H2S为2100g,HCN为6.9g,烃类为8400g,焦油车间排放萘为1900g。
1.2焦化生产中粉尘与废气的危害
(1)粉尘的危害
工业废气中的颗粒物即粉尘,粒径范围为0.001~500μm。
所谓降尘是指直径大于10μm的粉尘易于沉降;
所谓飘尘是指直径小于等于10μm的粉尘以气溶胶的形式长期漂浮于空气中。
直径在0.5μm~5μm的粉尘对人体危害最大。
在焦化生产中粉尘主要是煤尘和焦尘。
作业场所空气中的粉尘浓度不得大于10mg/m3,外排气体的含尘浓度应符合现行的工业三废排放标准。
焦化生产中粉尘与废气的危害主要表现在:
第一,人吸进呼吸系统的粉尘量达到一定数值时,能引起鼻炎、各种呼吸道疾病以及肺癌等;
第二,粉尘与空气中的SO2协同作用会加剧对人体的危害;
第三,人吸进含有重金属元素的粉尘危害性更大;
第四,粉尘能吸收大量紫外线短波部分,当粉尘浓度达到2mg/m3以上时,对人伤害很大;
第五,烟尘使光照度和能见度减弱,严重影响动植物的生长,也影响了城市交通秩序,造成交通事故的多发;
第六,某些粉尘当浓度达到爆炸极限时,若存在足够的火源将引起爆炸。
粉尘的粒径越小,粉尘和空气的湿度越小,爆炸的危险性越大。
(2)废气的危害
第一,SO2是一种无色、不燃、有恶臭并具有辛辣味的窒息性气体,车间空气中SO2最高容许浓度为15mg/m3。
SO2对人眼及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用,大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息;
大气中的SO2在阳光、水气和飘尘的作用下,生成的SO3与水滴接触形成酸雾,遇雨则形成酸雨(PH<5.6),酸雾和酸雨对自然界、人体都有严重危害。
第二,NOX。
车间空气中NOX最高允许浓度为5mg/m3。
二氧化氮对肺组织产生剧烈的刺激和腐蚀作用,形成肺水肿;
接触高浓度二氧化氮可损害中枢神经系统。
第三,H2S是无色透明的气体,有臭鸡蛋味,车间最高允许浓度为10mg/m3。
H2S是强烈的神经毒物,对黏膜有明显的刺激作用。
第四,CO是无色、无臭、无刺激性气体,是一种窒息性毒气,空气中控制标准为小于30mg/m3。
空气中CO浓度达到1.2g/m3时,短时间可致人死亡。
第五,NH3是一种无色、强烈刺激性气体,对人的上呼吸道有刺激和腐蚀作用。
车间允许浓度为30mg/m3。
第六,多环芳烃,包括苯并芘、7,12—二甲基苯并蒽、3—甲基胆蒽等约100多种,其中已被证实的致癌物有22种。
苯并芘(BaP)是焦化生产中排放量最多的多环芳烃,具有致癌性,潜伏期可长达10~15年,人们易淡化病情而导致严重后果。
2.焦炉在装煤和出焦过程中产生的烟尘及特点
2.1装煤过程中烟气中可燃成份的变化情况
2.1.1焦炉装煤过程中,从装煤口向炭化室装煤时,煤料突遇高温产生大量黄荒煤气和烟气,炭化室内压力突增,喷出大量的烟尘,炭化室装煤时的烟尘主要来自以下几方面:
(1)炭化室煤料置换出大量空气,且装煤开始时空气中的氧气和入炉的煤料燃烧生成炭黑而形成黑烟。
(2)装煤时湿煤与高温炉墙接触生温,产生大量水汽和荒煤气。
(3)上述水蒸汽和荒煤气同时扬起的细煤粉以及装煤末期平煤时带出的细煤粉。
(4)因炉顶空气瞬时堵塞而喷出的荒煤气。
焦炉装煤过程中向外排出放的污染物占炼焦过程中全部排放物的50%~60%。
装煤烟尘中粉尘的散发量为0.2kg/t,按这个数字计算,一年产焦炭40万吨(成焦率按75%计)的中型焦化厂,每年仅装煤一项散发到大气中的烟尘量就达106t之多。
2.1.2装煤过程中散发的烟尘有以下特点:
(1)烟气温度高,正常操作时一般在500~600℃。
(2)瞬间散发量大,污染物多。
(3)烟气成份复杂,危害性较大,气体中含有煤尘及多种化学物质,主要有害气体组成为硫化物、氰化物、一氧化碳及苯可容物,微细的粉尘具有吸附苯可容物的性能,从而增大了这类废气的危害性。
据估测,在无污染控制手段的状况下,每生产1吨焦炭由装煤时所排放的总悬浮颗粒物为:
0.5~1.0kg,;
苯并[a]芘量为:
(1~2)×
10-3kg。
(4)烟气具有可燃性和爆炸的可能,由于烟气中含有氢气、一氧化碳等可燃成分,当混入空气后,在一定条件下,可能产生燃烧或爆炸。
2.2焦炉出焦过程中产生的烟尘
焦炉出焦过程中产生的烟尘主要来自以下方面:
(1)炭化室炉门打开后散发出的残余煤气,及由空气进入使部分焦炭和可燃气体燃烧产生的废气。
(2)推焦时炉门处散发的粉尘。
(3)推焦时导焦槽散发的粉尘
(4)焦炭从导焦槽落到熄焦车或电机车中散发的粉尘。
(5)载有焦炭的熄焦车或电机车运行过程中散发的粉尘。
推焦时每吨红焦散发的烟尘为0.4kg之多,其中上述
(2)(3)(4)项散发的粉尘为装煤时散发粉尘的一倍以上,尤其是第4项,焦炭在落入到熄焦车上由于撞击而产生的粉尘会随高温气流的上升而飞扬。
如果当焦炭成熟度不足时,焦炭中残留的大量热解产物由于与空气接触,燃烧形成大量的浓黑的烟尘。
3.结论
通过以上的论述和数字,可以看出,焦炉在装煤和出焦中的烟尘治理为废气治理的重中之重。
焦炉在装煤和出焦过程产生的烟尘的阵发性、烟气量大、高温、含有焦油类物质、有可燃成分等特点,又给烟尘治理增加了难度。
第三章焦炉装煤、出焦地面站工程工艺流程
一、主要技术指标
该装煤、出焦过程地面站工程系统,烟尘捕集率达到95%以上,烟尘净化率达到99%以上,可使焦炉装煤、出焦过程中产生污染物有组织排放低于GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》表二中二级标准。
二、工艺流程
A装煤除尘工艺流程
准备装煤,炉顶导烟车就位,机侧伸缩套筒与机侧烟尘收集装置对接,焦侧伸缩套筒与烟气转换阀对接,此时风机由自控系统所发出的指令开始由低速转入中速运转,开始装煤。
装煤过程中散逸的烟尘,机侧散逸的烟尘由机侧烟尘收集装置收集,对接装置输送到导烟车,除尘孔散逸的烟尘由导烟车收集。
以上收集的烟尘进入导烟车经燃烧、吸附净化、冷却等处理,(燃烧是为了最大限度的消解BaP等有害物质和焦油类物质、吸附净化是吸附装煤烟气中的絮状烟尘和呈粘性的焦油烟)(吸附材料为从筛焦楼取用的粒径为≤20mm的焦炭),通过对接装置进入烟气转换阀。
烟尘经烟气转换阀、集尘干管和输送管道的输送进入地面除尘工作站。
烟尘在地面除尘站首先进入蓄热式集冷却器灭火降温,除去大颗粒或着火的煤粉,温度降至120℃以下,然后进入阻火型低压脉冲式布袋除尘器,除尘后烟气排放浓度<
50mg/m3。
净化后的气体经风机通过排气筒排入大气。
工作结束,系统导入低速空运状态。
由于烟气中含有水蒸汽、焦油,会使滤袋除尘效率降低,故布袋除尘器每次过滤装煤烟气之前,应对滤袋作预喷涂处理,喷涂介质为出焦除尘捕集的焦粉。
工艺流程方框图
布袋除尘器,冷却器收集下来的灰尘,经过卸灰阀、刮板输灰机输送至粉尘仓,粉尘仓内的粉尘定期卸入汽车运走。
除尘风机通过液力偶合器调速。
装煤除尘系统与导烟车信号连锁。
装煤停止后,除尘风机低速运转。
非常阀平时处于关闭状态,当除尘器入口烟气温度≥120℃时,非常阀打开,起到保护除尘器的作用。
B出焦过程除尘工艺流程
入炉煤经过高温成焦后,拦焦车就位,准备出焦,打开控制阀门,此时风机由自控系统所发出的指令开始由低速转入高速运转,开始出焦。
推焦车推焦开始,焦炭通过导焦槽落入熄焦车车箱内,焦侧炉门框顶部逸散的烟尘、推焦过程中焦饼向熄焦车塌落时以及熄焦车内红焦与周围环境中空气燃烧后产生的大量烟尘、导焦栅顶部逸出的烟尘,在热浮力和除尘风机的作用下,在拦焦收集罩内集结,通过皮带小车、皮带密封输气干管、输送管道的输送进入地面除尘工作站。
烟尘在地面除尘站首先进入灭火式冷却器灭火降温,除去大颗粒或着火的煤粉,温度降至120℃以下,然后进入阻火型低压脉冲式布袋除尘器,除尘后烟气排放浓度<
布袋除尘器,冷却器收集下来的灰尘,经过卸灰阀、刮板输灰机输送至预喷涂装置。
出焦除尘系统与拦焦车信号连锁。
当拦焦车给出推焦信号时,关闭冷风阀,(打开风阀),接着除尘风机高速运转,进行除尘工作。
推焦停止后,除尘风机低速运转,达到节能目的。
开启气动冷风阀,灭火式冷却器降温,为下一循环作准备。
当除尘器入口烟气温度≥120℃时,非常阀打开,起到保护除尘器的作用。
第四章使用说明书
本除尘系统是一个应用多学科、多工种技术的控制焦炉烟尘的装置的有机体。
它对装煤、推焦过程的烟尘源分别收集、并把烟尘集中有序地输送到地面除尘工作站作净化处理后排入大气。
在使用过程中如果操作失误,不但影响其收集效果和净化效果,增加运行费用外,甚至还有造成爆炸事故的可能性。
因此管理人员和操作工都应熟悉本系统的结构、工作原理、使用方法和维护保养知识,仔细阅读使用说明书。
操作工应培训后持证上岗,严禁无证者使用。
第一条地面除尘站的操作
一、操作前的检查工作:
1.检查水泵、供水系统的固定、润滑、水位是否正常、阀门开度是否正确,管道是否通畅。
2.检查系统风机的固定是否牢固,润滑是否正常,风叶转动是否灵活,检查阀门,电动执行器是否关闭。
3.检查气源是否可靠.进气阀是否打开,出气阀是否关闭。
4.检查布袋除尘器设备的固定、润滑、布袋的牢固,人孔法兰密封条。
5.检查电气线路是否正常。
6.检查转换阀的固定、润滑是否正常、阀门开度是否正确,限位是否
灵活可靠。
7.检查自控系统是否正常。
二、启动步骤
1.高压、低压室控制柜转换开关打到远控位置,合上一次、二次各回路开关。
2.风机房内高压风机就近控制柜允许操作开关打到允许操作位置。
3.在PLC柜上按系统启动按扭,约20秒后高压风机运行指示灯亮。
这时控制高压风机液力偶合器的电动执行器开度为零,高压风机极低速运行。
4.布袋除尘器是在线的要打开气源,15秒后进入正常运转状态。
5.当出焦除尘开始工作时,拦焦吸尘罩上方与导烟车对接,导烟车对接装置与烟气转换阀接通,车载无线电台向地面站系统发出信号,地面站系统接收信号对应拦焦指示灯亮,控制高压风机液力偶合器的电动执行器开度由零变为最大风机由低速向高速运转,对应仪表数值相应变大。
6.当出焦除尘工作结束时,导烟车分别与拦焦吸尘罩和烟气转换阀分离,车载无线电台向地面站系统发出信号,地面站系统接收信号对应指示灯灭,控制高压风机液力偶合器的电动执行器开度由最大变为零风机由高速向低速运转,对应仪表数值相应变小。
7.当装煤除尘开始工作时,车上的双出口伸缩套筒与烟气转换阀接通,车载无线电台向地面站系统发出信号,地面站系统接收信号对应指示灯亮,控制高压风机液力偶合器的电动执行器开度由零变为最大风机由低速向中速运转并达到额定转速,对应仪表数值相应变大。
8.当装煤除尘开始结束时,车上的双出口伸缩套筒与烟气转换阀分离,车载无线电台向地面站系统发出信号,地面站系统接收信号对应装煤指示灯灭,控制高压风机液力偶合器的电动执行器开度由最大变为零风机由中速向低速运转并达到极低速,对应仪表数值相应变小。
9.当布袋除尘器压力差大于1500Pa时或需要反吹时,打开反吹,反吹系统将逐个自动反吹,一个过程结束后,自动停止反吹。
三、停机步骤
1.当除尘不工作时,按系统停止按钮。
2.最后分闸。
四、注意事项:
1.风机有剧烈噪音,轴承温度剧烈上升,(一般轴承温度不超过环境温度40°
C,最高不超过70°
C);
必须进行紧急停车。
2.反吹布袋时注意:
每循环一个过程后,应反吹一次,要等到所有反吹阀反吹完毕后,再停止反吹按钮,最后停气源。
3.卸灰时注意:
要把各料仓灰卸净关好,以防影响效果,且每班必须及时卸灰。
4.高压风机检修时一定要将就近箱允许工作打到停位才可检修,避免造成人身伤害。
5.当自控系统有故障时,将就近手动操作即可。
第二条炉顶导烟车的操作
一、操作前的检查工作
1.行走机构的固定是否牢固,润滑是否正常,转动是否灵活,制动机构是否准确可靠,限位是否良好,报警装置是否完好,车轮前有无障碍物,操作手柄是否在零位。
2.检查液压系统的固定是否牢固,润滑是否正常,转动是否灵活,推盖及除尘套筒动作及限位是否正常。
3.检查水泵、供水系统的固定、润滑、水位是否正常、阀门开度是否正确,管道是否通畅。
4.检查电气线路是否正常,电源滑处块是否接触良好。
5.(检查煤气系统压力是否正常,阀门开度是否正确,管道是否通畅。
)
6.检查报警系统是否正常。
二、操作步骤
1.合上操作室控制柜各级、各回路开关。
2.接到装煤或出焦命令后,驾驶导烟车到要装煤或的炉号,与装煤车对正对中。
3.关闭放散,(装煤)启动液压泵,操作除尘套筒与除尘孔对正对中,套筒与机侧小抽气罩接通,焦侧与烟气转换阀对接。
保证在正常情况下,风机自动加速,即地面站信号灯亮。
(出焦)启动液压泵,操作套筒与拦焦收集罩对接,套筒与烟气转换阀对接。
4.废气点燃后,如果长时间系统温度过高,需启动水泵(喷洒雾化)冷却雾化。
5.装煤完毕后,操作除尘套筒退回原位,保证在正常情况下,风机自动减速,即地面站信号灯灭。
6.等待命令进行下一次循环操作
1.停水泵(一般不用)。
2.停液压。
3.操作收集车到炉端不阻碍生产位置。
4.关闭各路开关。
5.拉开燃烧室顶部放散。
1.行车时注意:
先检查手柄是否在零位,再接电铃警示,观察操作台上允许行车灯亮,然后操作手柄,向右(左)运行,这时右(左)指示灯亮,警铃随之报警。
同时观察车前方,有异常情况,立即待车,即操作手柄至零位。
根据要求操作手柄调整速度,(每个方向五种速度,逐步加快)。
2.起动液压系统后,不允许行车。
3.操作液压除尘套筒注意:
装煤时最后命令必须是推出,装煤完毕后最后命令必须是退回,否则风机不会自动加减速。
为保证命令信号,套筒对好后,再次点动控制按钮推出,套筒收回后再次点动控制按钮套筒退回一次。
第三条风机的操作
一、风机启动前应进行下列准备工作:
1.关闭调节阀。
2.检查风机各部位的间隙尺寸,转动部分与固定部分有无刮蹭及碰撞
现象。
3.在叶轮径向,联轴器附近均不许站人。
4.检查轴承箱油位是否达标。
5.检查电器线路及仪表是否正常。
6.检查冷却部分是否正常。
当风机启动后达到正常转速时逐渐开大调节门直至规定负荷为止。
二、风机的紧急停车,下列情况下,必须进行紧急停车:
1.风机有剧烈噪音
2.轴承温度剧烈上升。
(一般轴承温度不超过环境温度40°
C)。
.
3.风机剧烈振动或有撞击声。
(轴承部位振动速度不大于6.3mm/s..
第四条布袋除尘器的操作
操作人员应熟悉除尘器的设备性能,工作原理,以及差压控制系统基本原理。
一、根据机前机后的压差,当需要反吹时,先启气源,15秒钟后进入正常运转状态。
二、本柜操作
1.旋转开关旋向本柜位置。
按系统启动按钮,系统按设定参数,定时方式自动运行,按系统停止按钮,自动依次退出,同时运行灯闪。
2.旋向远程位置。
系统为远程提供无源启动接点,吸合系统按设定参数,定时方式自动运行,断开系统自动依次退出,同时运行灯闪。
3.旋转开关旋向中间位置为禁运,禁止任何操作。
三、远程控制
1.将转换开关旋向远程位置,远程接点吸合系统开始工作,断开自动清灰一次停机(就近箱转换开关全部必须在远程位置)。
2.系统为远程提供系统运行、报警、远程备妥信号。
3.急停时将转换开关旋向中间停位置。
四、压差控制
系统自动运行清灰时(远程、本柜),压差优先。
即在清灰周期状态,测量值高于设定值立即开始清灰,低于设定值后,清灰一个循环结束后进入周期。
如果只进行定压清灰,周期参数应设足够长(为系统运行可靠,建议按周期清灰)。
五、就近操作
就近优先,即个就近箱转换开关在就近位置,控制系统将不能进行本柜与远程操作的卸料自动运行。
六、停机时,在工