焦化除尘灰与焦化污泥添加配煤的研究

发表时间：[2015-06-17]　　作者：　　编辑录入：小钼　　点击数：3448

焦化除尘灰主要由筛运焦系统的各转运系统转落点和筛焦楼的筛分点以及干熄焦的二次除尘灰产生。根据工艺路径的不同，焦化除尘灰的产量约为干全焦产量的1.5%～2.5％。某焦化除尘灰参数指标见表1,。

表1 焦化除尘灰参数指标（％）

名称	Ad	Vdaf	St	FC	＞0.5mm	≤0.5mm
筛运焦系统除尘	14.9	1.3	1.0	83.5	5.0	95
干熄焦二次除尘	11.5	1.2	0.8	86.6	3.0	97

由表1可知，焦化除尘灰属于高灰、高硫、低挥发分的高聚炭物质。目前处理除尘灰的方式一般为送烧结厂作为能源燃烧、替代部分瘦煤回配焦炉炼焦或替代部分无烟煤作为高炉喷吹。

焦化废水处理过程中产生的污泥主要有两部分组成，分别为生物处理过程中产生的剩余污泥和混凝沉淀过程中产生的絮凝污泥。剩余污泥的特征是有机物含量相对较高，颗粒较细，密度较小，不易脱水。絮凝污泥的特征是无机物含量相对较高，颗粒较粗，密度较大，易脱水。焦化厂一般将这两种污泥先经污泥浓缩池浓缩脱水，再送熄焦系统的粉焦沉淀池中或送煤场喷洒在煤中或进一步经过压滤的方式脱水，然后将泥饼掺入炼焦煤中焚烧。焦化污泥含酚、氰、油、COD等污染物，若处理不好，易造成二次污染。

鉴于干熄焦技术在焦化企业的广泛应用，多余的焦化废水不能再去湿熄焦系统熄焦，为解决废水排放问题，而污泥不再经过深脱水，以污泥浆的形式存在，与焦化除尘灰混合添加配煤，既可以合理利用焦化除尘灰，又能解决焦化污泥处理问题。

1 除尘灰与污泥添加配煤工艺设计

1.1 工艺设计简介

焦化除尘灰与焦化污泥添加配煤工艺流程图见图1。将环境除尘器收集到的筛运焦系统及干熄焦的二次除尘灰通过吸排罐车转运至配煤工段的焦化除尘灰与焦化污泥添加配煤区域的灰仓贮槽中贮存。化产车间产生的焦化污泥浆通过泥浆泵输送至添加配煤区域，可以通过管道上的截流阀实现焦化污泥浆的分流调节。

图1 焦化除尘灰与焦化污泥添加配煤工艺流程图

如图1 所示，当配煤系统在给焦炉上料时，焦化除尘灰通过定量给料器均匀地从灰仓贮槽卸料，与焦化污泥浆在加湿搅拌混合机内实现加湿混合。将混合后的物料通过螺旋输送机输送至配合煤胶带机，送往粉碎机粉碎混合，混合后的送往煤塔炼焦。

当焦炉上料系统临时出现故障时，加湿搅拌混合机和泥浆泵停止工作，为了防止焦化污泥浆在压力管道内的沉积堵塞，将管道内的焦化污泥浆卸到泥浆缓存罐中，故障排除后先用泥浆缓存罐内的焦化污泥浆。

1.2 工艺技术的优缺点

（1）焦化污泥以污泥浆形式存在，可以减少生化车间的污水、污泥的后续处理。

（2）污泥浆的黏度经测定约是水的1.3～1.5倍，适合加压管道输送，降低了人力成本。

（3）彻底解决了焦化剩余废水及焦化污泥的处理问题，避免了二次污染。

（4）焦化除尘灰以干粉形式存在，通过吸排罐车密封运输，避免了运输过程中产生扬尘问题。

（5）焦化除尘灰与污泥浆加湿搅拌混合后，形成块状物料，代替瘦煤添加到配煤中，可以高效利用焦化除尘灰的剩余价值。

（6）块状物料与配煤室来的配合煤一起进入粉碎机粉碎混合，避免了块状物料在炭化室干馏时形成焦粉核心，影响焦炭质量。

（7）焦化污泥在高温燃烧后的残留物，特别是絮凝污泥，经分析主要是无机矿物质，由于残留物较少，在配煤炼焦中对焦炭质量不会造成明显影响。

（8）焦化除尘灰属于高灰、高硫、低挥发分的高聚炭物质，在配煤中起瘦化剂的作用，主要是降低配合煤的挥发分，减少半焦的收缩度，降低焦炭成熟过程中层间压力和焦炭气孔率，减少焦炭裂纹，增加焦炭强度，但是不能过多地配入，一般要低于2%，否则会对焦炭质量造成严重影响。

（9）根据试验，焦化除尘灰与污泥浆的配比3.5: 1较为合适，能够较好地混合成型。若配合比例不合适，会对粉碎机除尘及后续转运环境造成影响。

2 经济效益分析

对于年产干全焦120万t/a焦化项目配套建设干熄焦及环境除尘设施，将收集到的焦化除尘灰（按干全焦产量的2％计算）回配到炼焦配煤中，瘦煤平均价格按900元/t，焦化除尘灰外卖平均价格按500元/t。工艺设施一次投资概算（吸排罐车费用除外）按150万元，人工费按3万元/a，则第1年产生的经济效益为801万元。

3 结论

在不影响焦炭质量的前提下，焦化除尘灰可以替代部分瘦煤，提升焦化除尘灰的利用价值，同时解决焦化废水排放以及污泥的处理问题，不仅为企业创造可观的经济效益，还可以产生环保效益。