焦化企业验收监测中常见问题及处理方法2014.6.23.ppt
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,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);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)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):
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200m3/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200m3,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、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浓度的匹配净化后煤气中H2S浓度与燃烧废气中SO2浓度的匹配关系是:
CH2S=2.5CSO2(标准配风时)CH2S2.5CSO2(过量配风时)实际监测中,往往是:
CH2S2.5CSO2甚至CH2SCSO2(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!
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