钢铁行业焦化工序VOCs重点排放源识别

钢铁行业具有生产规模大、工艺流程长的特点，从矿石开采到钢材最终加工，需要经过很多生产工序，主要包括：铁前系统(焦化、烧结、球团)、高炉炼铁、炼钢(转炉和电炉)、轧钢(冷轧和热轧)及其他辅助工序。其生产流程可分为两大类：高炉转炉流程，俗称长流程；电炉流程，俗称短流程。钢铁企业污染物的大量排放主要包括：烟囱、排气筒等点源排放，散料堆场等面源排放，以及焦炉、烧结机等生产设备的体源排放。不同工序环节具有不同的排放特征。

1.装煤过程排放VOCs

装煤是煤粉通过焦炉装煤孔送至炭化室的过程。装煤过程中会有粉尘排放，煤炭在分解过程中产生的有机化合物(如苯、苯并(a)芘和烃类物质等)排放，是VOCs的排放源之一。 

2.焦炉烟囱排放VOCs

用于加热焦炉的气体燃料在燃烧过程(燃烧室)中产生的废气通常直接从烟囱排放。燃料气体的不完全燃烧或炭化室煤粉和焦化分解物泄漏到燃烧室中产生的黑色烟气，是焦炉烟囱污染物的排放来源之一。若使用未经洗涤的焦炉煤气(COG)作为燃料气体，其中含有芳香族成分(主要是苯系物)最终会形成煤烟，成为VOCs的排放来源之一。

3.炼焦过程排放VOCs

煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制，除了产生煤水分，还产生约含25％挥发物的炭化气体。这些气体通常会随焦炉煤气收集进入煤气净化系统，但在炭化室正压条件下，气体有可能从炉门、装煤孔和上升管散逸排放；如果墙体有裂缝或加热过程中焦炉煤气不完全燃烧也会有气体溢出。这是焦炉炉体VOCs的无组织排放源。 

4.推焦过程排放VOCs

推焦时，炉门会自动打开，完全炭化的焦炭由推焦车(焦移机)导出炭化室并导入熄焦车，此过程中会有炭化室煤粉和焦化分解产物排放，是VOCs的排放来源之一。 

5.熄焦过程排放VOCs

一般情况下，需采用湿法熄焦(水冷却)或干法熄焦(惰性气体循环冷却)两种方式，将出炉焦炭的温度从1100℃冷却至80℃，以避免燃烧。熄焦过程中的排放物主要是由粉尘、C0、NH₃和H₂S组成，还会有少量不同的有机化合物，是VOCs的排放来源之一。

6.焦炉煤气净化与副产品加工过程排放VOCs

粗焦炉煤气因含有H₂、CH₄、CO和烃类而具有相对较高的热值，可作为气体燃料，但使用前必须先净化。净化过程中可产生有价值的副产品，如焦油、轻质油(主要由苯、甲苯、二甲苯等苯系物组成)、萘、苯酚和氨。焦油等副产品的后续加工通常在封闭系统中进行，但泵、阀、抽风机、压力释放装置等加工设备在运行过程中的泄漏和散逸，可形成有机化合物的无组织排放。 

7.化工产品储罐排放VOCs

焦炉煤气净化回收的化工产品在储存和转运的过程中会散逸挥发性有机物，如焦油和粗苯的储罐、中间罐、分离槽罐等在物料储运的过程中会排放大量VOCs。 

8.焦化污水处理站排放VOCs

焦化厂在生产过程中产生的废水，如焦炉煤气冷凝水、蒸氨废水等，含有多种有机化合物和无机化合物。在废水处理的多个场所，包括焦化污水处理站露天曝气池、厌氧反应池等，会有部分有机物挥发，是VOCs的排放源之一。