大气污染防治措施优化

3.2.2.1　原煤（兰炭）堆场煤尘污染的防治

（1）储煤（兰炭）仓。

储煤（兰炭）仓是原料煤和兰炭储存的最佳方式。煤炭（兰炭）在封闭的环境下储存，不受外环境的影响，也不对外环境产生影响，进出料全部机械化操作，占地面积小。不足之处是投资费用高，进出煤破碎率较高。

一般地，煤（兰炭）仓的形状有圆柱形、三心柱面、球面，有敞开、半封闭和封闭形体；结构形式有平板螺栓球网架、柱面网壳、球面网壳和预应力结构形式等，屋面维护材料有彩钢瓦、树脂瓦。

我国电力行业和大型煤炭企业多采用预应力混凝土筒仓。随着煤仓建设技术的进步，球形仓也在许多企业应运而生，大唐清苑热电公司引进国外较为成熟的球形储煤工艺，建成两个直径65 m、单仓存煤6×104 t的球形储煤仓，实现煤尘污染“零排放”。

（2）干煤棚。

干煤棚是火电厂中存储煤的一种大型库房。干煤棚结构要求跨度大、净空高，满足存储和作业空间。干煤棚结构发展至今已有20多年的历史，使用过的结构形式主要有平面刚架、平面桁架、平面拱以及柱面网壳结构。根据已经建成的干煤棚结构的技术经济指标的比较，柱面网壳具有明显的优势，目前已成为干煤棚结构的主要结构形式。

随着我国电力事业的发展，干煤棚得到了广泛的建设与研究。由于环保要求和建设用地的严格控制，干煤棚的建设近年来在我国蓬勃发展起来。河南省鸭河口电厂干煤棚设计跨度108 m，长度90 m，矢高38.7 m，采用正放四角锥三心圆柱面双层网壳的结构形式，是目前亚洲跨度最大的三心圆柱面煤棚结构。

（3）喷雾抑尘。

煤（兰炭）场扬尘与煤（兰炭）的含水率关系密切，从图3-3（第59页）不难看出，当煤（兰炭）的表面含水率达到一定值时，煤场扬尘量会大幅度降低。

洒水喷淋防尘系统一般由防尘喷枪、电磁阀、供水泵、管路、阀门、配电及喷淋自动控制系统等组成。根据煤（兰炭）场场地、挡风抑尘墙、泵站供水管路分布及周围环境等条件，防尘喷枪的洒水喷淋喷枪站设备布置可分为单边、多边等多种方式，其主要指标是保证煤（兰炭）场的扬尘区域覆盖率达到95%以上，且力求喷枪站、供水系统、控制系统、电缆等组成整个洒水喷淋降尘防尘系统最优化投资并能达到最佳扬尘治理效果。在北方防止冬季洒水喷淋防尘系统结冰无法正常作业，在每个喷枪站内配套电伴热装置、洒水喷枪控制电磁阀上安装自动泄水阀，将洒水喷枪及立管内的存水放空。

洒水喷淋防尘系统运行分程序自动控制、手动控制两种运行方式。程序自动控制主要是根据储煤场的喷淋降尘实际需要，洒水喷枪按设定的程序进行喷淋降尘、循环喷淋除尘、定时喷淋防尘等多种形式的自动运行，同时还可根据特殊情况随时调整运行程序，增减喷淋设备运行时间。手动控制就是根据现场需要，逐一操作自动控制柜或现场控制某个洒水喷枪电磁阀的开、停旋钮，人为手动控制各洒水喷枪的运行。

采用洒水喷淋系统的优点是投资省，但运行过程耗水量较大，使原料煤（兰炭）含水率提高，导致剩余氨水量进一步增加。

（4）防风抑尘网。

防风抑尘网利用空气动力学原理，根据现场条件将煤（兰炭）场防风抑尘网组合成挡风抑尘墙，使流通的空气（强风）从外通过墙体时，在墙体内侧形成上、下干扰的气流，以达到外侧强风、内侧弱风，外侧小风、内侧无风的效果，从而防止粉尘的飞扬。

国家环保局规定安装防风抑尘网的高度一般控制在超过料堆高度的10%～15%。风洞试验表明，在防风抑尘网后一定距离之内有一个低风区，此处的减风效果最好，因此在设置防风抑尘网时有一个最佳的距离，对于一个堆垛的煤（兰炭）场而言，防风抑尘网设在距堆垛2～3倍堆高的距离处为最佳距离。防风抑尘网和喷淋结合应用时，效果最好。

榆林兰炭企业目前大多数采用防风抑尘网，但是在设计和运行中存在着堆垛高度过高（有些已经高出抑尘网）、煤（兰炭）场范围过大的问题（部分企业几乎将防风抑尘网作为厂区围墙使用），加大了工程投资，降低了防尘效果。

（5）装卸车和皮带下料扬尘控制。

原煤和兰炭装卸车皮带输送或装卸机装卸的方式。建议在下料的部位安装喷淋装置或采用可升降的防风罩，控制原煤和兰炭粉尘污染。(www.xing528.com)

3.2.2.2　破碎、筛分及上料污染的防治

（1）破碎、筛分处的污染控制。

原煤和兰炭筛分过程中污染物的产生和排放类似，污染防治措施也相近。在原煤破碎、原煤和兰炭筛分处应安装集尘罩，用风机将产生的粉尘引入布袋除尘器，除去煤尘。该方法不但可以消除破碎和筛分工序的煤尘污染，改善工作环境，还可以回收煤粉。

另一种方法是采取喷雾降尘的方法。这种方法可增大煤炭颗粒表面含水率，减少煤尘排放。但缺点是增大了入炉煤的含水率，使剩余氨水产生量增加。

（2）上料工序的污染控制。

采用皮带廊道输送原料煤和加料，对兰炭炉加料区进行封闭，在皮带各下料处加设集尘罩，采用袋式除尘器除尘，消除污染，回收煤粉。还可以将除尘后的烟气引入鼓风机进口，利用引风机将废气导入兰炭炉，彻底消除污染。

加料室封闭后，炉顶微正压产生的含尘烟气（黄烟）也可以被集气罩收集，并通过除尘器处理。当然防止炉顶正压时产生烟气（黄烟）污染的更好方法是在加料系统设置相互可隔开的上下加料斗，上斗比下斗稍小。操作过程是：上下斗之间的闸板封闭，给上斗加料；需要给下斗加料时，下斗下部的闸板关闭，打开上下斗之间的闸板，向下斗加料，加料完成后，关闭上下斗之间的闸板，打开下斗底部的闸板给炉内加料，同时也可以给上斗加料。这样循环操作即可完成加料过程。因为在每一个时间点，炉内和外部都是隔开的，可以避免因炉顶正压所产生的烟尘污染。

3.2.2.3　熄焦和烘干系统污染的防治

兰炭生产过程中采用水封熄焦工艺不失为一种好的工艺。水封既是熄焦的场所，也是保证兰炭封闭操作、防止煤气泄露、平衡系统压力的重要环节。同时水封熄焦将熄焦过程中产生的水蒸气在经过高温区时和煤层发生水煤气化反应，回收了热能。但是水封熄焦耗水量较大，相当于兰炭质量30%左右的水分被兰炭带出，在烘干过程中被蒸发，同时消耗了煤气。

兰炭熄焦烘干工序的主要污染因子是：采用剩余氨水熄焦所产生的氨、酚及石油类等污染物挥发所产生的污染物，以及采用直烧烘干所产生的二氧化硫、氮氧化物及烟尘等污染物排放到大气中所造成的二次污染。直接用剩余氨水熄焦还会使污染物转移到兰炭储存、运输和使用环节，必须加以重视。

彻底消除用剩余氨水熄焦造成的空气环境污染。目前，榆林兰炭企业研发了水雾熄焦技术，是将原有兰炭熄焦和烘干系统全部封闭，在末端采用上下料仓的插板阀隔断熄焦系统和兰炭产品传送系统。向落入封闭熄焦槽内的兰炭喷水雾，使高温的兰炭降温熄灭，产生的水蒸气进入兰炭炉内，在高温区发生水煤气化反应，再进入荒煤气系统。近些年来，水雾熄焦技术经不断改进和完善，现处于不断推广应用中。

3.2.2.4　循环氨水池气态污染的防治

循环氨水池的氨水和剩余氨水水质相同，挥发的废气对环境的影响较大。按照环境影响评价的要求必须封闭，防止氨水池中挥发的氨、苯酚等污染物对空气环境造成污染。

循环氨水池封闭后，可用管道将循环氨水池产生的水蒸气及有机物气体引至鼓风机负压区，利用鼓风机送到兰炭炉内，消除循环氨水池气体污染物的无组织排放。

另外，通过换热器换热降低循环氨水温度，也是控制氨水挥发，防止污染的有效途径。

3.2.2.5　高架点源污染的防治

兰炭生产过程中，由于采用内热式干馏工艺，煤气燃烧后，煤气中的硫化氢部分转化成二氧化硫进入煤气中，使煤气中硫化氢和二氧化硫并存。经监测，煤气中的二氧化硫和硫化氢浓度随工况变化而变化。氧化强烈时，二氧化硫浓度升高，平均浓度二者基本相当，保持在500～600 mg／m3左右，“二硫”并存增加了煤气脱硫的难度，影响煤气脱硫的效果。经调研知，榆林多家兰炭企业投资建设了“888”煤气脱硫系统，但实际运行效果不佳。关键是催化剂消耗较大，脱硫效率较低，且回收的硫黄质量差，无法销售，系统经济性较差。

因此，荒煤气应经除尘捕油装置净化处理后回收利用，将荒煤气作为燃料气发电。由于煤气燃烧后的烟气中还含有氮氧化物，应对电厂锅炉烟气进行脱硫脱硝。兰炭企业无论采用什么方式脱硫脱硝，都必须满足国家《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）中污染物排放总量和排放浓度的控制要求，在此前提下，选择哪种脱硫脱硝工艺，应该由经济效益、环境效益等综合因素决定。