Аннотация
Эколого-экономическая эффективность применение установок бездымной загрузки угольной шихты и бездымной выгрузки кокса из коксовой печи на примере Макеевского коксохимческого завода ЧАО «МАКЕЕВКОКС» В докладе рассмотрены основные преимущества установок бездымной загрузки угольной шихты и бездымной выгрузки кокса из коксовой печи. Рассчитана экономическая эффективность от внедрения проекта
Общая постановка проблемы
В настоящее время в Украине функционирует 13 крупных коксохимических предприятия, 7 из которых сосредоточены в Донецкой области. Эти предприятия расположены в регионах со значительной концентрацией промышленного производства и высокой плотностью населения. Крайне неблагоприятная экологическая обстановка, сложившаяся в последние годы в крупных металлургических центрах, в определенной степени обусловлена низкими темпами технического перевооружения коксохимической подотрасли, медленным внедрением в практику новых технологических процессов, современных агрегатов и оборудования [1,2].
Коксохимическое производство занимает «ведущее» место по высокотоксичным выбросам, сбросам и складированием твердых отходов. К ним относят пыль, оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, аммиак, фенол, бензол, нафталин, сероводород, цианистый водород и графит [2].
Поэтому на современных заводах внедряют передовые технологии, позволяющие снизить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу. К основным из них относятся установки бездымной загрузки угольной шихты в камеру коксования и установка бездымной выгрузки кокса (БВК) из камеры коксования [2].
Литературный обзор
В Украине начиная с 2006 года на Алчевском коксохимическом заводе ОАО «Алчевсккокс» внедрены следующие передовые технологи [3], позволяющие сократить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, снизить образование шламовых вод, улучшить качество выпускаемой продукции: система беспылевой выдачи кокса (УБВК); система локализации и очистки пылевых выбросов при загрузке кокса в камеры тушения и при его разгрузке на транспортерный конвейер УСТК; системы аспирации с сухим способом улавливания пыли на установке обеспыливания кокса; системы аспирации перегрузочных узлов и коксосортировки.
Выдача кокса из печей сопровождается выбросом в атмосферу значительных объемов пылегазовой смеси. В целях локализации этих выбросов и для дальнейшей их очистки от взвешенных частиц (пыли кокса) построена современная система беспылевой выдачи кокса (схема аспирации тушильного вагона комплекса БВК представлена на рисунке 1).
Во время выдачи кокса зонт с двойными стенками устанавливают над тушильным вагоном и присоединяют к стационарному колектору [1]. Разрежение в коллекторе создается двумя тягодутьевыми машинами. Эффективность локализации и отсоса пылевоздушной смеси 90 – 95%.
1 - двересъемная машина; 2 - пылеотсасывающий зонт; 3 – коксонаправляющая; 4 - коксотушильный вагон; 5 – кожух; 6 – щелевой зазор; 7 – соединительный патрубок; 8 – коллектор; 9 – опоры; 10 – коксовая батарея
Рисунок 1 - Установка беспылевой выдачи кокса из печей коксовой батареи
В зарубежной практике для обеспечения бездымной загрузки шихты в коксовые печи применяют систему гидроинжекции (давление воды 3,5 МПа).
При одном газосборнике бездымной загрузки коксовых печей может осуществляться с помощью пылевыводящей установки на загрузочном вагоне [4]. Этот метод уже используется в зарубежных странах. Схема такого устройства приведена на рисунке 2.
Перед выпуском шихты в камеру коксовых печей на загрузочные отверстия опускаются телескопы и автоматически зажигаются нефтяные горелки, которые зажигают газы. Продукты горения с температурой ~ 700 ° С поступают по трубопроводам в трубы Вентури, где тонкие частицы пыли обволакиваются капельками воды и выделяются в циклоны. Охлажденный газ поступает в вентилятор, где происходит удаление из него водой тончайших частиц пыли, и очищенный газ выпускается в атмосферу через трубу. Этот метод позволяет полностью устранить поступления газов загрузки в газосборник коксовых печей.
Рисунок 2 – Отсасывающая установка на загрузочном вагоне.
Цель работы
Целью данной работы является оценка эколого – экономической эффективности применения установки бездымной загрузки угольной шихты в камеру коксования и установки бездымной выдачи кокса из камеры коксования на примере ЧАО «МАКЕЕВКОКС» .
Основная часть
Загрузка угольной шихты с влажностью 7-9% и более в раскаленные коксовые печи с температурой греющих стен 1100-1200°С сопровождается образованием выбросов парогазовой смеси, уносящей в атмосферу вредные вещества, в количестве, т/год: 1,48 пыль; 0,666 СО; 0,056 Н_2S; 0,222 NH_3; 0,019 HCN; 0,015 C_6 H_5 OH; 0,370 SO_2 и 0,370 NO_х.
Выдача кокса из камер коксования в тушильный вагон приводит к газопылевым выбросам, в количестве, т/год: 22,200 пыль; 0,044 Н_2S; 0,111 NH_3; 0,009 HCN; 0,044 C_6 H_5 OH; 1,110 SO_2 и 1,110 NO_х.
Расчет эколого – экономической эффективности применения установки бездымной загрузки угольной шихты в коксовую печь и установки бездымной выдачи кокса из камеры коксования выполнен для Макеевского коксохимического завода ЧАО «МАКЕЕВКОКС». Годовой выброс пыли при загрузке угольной шихты в коксовую печь составляет 1,48 т/год, а при выгрузке кокса из камеры коксования без использования УБВК составляет 22,2 т/год. Ставка экологического налога на выброс пыли принята 54,05 грн/т. Эффективность по пылеулавливанию газоочисной установки составляет 95%.
По результатам расчета годовой экономический эффект от внедрения на ЧАО «МАКЕЕВКОКС» установок бездымной загрузки угольной шихты в коксовую печь и бездымной выгрузки кокса составит 1273 грн.
Выводы
- Внедрение установок бездымной загрузки угольной шихты в коксовую печь и бездымной выгрузки кокса из коксовой печи позволит снизить выбросы пыли в атмосферу на 95%
- Годовой экономический эффект установок от внедрения на ЧАО «МАКЕЕВКОКС» установок бездымной загрузки угольной шихты в коксовую печь и бездымной выгрузки кокса составит 1273 грн.
Список использованной литературы
1. Кауфман А.А., Харлампович Г.Д. Технология коксохимического производства: Учебное пособие. – Екатерингбург: ВУХИН-НКА, 2005. – 288 с.
2. Мищенко И.М. Черная металургия и охрана окружающей среды: учебное пособие. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2013. – 452 с.
3. Зингерман Ю.Е. Внедрение установки беспылевой выдачи кокса / Ю.Е. Зингерман, В.Б. Каменюка, Т.Ф. Трембач // Внедрение установки беспылевой выдачи кокса // Кокс и химия. – № 7. – 2004. – С.38-40.
4. Зингерман Ю.Е. Внедрение новых технологий и разработок / Ю.Е. Зингерман, В.И. Рудыка, В.В. Кривонос и др. // Кокс и химия. – № 9. – 2009. – С. 51-54.