焦化大烟囱冒白烟、黑烟、黄烟到底是什么？

冶金焦化

2021年6月2日 11:57

厂里大烟囱总是冒着烟，白烟、黑烟、黄烟、“火烟”、无烟等等。很多人认为白烟是水蒸气，没有污染；另一部分则认为白烟也是污染，避之而不及。到底怎么回事？

白烟

焦化大烟囱冒白烟、黑烟、黄烟到底是什么？的图1

白烟应该是我们现在最常见的烟，而且有很多人会发现天气越冷白烟越明显。那这白烟到底是什么？

为什么天越冷越明显呢？其实大部分白色的“烟柱”，特别是在寒冷天气看到的，是水蒸气（和凝结的小水滴）。锅炉的给水箱都配有一个烟囱，排放水蒸气和空气。

水是燃烧的重要副产物之一，所以在煤、油和天然气锅炉的烟囱中都有水蒸气。当然，这并不绝对，向上文讲的白烟里就有很多污染物质！

黑烟

焦化大烟囱冒白烟、黑烟、黄烟到底是什么？的图2

1 烟囱冒黑烟现象的原因分析

1.1 焦炉炭化室与燃烧室炉墙窜漏

焦炉的炭化室和燃烧室之间，仅以炭化室墙相隔开，如果炉墙不严密而存在裂缝，在装煤初期，由于大量水汽的形成，煤气发生量较大，对炉墙表面形成的压力也就很大，此时大量的荒煤气很容易顺着不严密的砖缝涌人燃烧室内，不但破坏了燃烧系统的正常燃烧，而且会造成加热煤气和荒煤气都无法充分燃烧，随燃烧废气经下降火道排至废气系统，最终以带黑颜色的气体从烟囱冒出。造成炉墙不严密的原因为:

（1）温度变化的影响。在生产过程中，反复开关炉门，装煤、出焦时温度变化产生的热应力对炉墙产生影响，这种影响使炉头部位在投产3－5 年就开始发生剥蚀或裂纹。随着生产时间的推移，损坏程度不断增加，并向炉内延伸; 装煤口部位因受外界冷气流的影响，也很快形成剥蚀、裂纹等损伤。炭化室墙面出现裂纹后，摘装炉门及推焦所产生的机械应力对炉墙裂缝的扩大和墙面变形的加剧起着促进作用。

（2）部分耐火砖由于质量稍差会随着焦炉的烘炉、生产会逐渐开裂，严重的甚至会形成熔洞。此外，耐火砖缝内灰浆会逐渐脱落，耐火泥与炉墙砖的粘合也会产生不稳。这些都会致使炉体不严密。

（3）炉头部位易串漏。在焦炉出焦、炉门敞开时，炭化室墙就会与外界的冷空气接触，炉头部位极易承受外界冷空气的侵蚀而形成窜漏。

（4）负压操作的影响。正常生产时，焦炉炭化室内的煤气压力应始终大于同标高的相邻燃烧室处压力，并且高于外界大气压。炭化室内的荒煤气在高温下会产生裂解，裂解形成的石墨填充在砖缝之间和裂缝之间，保持炭化室墙面严密。如当集气管压力波动造成压力偏低时，炭化室内就可能呈负压状态，此刻燃烧室中的废气就会流人炭化室内，而且炉门不严密处也会往炭化室内吸进空气，烧掉砖缝中的石墨，造成燃烧室炉墙出现串漏。

（5）因生产需要，变更结焦时间，而焦炉铁件没有及时进行调整，使炉体的收缩、膨胀处于无序状态，进而易将墙面拉开，出现裂纹。引起炉体不合理的膨胀式收缩，而引起窜漏冒黑烟。

1.2空气过剩系数不合理

合理的空气过剩系数是保证焦炉加热系统煤气完全燃烧的必要条件，如当空气过剩系数偏大时，火道内的火焰变短，既不利于高向加热的均匀性，还会增加加热系统的阻力; 而当空气过剩系数偏小时，则会导致进入立火道的煤气因缺氧而不能完全燃烧，此时焦炉烟囱易出现黑烟。

1.3加热系统设备的因素

有些焦炉在换向一段时间后烟囱开始冒烟，说明吸力比刚交换后逐渐变小了，空气量吸入不足，而分总烟道吸力又没有调节。故造成此种现象应从加热系统的设备来找原因。

（1）上升气流时，废气盘上进风门空气盖板提起高度不够或个别未提起，使得上升气流的阻力增大，上升气流立火道内的空气量不足，造成燃烧不完全。

（2）下降气流时，废气盘风门盖板未关严，使得与之相连的下降气流通道内的吸力减少，燃烧室内的废气排出不畅，而煤气还在不断地进入上升火道内，煤气得不到充分燃烧，产生大量的黑烟。

（3）废气砣发生故障无法提起或废气砣提起高度不够，使得对应的燃烧室火道内的废气排出困难，空气量吸入不足，煤气得不到充分燃烧而冒烟。

2 对烟囱冒黑烟的处理及预防措施

（1）热修人员每季度对炭化室炉墙进行检查，建立检查台帐，并根据炉墙存在问题及时进行处理。

（2）加强炉体的密封工作，坚持能抹不喷，能少喷则少喷的原则，尽量减少因喷补过多造成对炉体的二次伤害，形成新的窜漏，要求提高操作水平，减少操作时间。

（3）对炉墙存在裂缝，喷补工具从焦炉机、焦两侧或炉顶均难以喷到的情况，要求热修人员详细记录，在每次装煤时，安排人员到焦炉炉顶打开相应的燃烧室立火道看火孔盖，部分窜漏未及时燃烧的黑烟从炉顶看火孔冒出，大烟囱冒黑烟现象减轻。

（4）加强炉门的修理工作，变以堵为主为以修为主，及时敲打刀边，确保炉门刀边与炉门框的紧密接触，以防空气吸入而烧掉炉墙的石墨。

（5）加强护炉铁件的测量调节工作、保证炉体均匀合理地膨胀。

（6）保持合理的空气过剩系数。要按操作规程要求，按时测定空气过剩系数，如不符合规定，应进行及时调整。

（7）加强对交换设备的检查，确保交换到位，煤气充分燃烧。

（8）加强生产管理，避免工业水和氨水等溢流炉顶，减少对炉墙的损害。

（9）加强焦炉无烟装煤的管理，要求上升管盖打开不能超过两个，使用高低压氨水的时间要短装煤时要求煤车导套与炉顶表面接触严密，防止冷空气抽入，装完煤后及时将装煤孔盖盖上，防止冷空气大量进入，烧损炉墙石墨。

黄烟

焦化大烟囱冒白烟、黑烟、黄烟到底是什么？的图4

烟囱排放的烟柱如果是黄色，这种烟气中含有大量的硫化物，说明该锅炉的脱硫设备未投入使用。

“火烟”

焦化大烟囱冒白烟、黑烟、黄烟到底是什么？的图5

在化工厂里，总是可以看到一种冒着火焰的“烟囱”，它日夜不停地燃烧着。其实，这并非是烟囱，它的名字叫做安全火炬。化工厂在生产过程中，会产生很多易燃易爆的气体，其中很多对人体有害。

它们多数比空气重，如果放入大气，经蔓延，会沉积在地面上，并达到很高的浓度，这会造成严重的环境污染，危害人体健康，如若碰到火种，将造成火灾，甚至爆炸。

为了防止这些危险发生，人们把它们集中起来烧掉，以防后患。火炬将这些易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的气体通过燃烧变成无害的二氧化碳、水或无毒、毒性较小的其它物质。

将这些燃料直接这样烧掉，的确有些浪费，所以工厂正在千方百计地把火炬气体回收，作为有用的燃料。但是，即使回收得比较彻底，火炬还是不能废除的，因为在发生意外事故时，仍然必须通过它，将大量的可燃气体烧掉，以确保安全。所以，火炬装置可以说是化工厂的最后一道安全屏障。

冷却塔

焦化大烟囱冒白烟、黑烟、黄烟到底是什么？的图6

还有一种被误认为烟囱的，其实是冷却塔，除非冷却塔发生火灾否则都是排出来的水蒸气和一些微量杀菌灭藻的药品。

冷却塔是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，故上方的是水蒸气。

无烟

焦化大烟囱冒白烟、黑烟、黄烟到底是什么？的图7

基本无烟有两种情况，一种情况是安装了环保设施，同时机组安装了GGH烟气换热器。其原理就是通过加热增加排烟温度，使烟气排的更高，但由于故障率高、投资运行费用极高正在逐步被淘汰。另外一种情况就是未安装环保设备，但是煤质较好或者进行了简单的脱尘处理，但是烟气含有大量的二氧化硫和氮氧化物，危害比白色烟体要严重的多。