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焦爐煙氣脫硫、脫硝、余熱利用一體化

焦爐煙氣脫硫、脫硝、余熱利用一體化，目前在國內(nèi)日漸趨于成熟。我公司推廣的技術(shù)主要為：SCR法脫硝+純干法或半干法脫硫+煙氣余熱利用

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產(chǎn) 品說明：

焦爐煙氣脫硫、脫硝、余熱利用一體化，目前在國內(nèi)日漸趨于成熟。我公司推廣的技術(shù)主要為：SCR法脫硝+純干法或半干法脫硫+煙氣余熱利用

主要工藝流程為：

焦爐煙氣先進入煙氣脫硝系統(tǒng)，出來后的煙氣溫降15度左右進入脫硫系統(tǒng)脫硫處理，出來后的煙氣進入煙氣余熱利用裝置，換熱后的煙氣送回到地下煙道，經(jīng)原煙囪排放。

　　工程應用

　　該技術(shù)已成功運用于內(nèi)蒙古美方煤焦化有限公司，該公司擁有四座焦爐，每座焦爐產(chǎn)能60萬噸/年，每兩座焦爐共用一座煙囪，每座煙囪煙氣排放量250000Nm3;/h，其排放煙氣中含有的SO2含量為250mg/Nm?3;，NOx濃度為1000mg/Nm?3;。

　　每座煙囪建設(shè)一套脫硫脫硝余熱回收一體化裝置，分別于2016年6月和8月建成并一次試車成功，目前已平穩(wěn)運行半年多。處理后的煙氣中 SO2濃度小于30mg/Nm?3;，NOx濃度小于 150mg/Nm3;，不但達到烏海地區(qū)環(huán)保要求，同時還達到了GB16171-2012《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》中表6特殊地區(qū)的指標要求，且每小時副產(chǎn)12t 0.6MPa低壓飽和蒸汽。

　　技術(shù)特點

　　1）先脫硫后脫硝，最后進行余熱回收，脫硫后的煙氣中SO2含量較低，有利于減少脫硝催化劑填裝量，延長催化劑壽命；脫硫產(chǎn)物屬于常規(guī)固體廢棄物，處理簡便，還可以實現(xiàn)資源化利用。

　　2）首次在實際工程應用中采用干法脫硫，溫降很小，遠低于半干法脫硫和濕法脫硫，且整套裝置除散熱外無溫降，可保證脫硝時煙氣的溫度并且有利于最后的余熱回收；

　　3）采用移動床脫硫工藝，且研制出專用脫硫劑，脫硫效率高、壓降低；

　　4）移動床干法脫硫具備高效除塵功能，可大幅度降低煙氣中灰塵含量，滿足國標的要求，不必另外設(shè)置除塵裝置；

　　5）進入余熱鍋爐的煙氣已凈化，最大程度地減少了鍋爐的腐蝕，延長了鍋爐壽命；

　　6）采用低溫脫硝，選用進口的多孔高效低溫脫硝催化劑，相同填裝量的脫硝效率約為普通脫硝催化劑的2倍，脫硝催化劑填裝量少；使用壽命可達3-4年以上。采用CFD模擬對噴氨系統(tǒng)進行設(shè)計，最大限度地提高了催化劑效用，降低了氨逃逸；

　　7）余熱回收后的排煙溫度高，煙氣處理后回原煙囪，使原煙囪始終處在熱備狀態(tài)，也避免大量白煙低空排放；

　　8）設(shè)置了地下原煙道閘板門斷電自開啟系統(tǒng)，可保證特殊工況下焦爐的安全；

　　9）整套裝置僅有脫硫塔、脫硝反應器、余熱鍋爐三臺主要設(shè)備，設(shè)備數(shù)量少，可靈活布置，最大程度地減少占地面積和投資成本，使得不管是新建一體化裝置還是在原有余熱回收的情況下擴建脫硫脫硝都變得可行。

　　一體化解決技術(shù)

　　針對客戶的要求和焦爐現(xiàn)有煤氣處理工序，中鋼熱能研究人員研究開發(fā)并且集成了焦爐煙道氣脫硫脫硝及余熱回收利用的一體化技術(shù)。

　　1.方案描述

　　焦爐煙氣處理流程（如圖１所示）：焦爐→焦爐煙道氣→脫硝反應器→熱管式煙氣換熱器→增壓風機→脫硫塔→塔頂煙囪排放。

　　首先將焦爐地下煙道氣在進入原有閘板閥前引出地面，管路上設(shè)電動調(diào)節(jié)閥，煙氣經(jīng)管道引出后進入脫硝反應器。煙氣脫硝后進入煙氣余熱回收裝置，其主要功能是將煙道氣顯熱進行回收產(chǎn)生０暢６ＭＰａ飽和蒸汽。熱煙氣經(jīng)余熱回收裝置降溫后經(jīng)增壓風機增壓進入濕式脫硫塔單元。脫硫后煙氣經(jīng)塔頂煙囪排放。脫硝裝置前設(shè)旁通管路，通過小的備用風機及柴油發(fā)電機將煙氣送入地下煙道，其作用是在脫硫、脫硝系統(tǒng)出現(xiàn)故障或停電時，短時緊急啟動將高溫煙氣送入地下煙道，提升煙道及煙囪溫度，待煙囪抽力足夠時關(guān)閉備用風機并打開地下煙道閘板。

　　2.脫硝反應器

　　目前常用的脫硝方法主要有選擇性非催化還原法（ＳＮＣＲ）、氧化吸收法、選擇性催化還原法（ＳＣＲ）等。選擇性催化還原法（ＳＣＲ）是目前尾氣脫硝最為成熟，且脫硝效率最高的一種方法。

　　選擇性催化還原法（ＳＣＲ）脫除ＮＯｘ的原理為：在尾氣中加入一定量的氨氣，以氨為還原劑，在催化劑表面上將ＮＯｘ還原為Ｎ２，其反應

　　方程式：ＮＯｘ＋ＮＨ３＋Ｏ２→Ｎ２＋Ｈ２Ｏ。

　　脫硝反應中氨源采用液氨或蒸氨工段產(chǎn)生濃度為２０％的濃氨水，用管道引入至脫硝反應系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)節(jié)閥控制流量后進入混合器中與煙氣均勻混合。在脫硝反應器進、出口分別設(shè)置ＮＯｘ傳感器用以實時在線監(jiān)測進出口的ＮＯｘ濃度，并根據(jù)反饋信號控制氨的加入量

　　在脫硝工藝中最為關(guān)鍵的是脫硝催化劑，催化劑選用以陶瓷蜂窩為基體的整體涂層式結(jié)構(gòu)，由陶瓷蜂窩、金屬氧化物涂層、活性組分組成。氧化物涂層均勻牢固地附著于蜂窩陶瓷外表面，活性組分分散在氧化物涂層上。該催化劑具有脫硝率高，可高空速操作、阻力低、選擇性好、氨逃逸率低、溫度范圍廣、熱膨脹系數(shù)小等諸多優(yōu)點，是一種非常適合煙氣ＮＯｘ治理的整體催化劑。

　　使用該類型催化劑即使在入口ＮＯｘ濃度很高時（２０００～３０００ｍｇ／ｍ３），也可達到很高的ＮＯｘ脫除精度，反應后尾氣中氮氧化物濃度可低于１５０ｍｇ／ｍ３。如排放標準進一步升級，不需對催化劑和反應裝置做任何改動，只需稍微增加氨投入量，提供反應所需的氨量，即可使尾氣中ＮＯｘ濃度小于所規(guī)定的排放限值

　　連續(xù)監(jiān)測蝶閥出口處煙氣中各物質(zhì)濃度，其中ＮＯｘ、ＮＯ、ＳＯ２、Ｏ２和ＮＯ２分別為１１００、７２０、４５０、１９０和１０ｍｇ／ｍ３左右。每隔１５ｍｉｎ焦爐煙氣組成發(fā)生周期性波動，該周期性波動是由焦爐操作制度產(chǎn)生的。

　　圖２是脫硝實驗運行期間反應器出入口氮氧化物濃度及脫硝效率，可以看出，在實驗運行期間，煙氣中氮氧化物濃度在８００～１２００ｍｇ／ｍ３之間波動，經(jīng)脫硝處理后，氮氧化物濃度可降低至２０ｍｇ／ｍ３以下，脫硝效率高達９８％以上。