焦炉烟道气脱硫、脱硝及余热回收技术

浏览次数: 日期:2014年9月23日 12:56
    

 环保部于2012627日发布了《炼焦化学工业污染物排放标准》,新标准大大收严了SO2NOx的排放限值,要求2015年开始焦炉烟囱燃烧尾气中SO2浓度小于50mg/m3,氮氧化物浓度小于500mg/m3

焦炉煤气燃烧后的烟气经地下烟道和烟囱后直接排空,排出时温度约250~300℃。烟气量很大,温度较高,有很大的余热回收价值。

我公司经过十几年的研究与开发,制定出总体解决方案。将焦炉烟道尾气脱硫、脱硝及余热回收综合考虑,实现焦炉烟囱排放烟气中SO2NOx的浓度低于新标准排放限值,同时烟气余热得到充分回收利用,同时实现节能减排,具有很大的经济、社会效益。

 

.烟气脱硝:

本工艺方案采用SCR方法进行焦炉燃烧尾气脱硝。

SCR法是目前尾气脱硝最为成熟,且脱硝效率最高的一种方法。在催化剂的作用下,喷入尾气中的NH3与烟气中的NOx进行反应生成N2。焦炉烟气含尘量很低,可使用孔密度高的高效型整体涂层式蜂窝催化剂,大幅度降低催化剂使用量,减少一次性投资。且使用此种方法可以很方便地与热量回收和脱硫过程集成。

 

 

 

 

同时,开发了不同类型的整体结构式SCR脱硝催化剂,适用于不同工况的脱硝过程:

 

 
   

 

脱硝反应中氨源采用蒸氨塔顶出来的含有一定浓度氨的气体,用管道引入至脱硝反应系统,经调节阀控制流量后进入混合器中与烟气均匀混合。在脱硝反应器进出口分别设置NOx传感器用以实时在线监测进出口的NOx浓度,并根据反馈信号控制氨的加入量。

根据焦炉烟气特点,选用整体涂层式脱硝催化剂。催化剂由堇青石蜂窝陶瓷、催化剂涂层组成。催化剂具有脱除精度高(经治理后尾气中NOx浓度可小于100mg/m3),温度窗口宽、选择性好、氨泄漏率低等诸多优点,是一种特别适合燃烧尾气氮氧化物治理的整体催化剂。并且整体催化剂压力降低,可在较高空速下进行操作。二.烟气余热回收:

脱硝烟气由钢制管道进入余热回收装置,经过余热锅炉换热产生0.6-0.8MPa饱和(过热)蒸汽,烟气温度降到160-170℃后经增压风机进脱硫系统。

烟道气余热回收工艺采用热管式余热锅炉将气体显热转化为蒸汽热能。余热利用系统由热管式余热锅炉、增压风机、热力除氧器、给水及水处理设备、自动化控制系统组成。

烟道气的热量由热管传给水套管内的水(水由下降管输入),并使其汽化,所产汽、水混合物经蒸汽上升管到达汽包,经集中分离以后输出用户。这样由于热管不断将热量输入水套管内的水,并通过外部汽——水管道的上升及下降完成基本的汽

水循,达到将热流体降温,并转化为蒸汽的目的。

热管余热锅炉的特点

1)热管换热设备较常规换热设备更安全、可靠,可长期连续运行。

2)传热效率高,热管受热段根据需要采用缠绕翅片来增加传热面积。

3)有效地避免冷、热流体的串流,每根热管都是相对独立的密闭单元,冷、热流体均在管外流动,并由中间密封结构将冷、热流体完全隔开。

4)有效的防止露点腐蚀,通过调整热管根数或调整热管冷热侧的传热面积比,使热管壁温提高到露点温度以上。

5)有效的防止积灰,换热器设计时能够采用变截面形式,保证流体通过热管换热器时等流速流动,达到自清灰的目的。

6)单根热管的损坏不影响其它的热管,同时对整体换热效果的影响也可忽略不记。

.烟气脱硫:

根据脱硫工艺选择的原则:“工艺成熟、运行稳定、脱硫效率高、投资省、运行费用低、无二次污染”。

氨是一种良好的碱性吸收剂,从化学反应机理上分析,烟气中二氧化硫的吸收是通过酸碱反应来实现的。吸收剂碱性越强,越利于吸收,氨的碱性强于钙基吸收剂。

脱硫装置主要由烟气系统、SO2吸收系统、硫铵排出系统、氧化空气系统氨水系统、检修及排空系统、工艺水系统和过滤系统等组成。

-硫酸铵脱硫系统是一个稳定的气液反应系统,系统阻力小;脱硫效率高(≥95%);启动与退出运行快速简便;副产品是利用价值较高的硫酸铵。

氨法脱硫技术特点

1)本氨法脱硫技术吸收了国内外氨法脱硫的技术优点,适合中国国情,使能耗更低,脱硫效率更高,产品质量更好。
2)单塔设计,蒸发结晶,流程简化,运行操作简单,设备一次投资低,占地小。
3)空塔喷淋,塔内结构简单,无隔层,无填料层等,液气比低,降低系统压降,脱硫装置压降小,风机节能可观。

4)氨法脱硫工艺通过以下方式既能保证脱硫效率,又能有效的控制氨的逃逸率,不会产生气溶胶。

整个生产过程中不产生废水废气废渣,无二次污染。  

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