CN105194990A - 一种适用于炼焦炉的烟气综合治理系统 - Google Patents

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高洪培
王海涛
刘彬
韩应
张继瑞
刘元
范芳
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Abstract

一种适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，包括：用于脱除烟气中NOX的SCR脱硝系统，接SCR脱硝系统出口用于回收烟气中热量的余热回收装置，接余热回收装置出口将烟气中粉尘脱除的除尘系统，接除尘系统出口用于脱除烟气中SO2的CFB-FGD脱硫系统；本发明通过将脱硫脱硝除尘系统结合，并采用烟气再加热系统和循环热量再利用的方式，解决了焦炉烟气温度过低、脱硝效率低下、SO2、粉尘不达标等问题；同时，采用CFB-FGD去除烟气中粉尘和SO2的方式可有效降低投资成本；本发明具有脱硫脱硝效率高、系统稳定、投资运行成本低等特点，可广泛用于能源化工、冶金等行业炼焦炉烟气的综合治理。

Description

一种适用于炼焦炉的烟气综合治理系统
技术领域
本发明属于烟气污染物节能减排技术领域，特别涉及一种适用于炼焦炉的烟气综合治理系统。
背景技术
焦化厂是专门从事冶金焦炭生产及冶炼焦化产品、加工、回收的专业工厂，焦炉烟气中的大气污染物主要来源于焦炉煤气燃烧后产生的废气，主要有SO2，NOX及烟尘等，污染物呈有组织高架点连续性排放，是污染较为严重的行业之一。目前，焦化行业SO2、NOX等污染物普遍存在超限值排放问题。根据2012年实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)，焦化企业必须在2015年1月1日前达到新的污染控制水平。
目前，国内焦炉烟气具有脱硫脱硝装置的极少。脱硝装置采用了低温SCR法，但投运的脱硝装置效果不理想，脱硝效果较差，NOX不能达标排放。采用普通SCR法，由于焦炉烟气温度较低(一般低于290℃)，因此脱硝效果也不理想。脱硫装置多采用氨法、双碱法、石灰石石膏法、氧化镁法等，且由于粉尘排放超标，需要单独增加除尘装置，投资成本较高。
因此，需要研究出一种适用于焦炉烟气综合治理的系统，保证将烟气中的NOX、SO2和烟尘处理达标，且系统投资成本低、控制简单、系统安全。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，通过将脱硫脱硝除尘一体化来达到脱除烟气中SO2、NOX和粉尘的目的；具有系统脱硫、脱硝、除尘效率高、系统稳定、高效、投资运行成本低、系统安全等特点，可广泛用于能源化工、冶金等行业炼焦炉烟气的综合治理。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，包括：
用于脱除烟气中NOX的SCR脱硝系统、用于回收烟气中热量的余热回收装置10、用于脱除烟气中粉尘的除尘系统以及用于脱除烟气中SO2的CFB-FGD脱硫系统；
其中：
所述SCR脱硝系统包括SCR反应器7、向SCR反应器7提供脱硝还原剂的脱硝还原剂输送管4以及用于加热进入SCR反应器7前烟气的烟气加热装置1，烟气加热装置1的入口与焦炉煤气管3连接，脱硝还原剂输送管4出口连接气氨制备装置5；
所述余热回收装置10与SCR反应器7的出口端连接；
所述除尘系统包括除尘器11，除尘器11与余热回收装置10的烟气出口连接；
所述CFB-FGD脱硫系统包括脱硫反应器12，脱硫反应器12与除尘器11的烟气出口连接，脱硫反应器12的出口端与烟囱14连接且连接管路上设置有引风机13，最终处理后的烟气在引风机13的作用下，经烟囱14排入大气。
在SCR反应器7烟气入口与烟囱14之间设置带有自动关断阀9的烟气旁路。自动关断阀9可防止系统故障时，焦炉烟气反窜引起焦炉煤气管道着火。
所述烟气加热装置1连接有送风机2，烟气加热装置1将焦炉烟气加热到310℃至350℃，达到SCR反应器7需要的温度，提高脱硝效率。
所述脱硝还原剂输送管4出口管路上连接有对气氨制备装置5制备的气氨进行稀释的稀释风机6。
所述SCR反应器7连接有吹灰装置8。
所述余热回收装置10与烟气加热装置1连接，将从SCR反应器7出口端烟气中所回收的热量送往烟气加热装置1再次利用，从而节约能源。
所述余热回收装置10将SCR反应器7的出口端烟气温度降低至脱硫反应器12所需温度，提高脱硫效率。本发明采用采用了CFB-FGD脱硫和除尘器11结合，可有效提高脱硫除尘效率。
所述余热回收装置10将SCR反应器7的出口端烟气温度降低的同时可产生蒸汽或者热水，达到了能量回收的目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明系统化、自动化程度高，所有操作只需在控制室操作即可。
2)鉴于目前低温SCR脱硝效率较低，本发明焦炉烟气经烟气加热装置1加热到常规SCR脱硝反应温度窗内，可提高脱硝效率。
3)焦炉烟气经过SCR反应器7后温度一般在310～350℃，本发明同时设置了余热回收装置10，可将烟气温度降低到脱硫系统适合的温度，回收了能源，同时产生的副产品蒸汽，显著提高了经济效益。
4)本发明采用CFB-FGD脱硫系统与布袋除尘器结合，提高了脱硫效率，同时焦炉烟气中的粉尘也得到有效去除，可保证粉尘达标排放。
附图说明
图1是本发明系统框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明一种适用于焦炉烟气综合治理的系统，包括：用于脱除烟气中NOX的SCR脱硝系统、用于回收烟气中热量的余热回收装置10、用于脱除烟气中粉尘的除尘系统以及用于脱除烟气中SO2的CFB-FGD脱硫系统。
SCR脱硝系统包括烟气进入SCR反应器7前的烟气加热系统、脱硝还原剂输送管4、与脱硝还原剂输送管出口端连接的气氨制备装置5、对气氨制备装置5制备的气氨进行稀释的稀释风机6、脱硝还原剂和烟气中NOX发生化学反应的SCR反应器7以及连接反应器的吹灰装置8。
余热回收装置10与SCR反应器7的出口端连接，除尘系统包括除尘器11，除尘器11与余热回收装置10的烟气出口连接，CFB-FGD脱硫系统包括脱硫反应器12，脱硫反应器12与除尘器11的烟气出口连接，脱硫反应器12的出口端与烟囱14连接且连接管路上设置有引风机13。
烟气加热系统包括烟气加热装置1、送风机2和连接烟气加热装置1入口的焦炉煤气管3；烟气加热装置1可将焦炉烟气加热到310℃至350℃，保证烟气温度在有效反应温度窗内。
本发明的原理以及流程为：
进入系统的焦炉煤气被烟气加热装置1加热，然后在送风机2的作用下进入SCR反应器7。脱硝还原剂液氨(可采用化工厂自产液氨，成本低)经脱硝还原剂输送管4输送至气氨制备器5，产生的气氨经稀释风机6稀释后进入到SCR反应器7与烟气中的NOX发生化学反应，进而达到脱硝的目的。
从SCR反应器7出来的烟气进入余热回收装置10，余热回收装置10出口烟气进入除尘器11，余热回收装置10产生的蒸汽再循环进入烟气加热装置1加热系统烟气。
除尘器11出口端烟气进入脱硫反应器12，经脱硫反应器12处理后的烟气在引风机13的作用下，经烟囱14排入大气。
以上所述仅为本发明的一个具体实例而已，并非限制本发明，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明信息的精神和原则之内，所作的任何修改、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，其特征在于，包括：
用于脱除烟气中NOX的SCR脱硝系统、用于回收烟气中热量的余热回收装置(10)、用于脱除烟气中粉尘的除尘系统以及用于脱除烟气中SO2的CFB-FGD脱硫系统；
其中：
所述SCR脱硝系统包括SCR反应器(7)、向SCR反应器(7)提供脱硝还原剂的脱硝还原剂输送管(4)以及用于加热进入SCR反应器(7)前烟气的烟气加热装置(1)，烟气加热装置(1)的入口与焦炉煤气管(3)连接，脱硝还原剂输送管(4)出口连接气氨制备装置(5)；
所述余热回收装置(10)与SCR反应器(7)的出口端连接；
所述除尘系统包括除尘器(11)，除尘器(11)与余热回收装置(10)的烟气出口连接；
所述CFB-FGD脱硫系统包括脱硫反应器(12)，脱硫反应器(12)与除尘器(11)的烟气出口连接，脱硫反应器(12)的出口端与烟囱(14)连接且连接管路上设置有引风机(13)。
2.根据权利要求1所述适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，其特征在于，在SCR反应器(7)烟气入口与烟囱(14)之间设置带有自动关断阀(9)的烟气旁路。
3.根据权利要求1所述适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，其特征在于，所述烟气加热装置(1)连接有送风机(2)，烟气加热装置(1)将焦炉烟气加热到310℃至350℃。
4.根据权利要求1所述适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，其特征在于，所述脱硝还原剂输送管(4)出口管路上连接有对气氨制备装置(5)制备的气氨进行稀释的稀释风机(6)。
5.根据权利要求1所述适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，其特征在于，所述SCR反应器(7)连接有吹灰装置(8)。
6.根据权利要求1所述适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，其特征在于，所述余热回收装置(10)与烟气加热装置(1)连接，将从SCR反应器(7)出口端烟气中所回收的热量送往烟气加热装置(1)再次利用。
7.根据权利要求1所述适用于炼焦炉的烟气综合治理系统，其特征在于，所述余热回收装置(10)将SCR反应器(7)的出口端烟气温度降低至脱硫反应器(12)所需温度。
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