CN108379996B - 减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置及方法，该装置包括第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门、除尘站、变频风机、烟气脱硫装置及自动化控制系统；第一自动阀门、第二自动阀门安装于连接副省煤器和除尘负压管道之间的预存室放散管道上，且在第一自动阀门、第二自动阀门之间的预存室放散管道上还安装有三通；三通经由第三自动阀门通过管道与除尘站相连，除尘站通过管道与烟气脱硫装置相连，变频风机位于除尘站和烟气脱硫装置之间的管道上；自动化控制系统分别与第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门及变频风机电连接。该装置及方法主要解决干熄焦环境地面除尘站烟囱二氧化硫超标问题，进而可减少污染物排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置及方法，属于干熄焦生产技术领域。
背景技术
干熄焦，是相对湿熄焦而言的，其是指采用惰性气体(通常为氮气)将红焦降温冷却后所得到的物质。干熄焦有诸多优点，如吸收红焦热量节约能源；改善焦炭质量；改善环境、减少污染等。制备干熄焦过程杜绝了湿法熄焦产生的水汽、酚、硫化物、氰化物等有害成分对大气环境的污染。为了使干熄焦系统达到节能环保的目的，需要对生产过程中产生的颗粒物进行净化，因此在干熄焦系统设置了专门的除尘系统，即为干熄焦循环气除尘系统和环境地面除尘系统。干熄焦环境除尘系统通过除尘风机产生的吸力推动含尘气体流动。含尘气体主要来自两个方面：一是装入装置及预存室压力调节处的含尘含硫烟气；二是振动给料器、旋转密封阀、皮带转运点等的含尘烟气；两种烟气汇合进入脉冲式布袋除尘器后，经由风机从烟囱进行排放。烟囱颗粒物需要满足《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171-2012相关要求，但是烟囱二氧化硫排放达标存在技术瓶颈，目前尚无可靠的方法解决。
此外，干熄焦在生产过程中，红焦内的残余硫分在高温下挥发会转变成二氧化硫，二氧化硫是雾霾形成的前驱体，也是酸雨的重要来源，将其排放到大气中会给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。
重点钢铁企业焦化厂检测表明，在现有技术装备条件下，干熄焦除尘地面站烟囱的二氧化硫浓度无法满足标准限值100mg/m3的要求，许多独立焦化企业的检测也证实了这一点。
干熄焦环境除尘站烟气以阵发性为主，具有生成时间短、瞬时烟尘量大的特点，除尘风量呈周期性变化，除尘风机通常采用变频风机或液力耦合器调速。目前的烟气干法脱硫工艺，要求烟气量恒定以实现脱硫剂的稳定供给，保证脱硫效率。对于干熄焦环境除尘站的阵发性烟气，要保证脱硫效率就必须稳定烟气流量和二氧化硫浓度，这显然是不可能的。
因此，提供一种减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置及方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置及方法。所提供的减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置及方法主要解决干熄焦环境地面除尘站烟囱二氧化硫超标的问题，通过本发明提到的方法和装置能够去除烟囱二氧化硫，减少污染物的排放，改善企业内部和周边大气环境，具有较好的社会效益。
为达到上述目的，本发明提供一种减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置，其中，该装置包括：第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门、除尘站、变频风机、烟气脱硫装置及自动化控制系统；
所述第一自动阀门、第二自动阀门安装于连接副省煤器和除尘负压管道之间的预存室放散管道上，且在第一自动阀门、第二自动阀门之间的该预存室放散管道上还安装有三通；
所述三通经由第三自动阀门通过管道与除尘站相连，该除尘站通过管道与所述烟气脱硫装置相连，所述变频风机位于除尘站和烟气脱硫装置之间的管道上；
所述自动化控制系统分别与所述第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门及变频风机电连接。
在本发明所提供的减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置中，所用三通为本领域常规三通，其入口及一出口均与预存室放散管道相连接，三通的另一出口经由第三自动阀门通过管道与除尘站相连。
在一实施例中，优选地，所述装置还包括第三手动阀门，其位于变频风机与烟气脱硫装置之间的管道上。
在一实施例中，优选地，所述装置还包括第二手动阀门，其通过管道并以与第三自动阀门并联的方式连接于三通和除尘站之间的管道上。
在一实施例中，优选地，所述装置还包括第一手动阀门，其通过管道并以与第一自动阀门并联的方式连接于副省煤器及预存室放散管道上。
在一实施例中，优选地，所述第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门为电动阀门或气动阀门。其中，所用第一手动阀门、第二手动阀门及第三手动阀门均为备用阀门。
在本发明所提供的装置中，所用第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门可根据预存室压力和放散气流量调节开度，所用变频风机亦可调节放散气流量；所用自动化控制系统为本领域常规设备，其分别与所述第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门及变频风机电连接，用以控制其自动开启或关闭。
在本发明所提供的装置中，所用除尘站也为本领域使用的常规设备，用于去除放散气中的颗粒物，减少颗粒物对脱硫装置造成影响。例如，石膏产品颜色发黑，影响品质。
本发明还提供了一种减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的方法，其是采用所述的减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置实现的，该方法包括以下步骤：
(1)打开第一自动阀门、第三自动阀门，关闭第二自动阀门，使得放散气进入除尘站中进行除尘处理；
(2)再使除尘处理后的放散气进入烟气脱硫装置进行脱硫处理，脱硫处理后的达标气体通过烟囱排放。
在一实施例中，优选地，所述方法还包括以下操作：
当所述减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置故障停车时，所述第三自动阀门关闭，第二自动阀门开启，使得放散气经由除尘负压管道进入干熄焦环境地面除尘系统进行除尘处理。
在一实施例中，优选地，步骤(1)所述放散气及步骤(2)所述除尘处理后的放散气温度在其露点温度以上。
在本发明所述的方法中，副省煤器放散气出口温度在110℃左右，通过保温使装置中的放散气温度保持露点温度(通常在30℃左右)以上，以防止结露造成除尘器布袋潮湿增加系统阻力，进而影响二氧化硫去除效果。
在一实施例中，优选地，所述方法还包括调节放散气流量以保证干熄炉预存室内的压力在0至-100Pa的操作。
在一实施例中，优选地，所述放散气的流量为10000-30000m3/h。
在本发明所述的方法中，调节放散气流量是为保证干熄炉预存室内的压力在0至-100Pa，该放散气的流量通常在10000m3/h-30000m3/h范围内调节(与干熄焦规模有关)。并且放散气进入三通后，除极少量水蒸气冷凝外，放散气流量不会发生变化。
在一实施例中，优选地，所述除尘站的压差≤1500Pa。在本发明具体实施方式中可以通过对除尘站布袋定期清灰来确保其压差≤1500Pa。
本发明所述除尘处理及脱硫处理均为本领域常规技术手段，本领域技术人员可以根据实际作业需要合理设置除尘处理及脱硫处理的工艺参数，只要保证可以实现本发明的目的即可。
本发明将新增管道及阀门安装在原有管廊架上，布局更加紧凑合理，所提供的减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置及方法主要解决了干熄焦环境地面除尘站烟囱二氧化硫超标的问题，通过本发明所提到的方法和装置能够去除烟囱中的二氧化硫，减少污染物的排放，改善企业内部和周边大气环境，具有较好的环保效益及社会效益。
例如：按焦炭产能为1500000t/a的焦化企业核算，其焦炉烟气量通常在220000m3/h(6％O2)左右，而配套的干熄焦预存室压力调节放散气流量在30000m3/h左右，二氧化硫浓度为100mg/m3，将其引入至现有焦炉烟气脱硫装置中，不会对原脱硫系统造成冲击，并且每年可以减排二氧化硫30000×100×24×365/1000000000t＝26.28t，具有较好的环保效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明所提供的减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置的结构示意图。
主要附图标号说明：
1、第一自动阀门；
2、第一手动阀门；
3、第二自动阀门；
4、第三自动阀门；
5、第二手动阀门；
6、第三手动阀门；
7、变频风机；
8、自动化控制系统；
9、烟气脱硫装置；
10、除尘站；
11、副省煤器；
12、预存室放散管道；
13、除尘负压管道；
14、干熄焦环境地面除尘系统；
15、干熄炉预存室。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置，该装置的结构示意图如图1所示，从图1中可以看出，其包括：
第一自动阀门1、第二自动阀门3、第三自动阀门4、除尘站10、变频风机7、烟气脱硫装置9及自动化控制系统8；
所述第一自动阀门1、第二自动阀门3安装于连接副省煤器11和除尘负压管道13之间的预存室放散管道12上，且在第一自动阀门1、第二自动阀门3之间的该预存室放散管道12上还安装有三通(图中未示出)；
所述三通经由第三自动阀门4通过管道与除尘站10相连，该除尘站10通过管道与所述烟气脱硫装置9相连，所述变频风机7位于除尘站10和烟气脱硫装置9之间的管道上；
所述自动化控制系统8分别与所述第一自动阀门1、第二自动阀门3、第三自动阀门4及变频风机7电连接。
所述装置还包括第三手动阀门6，其位于变频风机7与烟气脱硫装置9之间的管道上。
所述装置还包括第二手动阀门5，其通过管道并以与第三自动阀门4并联的方式连接于三通和除尘站10之间的管道上。
所述装置还包括第一手动阀门2，其通过管道并以与第一自动阀门1并联的方式连接于副省煤器11及预存室放散管道12上。
所述第一自动阀门1、第二自动阀门3、第三自动阀门4为电动阀门或气动阀门。
实施例2
本实施例还提供了一种减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的方法，其是采用实施例1提供的减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置实现的，该方法包括以下步骤：
(1)打开第一自动阀门、第三自动阀门，关闭第二自动阀门，使得放散气进入除尘站中进行除尘处理；除尘处理后，放散气中颗粒物的含量≤30mg/Nm3。
(2)再使除尘处理后的放散气进入烟气脱硫装置进行脱硫处理，脱硫处理后的达标气体(二氧化硫含量≤30mg/Nm3)通过烟囱排放。
本实施例中保持步骤(1)所述放散气及步骤(2)所述除尘处理后的放散气温度在30℃以上，以防止气体结露造成除尘布袋阻力增加影响系统稳定运行。
本实施例中控制所述放散气的流量为10000-30000m3/h，以确保干熄炉预存室15内的压力在0至-100Pa。
本实施例中还包括对所述除尘站布袋进行定期清灰的操作，以保证除尘站的压差≤1500Pa。
当所述减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置故障停车时，所述第三自动阀门关闭，第二自动阀门开启，使得放散气经由除尘负压管道进入干熄焦环境地面除尘系统14进行除尘处理。
按焦炭产能为1500000t/a的焦化企业核算，其焦炉烟气量通常在220000m3/h(6％O2)左右，而配套的干熄焦预存室压力调节放散气流量在30000m3/h左右，二氧化硫浓度为100mg/m3，将其引入至现有焦炉烟气脱硫装置中，不会对原脱硫系统造成冲击，并且每年可以减排二氧化硫30000×100×24×365/1000000000t＝26.28t，即：若将放散气直接送至干熄焦环境地面除尘系统每年可产生大约26.28t的二氧化硫。
Claims (10)
1.一种减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的方法，其是采用减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置实现的，该装置包括：第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门、除尘站、变频风机、烟气脱硫装置及自动化控制系统；
所述第一自动阀门、第二自动阀门安装于连接副省煤器和除尘负压管道之间的预存室放散管道上，且在第一自动阀门、第二自动阀门之间的该预存室放散管道上还安装有三通；
所述三通经由第三自动阀门通过管道与除尘站相连，该除尘站通过管道与所述烟气脱硫装置相连，所述变频风机位于除尘站和烟气脱硫装置之间的管道上；
所述自动化控制系统分别与所述第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门及变频风机电连接，该方法包括以下步骤：
(1)打开第一自动阀门、第三自动阀门，关闭第二自动阀门，使得放散气进入除尘站中进行除尘处理；
(2)再使除尘处理后的放散气进入烟气脱硫装置进行脱硫处理，脱硫处理后的达标气体通过烟囱排放。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置还包括第三手动阀门，其位于变频风机与烟气脱硫装置之间的管道上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置还包括第二手动阀门，其通过管道并以与第三自动阀门并联的方式连接于三通和除尘站之间的管道上。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置还包括第一手动阀门，其通过管道并以与第一自动阀门并联的方式连接于副省煤器及预存室放散管道上。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一自动阀门、第二自动阀门、第三自动阀门为电动阀门或气动阀门。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下操作：
当所述减少干熄焦环境地面除尘系统烟囱二氧化硫的装置故障停车时，所述第三自动阀门关闭，第二自动阀门开启，使得放散气经由除尘负压管道进入干熄焦环境地面除尘系统进行除尘处理。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述放散气及步骤(2)所述除尘处理后的放散气温度在其露点温度以上。
8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括调节放散气流量以保证干熄炉预存室内的压力在0至-100Pa的操作。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述放散气的流量为10000-30000m3/h。
10.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述除尘站的压差≤1500Pa。
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