CN111043868A - 一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统及应用其处理焦炉烟气的方法；烟气处理系统包括：沿焦炉的烟气排放方向，通过烟气排放管道依次连接的SNCR脱硝装置、锅炉以及风机；其中SNCR脱硝装置前的烟气排放管道上设置有低温气体入口。采用本发明实施例提供的烟气处理系统及方法，脱硝装置可直接与焦炉连接，利用少量低温气体对焦炉排放的高温烟气进行降温即可直接进行脱硝处理；脱硝后的烟气进入锅炉进行热量回收，由于后续不需要高温反应，热量在锅炉中可以得到充分回收，提高了热回收率；风机设置于锅炉之后，烟气温度低，因此不需要采用高温风机，且系统中烟气阻力小，对风机的要求大大降低，从而降低了生产建设成本。

Description

一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统及其应用

技术领域

本发明涉及热回收焦炉烟气处理技术领域，特别是涉及一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统及其应用。

背景技术

热回收焦炉烟气具有温度高，氮氧化合物含量高等特点，因此在排放前需要进行热量回收和脱硝处理，在现有技术中，焦炉烟气采用选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR脱硝技术)，即在300℃左右的烟气中利用催化剂的作用使用氨还原氮氧化物。热回收焦炉中排出的烟气温度在1100℃以上，SCR脱硝工艺的温度要求在300℃左右，因此需要在脱硝装置之前设置锅炉，对焦炉烟气进行降温的同时实现热量回收；而降温后300℃的温度仍然较高，因此造成两个问题，一是限制了热回收率，造成热量浪费，另一个是需要在系统中使用耐高温的风机；此外，SCR脱硝工艺中需要使用脱硝催化剂，为了克服催化层的阻力，还要求增加风机吸力，使风机电耗增加，因此对风机的要求很高，生产建设成本高。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例公开了一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统及其应用。具体技术方案如下：

本发明第一方面提供了一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统，包括：沿焦炉的烟气排放方向，通过烟气排放管道依次连接的SNCR脱硝装置、锅炉以及风机；其中SNCR脱硝装置前端的烟气排放管道上设置有低温气体入口。

在本发明第一方面的一些实施方式中，所述SNCR脱硝装置包括装置体，及位于装置体内的还原剂喷射系统。

在本发明第一方面的一些实施方式中，低温气体入口与SNCR脱硝装置之间的烟气排放管道上设置有温度传感器。

在本发明第一方面的一些实施方式中，风机出风口端的烟气排放管道与脱硫装置相连。

在本发明第一方面的一些实施方式中，风机出风口端的烟气排放管道上设置有烟气回流管道，所述烟气回流管道与所述低温气体入口相连通。

在本发明第一方面的一些实施方式中，所述烟气回流管道上设置有阀门。

本发明第二方面提供了一种应用本发明第一方面所提供的烟气处理系统处理热回收焦炉烟气的方法，包括：高温烟气从热回收焦炉中排出后，在SNCR脱硝装置前的烟气排放管道中与从低温气体入口进入的低温气体混合，使烟气温度下降至850℃-1050℃，然后进入SNCR脱硝装置中进行脱硝；脱硝后的烟气进入锅炉进行热量回收后，经过风机排出。

在本发明第二方面的一些实施方式中，当风机出风口端的烟气排放管道上设置有烟气回流管道时，部分低温烟气通过烟气回流管道回流至低温气体入口，用于高温烟气降温。

在本发明第二方面的一些实施方式中，当风机出风口端的烟气排放管道与脱硫装置相连时，锅炉进行热量回收后的烟气温度不低于140℃。

本发明实施例提供的焦炉烟气处理系统，采用SNCR脱硝工艺，反应温度850℃-1050℃，脱硝装置可与热回收焦炉直接连接，利用少量低温气体对焦炉排放的高温烟气进行降温即可直接进行脱硝处理；经脱硝反应后的烟气进入锅炉进行热量回收，由于后续不需要高温反应，热量在锅炉中可以得到充分回收，提高了热回收率；风机设置于锅炉之后，烟气温度低，因此不需要采用高温风机，且系统中烟气阻力小，对风机的要求大大降低，从而降低了生产建设成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统的结构示意图；

图2为另一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明第一方面提供了一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统，如图1所示，包括：沿焦炉1的烟气排放方向，通过烟气排放管道依次连接的SNCR脱硝装置2、锅炉3以及风机4；其中SNCR脱硝装置2前端的烟气排放管道6上设置有低温气体入口。

SNCR脱硝技术即选择性非催化还原技术，是一种不用催化剂，在850℃-1050℃的温度范围内，将含氨基的还原剂，如氨水、尿素溶液等，喷入烟气中，将烟气中的NOx(氮氧化物)还原脱除，生成氮气和水的清洁脱硝技术。

在本发明第一方面的一些实施方式中，所述SNCR脱硝装置包括装置体，及位于装置体内的还原剂喷射系统；所述装置体可以为一罐体，所述罐体上设置有烟气入口及烟气出口；所述喷射系统可包括多个喷射嘴，喷射嘴与还原剂供应管道相连接，所述还原剂供应管道可穿过装置体与还原剂储罐相连通；所述喷射嘴设置于罐体内的适当高度，焦炉烟气从烟气入口通入SNCR脱硝装置，还原剂经喷射嘴喷出，在适当的温度条件下(850-1050℃)即可去除烟气中的氮氧化物，去除氮氧化物的烟气经烟气出口排出。本领域技术人员可根据实际需要选择或设计适当的SNCR脱硝装置，本发明在此不做限定。

本发明中，锅炉的作用是回收高温烟气中的热量，此为本领域常用设备，本领域技术人员可根据实际需要具体选择，本发明在此不做限定。

本发明中所使用的风机为本领域常用设备，例如离心风机，需要说明的是，在现有技术中，热回收焦炉烟气处理系统中需要采用高温风机，即适用于高温烟气的风机，此类风机材料要求高，即建造风机所使用的材料必须为耐高温材料，因此建设和运行成本高，采用本发明的烟气处理系统，经锅炉热量回收后的烟气温度不受脱硝工艺的温度限制，温度可进一步降低，因此系统中所使用的风机工作温度大幅度降低，大大降低了建设和运行成本。

热回收焦炉烟气的温度一般在1100℃以上，低温气体从SNCR脱硝装置2前端的烟气排放管道6上的低温气体入口进入，并与高温的焦炉烟气混合，使焦炉烟气的温度下降至850℃-1050℃，即可直接通入SNCR脱硝装置2中进行烟气脱硝；发明人在研究中发现，热回收焦炉的排气量较小，排气温度稳定，采用SNCR脱硝，脱硝效率可达70％以上。

在本发明第一方面的一些实施方式中，低温气体入口与SNCR脱硝装置之间的烟气排放管道上设置有温度传感器，用于监测烟气的温度。

在本发明第一方面的一些实施方式中，风机4出风口端的烟气排放管道7与脱硫装置相连。所述脱硫装置为本领域常用装置，本领域技术人员可根据实际需要选择，本发明在此不做限定。

在本发明第一方面的一些实施方式中，如图2所示，风机4出风口端的烟气排放管道7上设置有烟气回流管道5，所述烟气回流管道5与所述低温气体入口相连通。热量回收后的低温烟气部分通过回流管道5回流至SNCR脱硝装置2前端的烟气排放管道6中，对焦炉烟气进行降温，节约了成本。本领域技术人员可根据低温烟气的温度、烟气排放管道中的气体流量等计算回流比，本发明在此不做赘述。

在本发明第一方面的一些实施方式中，所述烟气回流管道上设置有阀门；在本发明第一方面的一些实施方式中，所述阀门可以为自动调节阀门，根据温度传感器提供的温度信息自动调节回流管道中烟气的流量，此为本领域常用技术手段，本发明在此不做限定。

本发明第二方面提供了一种应用本发明第一方面所提供的烟气处理系统处理热回收焦炉烟气的方法，包括：高温烟气从热回收焦炉1中排出后，在SNCR脱硝装置2前的烟气排放管道6中与从低温气体入口进入的低温气体混合，使烟气温度下降至850℃-1050℃，然后进入SNCR脱硝装置2中进行脱硝；脱硝后的烟气进入锅炉3进行热量回收后，经过风机4排出。

在本发明第二方面的一些实施方式中，高温烟气从热回收焦炉1中排出后，在SNCR脱硝装置2前的烟气排放管道6中与从低温气体入口进入的低温气体混合，使烟气温度下降至950℃左右，发明人发现，此温度下脱硝效果更佳。

在本发明第二方面的一些实施方式中，当风机4出风口端的烟气排放管道7上设置有烟气回流管道5时，部分低温烟气通过烟气回流管道5回流至低温气体入口，用于高温烟气降温。

在本发明第二方面的一些实施方式中，当风机4出风口端的烟气排放管道7与脱硫装置相连时，锅炉进行热量回收后的烟气温度不低于140℃。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种适用于热回收焦炉的烟气处理系统，其特征在于，包括：沿焦炉的烟气排放方向，通过烟气排放管道依次连接的SNCR脱硝装置、锅炉以及风机；其中SNCR脱硝装置前端的烟气排放管道上设置有低温气体入口。

2.如权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于，所述SNCR脱硝装置包括装置体，及位于装置体内的还原剂喷射系统。

3.如权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于，低温气体入口与SNCR脱硝装置之间的烟气排放管道上设置有温度传感器。

4.如权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于，风机出风口端的烟气排放管道与脱硫装置相连。

5.如权利要求1-4中任一项所述的烟气处理系统，其特征在于，风机出风口端的烟气排放管道上设置有烟气回流管道，所述烟气回流管道与所述低温气体入口相连通。

6.如权利要求5所述的烟气处理系统，其特征在于，所述烟气回流管道上设置有阀门。

7.一种应用权利要求1-6中任一项所述的烟气处理系统处理热回收焦炉烟气的方法，其特征在于，包括：高温烟气从热回收焦炉中排出后，在SNCR脱硝装置前的烟气排放管道中与从低温气体入口进入的低温气体混合，使烟气温度下降至850℃-1050℃，然后进入SNCR脱硝装置中进行脱硝；脱硝后的烟气进入锅炉进行热量回收后，经过风机排出。

8.如权利要求7所述方法，其特征在于，当风机出风口端的烟气排放管道上设置有烟气回流管道时，部分低温烟气通过烟气回流管道回流至低温气体入口，用于高温烟气降温。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当风机出风口端的烟气排放管道与脱硫装置相连时，锅炉进行热量回收后的烟气温度不低于140℃。

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