CN115090108A - 一种降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置及工艺，属于焦炉烟气脱硝技术领域，焦炉上设置有机侧废气开闭器和焦侧废气开闭器，其特征在于：在所述焦炉上设置有焦侧废气开闭器；两个废气开闭器依次通过烟气脱硝装置、烟气脱硫装置与烟囱连通；所述烟气脱硫装置的出气端口通过脱硫脱硝后烟气管路分别与机侧废气开闭器、焦侧废气开闭器连接；所述脱硫脱硝后烟气管路上安装有风机；所述脱硫脱硝后烟气管路侧壁安装有放散管；所述放散管上安装有控制阀。通过采用上述技术方案，本发明能够实现降低烟气脱硝前氮氧化物含量，保证烟气脱硝后指标达标。
Description
技术领域
本发明属于焦炉烟气脱硝技术领域，尤其是涉及一种降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置及工艺。
背景技术
按照国家环保要求，焦炉烟气必须经脱硫脱硝达标后才可排放，其中焦炉烟气脱硝指的是降低烟气中氮氧化物含量，目前最常用的烟气脱硝工艺为选择性催化还原(SCR)，即向烟气中喷氨气，在催化剂作用下，氨气和氮氧化物反应生成氮气和水，从而降低烟气氮氧化物含量。采用此种工艺，脱硝后烟气氮氧化物含量主要取决于脱硝前烟气氮氧化物含量及脱硝反应过程，因而如何降低烟气脱硝前氮氧化物含量，对保证烟气脱硝后指标达标具有重要的意义，是焦化行业技术人员需重点关注的问题。
发明内容
针对以上的技术缺陷，本发明提供了一种降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置及工艺，从而实现降低烟气脱硝前氮氧化物含量，保证烟气脱硝后指标达标。
为实现上述技术目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置，包括：
焦炉(1)上设置有机侧废气开闭器(2)，所述机侧废气开闭器(2)依次通过烟气脱硝装置(3)、烟气脱硫装置(4)与烟囱(5)连通；其特征在于：在所述焦炉(1)上设置有焦侧废气开闭器(7)；所述焦侧废气开闭器(7)依次通过烟气脱硝装置(3)、烟气脱硫装置(4)与烟囱(5)连通；所述烟气脱硫装置(4)的出气端口通过脱硫脱硝后烟气管路(11)分别与机侧废气开闭器(2)、焦侧废气开闭器(7)连接；所述脱硫脱硝后烟气管路(11)上安装有风机(6)；所述脱硫脱硝后烟气管路(11)侧壁安装有放散管(12)；所述放散管(12)上安装有控制阀。
优选地：所述机侧废气开闭器(2)和焦侧废气开闭器(7)位于焦炉(1)两侧壁的底部。
优选地：所述风机(6)采用高温风机，温度为350℃，风机出口压力范围是1200～1800Pa。
优选地：所述脱硫脱硝后烟气管路(11)的烟气管道管径为600mm。
优选地：所述烟气管道的末端设有与废气开闭器底部接通的支管，支管上设有阀门。
优选地：所述风机后烟气进入两个废气开闭器与焦炉换向加热频率保持同步；所述脱硫脱硝前烟气温度为270～300℃，脱硫脱硝后烟气温度150～170℃；所述烟气含氧量指标易控制在5～8％，指标超出此范围时，调节风机风量控制。
一种焦炉除尘水封槽积灰处理工艺，完成如下步骤：
S1、从烟气脱硫装置(4)的后烟道开口，接一烟道，烟道连接一风机(6)，脱硫脱硝后烟气(11)在风机作用下，分别送至两个焦炉废气开闭器的底部；
S2、脱硫脱硝后烟气经两个废气开闭器后，与进入废气开闭器的空气混合，贫化空气，降低进入焦炉的空气氧含量浓度；
S3、经贫化的空气进入燃烧室底部与焦炉煤气混合燃烧，生成的烟气再经第一焦炉废气开闭器排出；
S4、经排出的脱硫脱硝前烟气经烟气脱硝装置、烟气脱硫装置处理，处理后烟气氮氧化物指标进一步降低，达到排放标准后，一部分烟气排入烟囱，另一部分烟气经风机再引入焦炉废气开闭器，如此循环进行，实现降低烟气氮氧化物的目的。
本发明具有的优点和技术效果是：
本发明根据焦炉烟气氮氧化物生成机理，将一部分烟气混入焦炉加热所需空气中，贫化空气，降低焦炉煤气燃烧强度，从源头消除氮氧化物生成条件，降低烟气氮氧化效果显著，可将处理前氮氧化物含量1000mg/Nm3，降低至500mg/Nm3，大大降低后续烟气脱硝工序负荷，保证烟气氮氧化物最终排放指标达标，降低后续烟气脱硝工序运行成本；本发明将一部分烟气配入空气中，能够拉长焦炉煤气燃烧火焰，降低燃烧强度，避免焦炉立火道底部高温，改善焦炉高向加热，有利于改善焦炭成熟均匀性，提高焦炭质量指标；由于高向加热改善，立火道上下温差减小，立火道热效率提高，可降低焦炉标准温度，降低焦炉煤气消耗；本发明工艺流程较为简单，只需增设一部分烟气管道及高温风机，对比常规的烟气脱硝系统，具有较大的成本优势。
附图说明
图1为本发明优选实施例的原理框图；
图中：1、焦炉；2、机侧废气开闭器；3、烟气脱硝装置；4、烟气脱硫装置；5、烟囱；6、风机；7、焦侧废气开闭器；8、空气；9、焦炉煤气；10、脱硫脱硝前烟气管；11、脱硫脱硝后烟气管路；12、放散管。
具体实施方式
为了使本发明的上述目的、设计的控制系及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为更好的理解本发明内容，首先说明焦炉烟气氮氧化物生成机理及焦炉加热气体流程。
焦炉烟气氮氧化物生成机理：焦炉烟气中的氮氧化物形成机理基本可归结为两大类型：一类是温度热力型氮氧化物，即来源于空气中的氮和氧在高温下反应生成氮氧化物；二类是含氮组分燃料型氮氧化物，即煤气中的含氮组份燃烧形成的氮氧化物；对于绝大多数焦炉，温度热力型氮氧化物占95％以上。当温度低于1500℃时，热力型氮氧化物生成极少，当温度高于1500℃时，随着温度的升高，氮氧化物生成量急剧升高，由于焦炉燃烧室温度分布不均，如果有局部高温区，则在这些区域会生成较多的氮氧化物，它可能会对整个焦炉燃烧室的氮氧化物起关键性作用。另外，空气过剩系数对热力型氮氧化物生成影响也十分显著，热力型氮氧化物生成量与空气中氧含量浓度的平方成正比，即氧浓度升高，热力型氮氧化物生成量也升高。
焦炉加热气体流程：空气从焦炉废气开闭器处进入焦炉，经蓄热室，达到燃烧室底部；焦炉煤气经砖煤气道进入焦炉直达燃烧室底部；焦炉煤气和空气在燃烧室底部混合燃烧，生成的烟气经蓄热室再到焦炉废气开闭器，然后进入烟气烟道，经脱硝、脱硫后进入烟囱排入大气。
根据焦炉烟气氮氧化物生成机理，如何降低焦炉煤气燃烧温度，避免局部高温区出现，降低空气中氧含量是降低烟气氮氧化物生成的关键。
本发明采用的技术方案为：
将焦炉脱硫脱硝后烟气，通过风机引入第一焦炉废气开闭器2和第二焦炉废气开闭器7，与进入废气开闭器的空气8混合，贫化空气，降低空气中氧含量浓度，减缓焦炉煤气与空气在燃烧室的燃烧强度，降低燃烧点温度，消除生成氮氧化物的条件，从而达到降低烟气氮氧化物的目的。
具体结构如图1所示，包括：
焦炉1上设置有机侧废气开闭器2和焦侧废气开闭器7，所述机侧废气开闭器2依次通过烟气脱硝装置3、烟气脱硫装置4与烟囱5连通；所述焦侧废气开闭器7依次通过烟气脱硝装置3、烟气脱硫装置4与烟囱5连通；所述烟气脱硫装置4的出气端口通过脱硫脱硝后烟气管路11分别与机侧废气开闭器2、焦侧废气开闭器7连接；所述脱硫脱硝后烟气管路11上安装有风机6；所述脱硫脱硝后烟气管路11侧壁安装有放散管12；所述放散管12上安装有控制阀。
所述机侧废气开闭器2和焦侧废气开闭器7位于焦炉1两侧壁的底部。
具体工艺流程为：
1、从烟气脱硝装置3、烟气脱硫装置4后烟道开口，接一烟道，烟道连接一风机6，脱硫脱硝后烟气11，在风机作用下，分别送至两个焦炉废气开闭器7、2底部。
2、脱硫脱硝后烟气经脱硫脱硝后烟气管路11到达两个废气开闭器处，与进入废气开闭器的空气8混合，贫化空气，降低进入焦炉的空气氧含量浓度。
3、经贫化的空气进入燃烧室底部与焦炉煤气9混合燃烧，燃烧强度降低，燃烧温度降低，消除了氮氧化物生成条件，氮氧化物生成量降低，生成的烟气再经焦炉废气开闭器排出。
4、经第一焦炉废气开闭器排出的脱硫脱硝前烟气，即脱硫脱硝前烟气管10内的氮氧化物含量已大大降低，此时再经烟气脱硝装置、烟气脱硫装置处理，处理后烟气氮氧化物指标进一步降低，达到排放标准后，一部分烟气排入烟囱，另一部分烟气经风机再引入焦炉废气开闭器，如此循环进行，实现降低烟气氮氧化物的目的。
在上述优选实施例中，所述风机采用高温风机，设计温度350℃，风机出口压力1200-1800Pa，与风机相连的烟气管道管径600mm，烟气管道末端设支管，支管上设有阀门，可单独进行开闭，支管与废气开闭器底部接通。
在上述优选实施例中，风机后烟气管道上设有应急放散管，用于故障状态下烟气紧急放散。
在上述优选实施例中，风机后烟气进入废气开闭器需与焦炉换向加热频率保持同步，以保证废气与空气进入废气开闭器保持同步。
在上述优选实施例案中，所述脱硫脱硝前烟气温度270-300℃，脱硫脱硝后烟气温度150-170℃。
在上述优选实施例中，所述烟气含氧量指标易控制在5-8％，指标超出此范围时可调节风机风量控制。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置，焦炉(1)上设置有机侧废气开闭器(2)，所述机侧废气开闭器(2)依次通过烟气脱硝装置(3)、烟气脱硫装置(4)与烟囱(5)连通；其特征在于：在所述焦炉(1)上设置有焦侧废气开闭器(7)；所述焦侧废气开闭器(7)依次通过烟气脱硝装置(3)、烟气脱硫装置(4)与烟囱(5)连通；所述烟气脱硫装置(4)的出气端口通过脱硫脱硝后烟气管路(11)分别与机侧废气开闭器(2)、焦侧废气开闭器(7)连接；所述脱硫脱硝后烟气管路(11)上安装有风机(6)；所述脱硫脱硝后烟气管路(11)侧壁安装有放散管(12)；所述放散管(12)上安装有控制阀。
2.根据权利要求1所述的降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置，其特征在于：所述机侧废气开闭器(2)和焦侧废气开闭器(7)位于焦炉(1)两侧壁的底部。
3.根据权利要求2所述的降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置，其特征在于：所述风机(6)采用高温风机，温度为350℃，风机出口压力范围是1200～1800Pa。
4.根据权利要求3所述的降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置，其特征在于：所述脱硫脱硝后烟气管路(11)的烟气管道管径为600mm。
5.根据权利要求4所述的降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置，其特征在于：所述烟气管道的末端设有与废气开闭器底部接通的支管，支管上设有阀门。
6.根据权利要求1所述的降低焦炉烟气氮氧化物的处理装置，其特征在于：所述风机后烟气进入两个废气开闭器与焦炉换向加热频率保持同步；所述脱硫脱硝前烟气温度为270～300℃，脱硫脱硝后烟气温度150～170℃；所述烟气含氧量指标易控制在5～8％，指标超出此范围时，调节风机风量控制。
7.一种焦炉除尘水封槽积灰处理工艺，其特征在于：完成如下步骤：
S1、从烟气脱硫装置(4)的后烟道开口，接一烟道，烟道连接一风机(6)，脱硫脱硝后烟气(11)在风机作用下，分别送至两个焦炉废气开闭器的底部；
S2、脱硫脱硝后烟气经两个废气开闭器后，与进入废气开闭器的空气混合，贫化空气，降低进入焦炉的空气氧含量浓度；
S3、经贫化的空气进入燃烧室底部与焦炉煤气混合燃烧，生成的烟气再经第一焦炉废气开闭器排出；
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