CN207708812U - 一种焦炉烟气脱硝、脱硫一体化处理装置 - Google Patents

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刘训稳
李萍
徐德海
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Abstract

本实用新型提供了一种焦炉烟气脱硝、脱硫一体化处理装置，该装置包括：中低温脱硝装置、氨供应系统、余热锅炉、半干法脱硫塔及布袋除尘器；所述焦炉烟气先与所述氨供应系统提供的氨气同时进入所述中低温脱硝装置，随后通过所述余热锅炉，所述余热锅炉中产生的烟气进入所述半干法脱硫塔，随后进入所述布袋除尘器，最后通过烟囱排放，此装置可同时实现焦炉烟气的脱硝与脱硫，同时提高处理效率，排放的气体也更为环保。

Description

一种焦炉烟气脱硝、脱硫一体化处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种焦炉烟气脱硝、脱硫一体化处理装置，用于焦化行业焦炉烟气的无害化处理。
背景技术
随着大气污染日益严重，雾霾天气频繁出现，大气环境问题备受关注。雾霾的主要成分SO2和NOX即成为大气污染治理的重点对象，其中焦化行业SO2和NOX的排放量尤为大，排放浓度远远超过国家所规定的排放限值。由于大气污染控制刻不容缓，国家不断提高了SO2和NOX的排放限值，2012年实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》规定：2012年10月1日起，新建焦炉的SO2和NOX排放分别不得超过50mg/Nm3和500mg/Nm3，从2015年1月1日起，现有焦炉同样执行上述排放标准。
SCR脱硝技术由于其高的脱硝效率，在西欧和日本得到了广泛的应用，目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高(可达90％以上)，运行可靠，便于维护等优点。
近年来，关于焦化行业烟气治理问题，已有不少有识之士进行了这方面的研究和工程实践。通过研究和实践，已有先关技术方案被提出和应用，如先采用半干法进行脱硫，再采用SCR技术进行脱硝的工艺方法，该工艺存在高温烟气对半干法脱硫系统会产生不良影响，使该工艺的处理效果打折扣。
与本实用新型相关的现有技术：授权公告号为CN205995275U，实用新型名称为一种中低温烟气脱硝装置，该装置包括烟气加热器、喷氨格栅装置、反应器、均流器、吹灰器、催化剂层和能量回收系统。具体流程为烟气直接通过旁路进入入口烟道与喷氨格栅装置喷入的氨气混合后流入反应器实现脱硝反应一段时间后当催化剂层表面出现硫酸氢胺堵塞中毒时，切换烟气流向，使烟气在进入反应器前先经过烟气加热器加热至合适温度，从而在连续脱硝的同时实现催化剂层的再生；反应器入口段布置均流器，从而保证烟气在经过催化剂层时混合均匀；每层催化剂层上部布置合适数量的吹灰器，从而保证催化剂层不积灰；最终通过出口烟道流入下游设备。但无脱硫设施，影响到对焦炉气的稳定处理。
实用新型内容
本实用新型的目的是：为解决目前焦化行业脱硫脱硝治理技术瓶颈，提供一种稳定高效的焦炉烟气脱硝、脱硫一体化处理装置，在提高效率的同时降低能耗节约成本。
本实用新型的技术方案：炉烟气脱硝、脱硫一体化处理装置，包括中低温脱硝装置(1)、氨供应系统(2)、余热锅炉(3)、半干法脱硫塔(4)及布袋除尘器(5)；
焦炉烟气自所述中低温脱硝装置(1)烟气入口进入脱硝系统，所述氨供应系统(2)连接到所述中低温脱硝装置(1)烟气入口烟道，所述中低温脱硝装置(1)烟气出口通过管路与所述余热锅炉(3)的烟气入口相连，所述余热锅炉(3)设有蒸汽出口和烟气出口，所述余热锅炉(3)烟气出口通过管路与所述半干法脱硫塔(4)相连，所述半干法脱硫塔(4)的气体出口通过管路与所述布袋除尘器(5)的气体入口相连，所述布袋除尘器(5)的气体出口通过管路与烟囱相连。
氨供应系统中设有混合器和氨喷射系统，混合器将氨和空气充分混合后分配至烟道中的氨喷射系统，氨喷射系统内还包括喷氨格栅，氨与空气混合气体进入喷氨格栅后由喷氨格栅喷入烟道与焦炉烟气均匀混合。
设有蒸汽加热器，该蒸汽加热器位于氨供应系统与中低温脱硝装置1之间。由喷氨格栅将氨与烟气混合均匀后经蒸汽加热器加热，加热后的混合烟气进入低温脱硝装置。经过脱硝后的废气继续进入余热锅炉进行热量回收，余热锅炉产生的饱和低温蒸汽输送到原有热力管网，同时用于脱硝装置入口混合烟气加热以及除尘器灰斗加热。经余热回收降温后的废气则进入半干法脱硫塔，脱硫后的废气通过管路进入布袋除尘器，经除尘后通过引风机增压排放至原有烟囱。
所述余热锅炉的蒸汽出口分成三路，其中一路通过管路与蒸汽加热器相连，一路通过管路与除尘器灰斗的蒸汽加热器相连，一路与热力管网相连。
根据本实用新型所述的系统，作为优选，所述余热锅炉采用热管式换热器。
根据本实用新型所述的系统，作为优选，所述布袋除尘器为低压脉冲布袋除尘器。
根据本实用新型所述的系统，作为优选，用于连接布袋除尘器烟气出口与烟囱的管路之间设置增压引风机，该风机可为烟气的排放克服系统阻力。
根据本实用新型所述的系统，所述的蒸汽加热器加热中低温烟气后的合适温度为300—420℃。
根据本实用新型所述的系统，喷氨格栅停止喷氨的最低烟温230℃。
根据本实用新型所述的系统，催化剂化学寿命大于17520运行小时，机械寿命大于26000小时。
根据本实用新型所述的系统，脱硝效率达到80—90％。
根据本实用新型所述的系统，所述余热锅炉3降温后烟气温度低于190℃，该温度满足半干法脱硫工艺的温度要求。
根据本实用新型运行的工艺：烟气与细脱硫吸收剂粉末进行混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，充分接触混合，在喷入均匀水雾以降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的充分反应完成脱硫，其脱硫效率可达90％以上。本申请的脱硫采用碳酸钠为脱硫剂，该工艺无脱硫废水，脱硫副产品呈干态，不会造成二次污染。
有益效果：本实用新型采用在中低温SCR技术脱硝前先进行了烟气加热，使烟气温度保持在反应温度范围内，达到稳定的脱硝效率。
本实用新型将余热锅炉布置在半干法脱硫塔之前，巧妙利用余热锅炉将烟气降温，避免了烟气温度过高对后续半干法脱硫的不利影响。
本实用新型通过余热锅炉回收高温烟气热量，产生的蒸汽可用于脱硝装置入口烟气加热以及除尘器灰斗加热，无需外加热源。
本实用新型的投资和运行费用较低，系统的运稳定性高，经处理后焦炉烟气中NOX的浓度低于150mg/Nm3，SO2的浓度低于30mg/Nm3，颗粒物的浓度低于15mg/Nm3，排放均优于国家标准。
附图说明
图1是本实用新型的工艺示意图。
其中：1为中低温脱硝装置，2为氨供应系统；3为余热锅炉；4为半干法脱硫塔；5为布袋除尘器；6为引风机；7为烟囱；8为蒸汽加热器。
具体实施方式
以下结合具体实施例和说明书附图对本实用新型进一步说明，以帮助阅读者更好地理解本实用新型的实质和特点。
实施例：如图1所示，该系统包括低温脱硝装置1、氨供应系统2、余热锅炉3、半干法脱硫塔4及布袋除尘器5。
现有焦炉烟气量22万Nm3/h，烟气入口温度230-300℃，NOx入口浓度1200mg/Nm3，SO2入口浓度200mg/Nm3；该方法包括以下步骤：
(1)首先，将焦炉烟气由原有地下烟道引至中低温脱硝装置，脱硝装置前设有氨供应系统和蒸汽加热器，焦炉烟气与氨/空气混合气体混合并被加热至合适的温度后进入脱硝装置进行脱硝处理；
(2)其次，将步骤(1)得到的烟气送入余热锅炉中进行余热回收得到0.8MPa蒸汽8.3t/h，并降温至190℃后得到低温焦炉烟气，其中产生的蒸汽可用于脱硝装置前烟气加热以及除尘器灰斗加热；
(3)然后，将步骤(2)得到的低温焦炉烟气送入半干法脱硫塔进行半干法脱硫处理，得到经脱硫处理后的烟气。其中，半干法脱硫处理所用的脱硫剂为碳酸钠固体，其脱硫效率可达85％以上；
(4)最后，对步骤(3)得到的脱硫烟气进行除尘处理得到净化烟气，并将烟气通过引风机增压送入原有烟囱排放。
采用该方法进行脱硝、脱硫处理后得到的净化烟气中NOX的浓度<150mg/Nm3，SO2的浓度<30mg/Nm3，颗粒物的浓度<15mg/Nm3。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种焦炉烟气脱硝、脱硫一体化处理装置，其特征是，包括中低温脱硝装置（1）、氨供应系统（2）、余热锅炉（3）、半干法脱硫塔（4）及布袋除尘器（5）；焦炉烟气自所述中低温脱硝装置（1）烟气入口进入脱硝系统，所述氨供应系统（2）连接到所述中低温脱硝装置（1）烟气入口烟道，所述中低温脱硝装置（1）烟气出口通过管路与所述余热锅炉（3）的烟气入口相连，所述余热锅炉（3）设有蒸汽出口和烟气出口，所述余热锅炉（3）烟气出口通过管路与所述半干法脱硫塔（4）相连，所述半干法脱硫塔（4）的气体出口通过管路与所述布袋除尘器（5）的气体入口相连，所述布袋除尘器（5）的气体出口通过管路与烟囱相连；氨供应系统中设有混合器和氨喷射系统，混合器将氨和空气充分混合后分配至烟道中的氨喷射系统，氨喷射系统内还包括喷氨格栅，氨与空气混合气体进入喷氨格栅后由喷氨格栅喷入烟道与焦炉烟气均匀混合。
2.根据权利要求 1 所述的装置，其特征是，设有蒸汽加热器，该蒸汽加热器（8）位于氨供应系统（2）与中低温脱硝装置（1）之间。
3.根据权利要求 1 所述的装置，其特征是，连接布袋除尘器烟气出口与烟囱的管路之间设置增压引风机。
4.根据权利要求 1 所述的装置，其特征是，所述余热锅炉（3）采用热管式换热器。
5.根据权利要求 1 所述的装置，其特征是，所述布袋除尘器（5）为低压脉冲布袋除尘器。
6.根据权利要求 1 所述的装置，其特征是，所述余热锅炉的蒸汽口有三路，其中一路通过管路与蒸汽加热器相连，一路通过管路与除尘器灰斗的蒸汽加热器相连，一路与热力管网相连。
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