1 前言
2 現(xiàn)狀
河鋼邯鋼焦化廠1、2#焦?fàn)t共用一個(gè)煙囪,煙氣量為14萬(wàn)Nm3/h,5、6#焦?fàn)t分別設(shè)有一個(gè)煙囪,煙氣量分別為12萬(wàn)Nm3/h。根據(jù)《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)表6中的焦?fàn)t煙囪SO2、NOx和粉塵等指標(biāo)特別排放限值要求,焦化廠1、2#焦?fàn)t和5、6#焦?fàn)t分別配置建設(shè)一套煙道氣脫硫脫硝凈化裝置,滿足國(guó)家對(duì)環(huán)保的指標(biāo)。邯鋼焦化廠委托北科大和邯鋼設(shè)計(jì)院進(jìn)行了1、2#爐脫硫脫硝系統(tǒng)的工程建設(shè)。委托中冶焦耐院進(jìn)行了5、6#焦?fàn)t脫硫脫硝的工程建設(shè),在正常情況下,1、2#、5、6#焦?fàn)t采用高爐煤氣加熱,摻燒(摻燒體積比約為1:16)焦?fàn)t煤氣,具體參數(shù)如下:
3 兩套裝置的工藝及原理
3.1 1.2#焦?fàn)t脫硫脫硝原理及流程
1、2#焦?fàn)t脫硫脫硝系統(tǒng)采用密相干塔脫硫+SCR脫硝技術(shù),利用脫硫脫硝等各分系統(tǒng)的協(xié)同組合,實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t煙氣大氣污染物的協(xié)同治理,具有良好的脫硫脫硝除塵效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,正在逐步被國(guó)內(nèi)各大鋼廠所采用。其中脫硝采用煙氣經(jīng)熱風(fēng)爐升溫后(煙氣溫度280-320℃)的準(zhǔn)低溫SCR技術(shù),脫除效率高,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,脫硝后煙氣利用余熱鍋爐進(jìn)行熱量回收;脫硫采用密相塔半干法脫硫技術(shù),工藝流程簡(jiǎn)單,設(shè)備少,容易操作。主要工藝流程為:焦?fàn)t煙氣首先經(jīng)過(guò)熱風(fēng)爐加熱,將煙氣溫度提升至280-320℃,為脫硝提供溫度條件。升溫后的煙氣與經(jīng)由噴氨格柵噴入的氨氣均勻混合,在準(zhǔn)低溫SCR脫硝反應(yīng)器中進(jìn)行脫硝,脫硝后煙氣中NOx濃度≤150mg/Nm3。脫硝后的煙氣經(jīng)余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收。除鹽水吸收熱量最終形成飽和蒸汽,送至焦化廠蒸汽總管。降溫后的煙氣經(jīng)過(guò)密相脫硫塔,脫除煙氣中的二氧化硫,同時(shí)可以去除HCl、HF和氮氧化物等,煙氣中SO2濃度≤30mg/Nm3。脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)布袋除塵器除塵后通過(guò)煙囪排放,濾袋上慮下的脫硫劑可進(jìn)一步吸收SO2,煙氣中含塵濃度≤15mg/Nm3。
圖1:邯鋼焦化廠1、2#焦?fàn)t脫硫脫硝系統(tǒng)工藝流程圖
3.2 5、6#焦?fàn)t脫硫脫硝原理及流程
5、6#焦?fàn)t采用半干法SDA脫硫+SCR脫硝,主要流程為:廢氣首先進(jìn)入脫硫塔,在脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫;從脫硫塔出來(lái)的脫硫后煙氣進(jìn)入除塵裝置,煙氣先經(jīng)除塵器布袋除塵,除塵后的煙氣與加入的還原劑(氨氣)充分混合,混合后的煙氣進(jìn)入脫硝催化劑層,在催化劑作用下發(fā)生還原反應(yīng),脫除NOx;凈化后的潔凈煙氣經(jīng)過(guò)系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)送回?zé)焽枧欧拧T摴に嚥捎玫蜏孛撓豕に?,在脫硝之前采用半干法高效脫硫并除塵,延長(zhǎng)低溫脫硝催化劑在高效脫硝區(qū)的使用壽命,降低煙氣凈化工藝運(yùn)行費(fèi)用。主要工藝流程圖如下。
圖2 邯鋼焦化廠5、6#焦?fàn)t脫硫脫硝系統(tǒng)工藝流程圖
4 脫硫脫硝裝置使用情況
通過(guò)兩套脫硫脫硝系統(tǒng)一年的運(yùn)行,現(xiàn)在脫硫脫硝系統(tǒng)穩(wěn)定,1、2#焦?fàn)t分煙道吸力穩(wěn)定在-170Pa~-200Pa,機(jī)側(cè)爐溫1220℃、焦側(cè)爐溫1270℃,結(jié)焦時(shí)間20小時(shí)左右,5、6#焦?fàn)t分煙道吸力穩(wěn)定在-180Pa~-220Pa,機(jī)側(cè)爐溫1230℃、焦側(cè)爐溫1280℃,結(jié)焦時(shí)間19小時(shí)左右,焦?fàn)t生產(chǎn)正常。
目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,煙囪排放數(shù)據(jù)指標(biāo)穩(wěn)定在特排范圍內(nèi),數(shù)據(jù)如下:
通過(guò)兩套脫硫脫硝一年的運(yùn)行,脫硫脫硝裝置的效果非常穩(wěn)定,二氧化硫排放穩(wěn)定在30mg/m3以下,數(shù)據(jù)在超低排左右徘徊,氮氧化物排放穩(wěn)定在100mg/m3以下,顆粒物排放穩(wěn)定在10mg/m3以下,氮氧化物和顆粒物均能達(dá)到超低排水平。
5 兩套脫硫脫硝裝置的優(yōu)越性
5.1 1、2#脫硫脫硝裝置的優(yōu)勢(shì)
5.1.1對(duì)脫硫脫硝原料品質(zhì)要求低,價(jià)格低廉
該脫硫脫硝使用的原料為CaO和自產(chǎn)氨水,CaO的價(jià)格相對(duì)便宜,而且原料充足。每月用量為40t左右,脫硝用的氨水是回收蒸氨塔過(guò)來(lái)的氨水,濃度在4%左右,流量0.21m3/h,并且含有萘等雜質(zhì),但完全滿足脫硝使用,脫硝效果良好。脫硝效率在80%以上。
5.1.2節(jié)能效果良好
脫硝后的煙氣經(jīng)余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收。產(chǎn)蒸汽4.5t/h,把煙氣溫度從280℃降低到150℃左右,除鹽水吸收熱量最終形成飽和蒸汽,送至焦化廠蒸汽總管,降低能源消耗,余熱鍋爐采用全自動(dòng)運(yùn)行,崗位工只需要做好日常點(diǎn)檢。
5.1.3自動(dòng)化性能高,安全性能好
整個(gè)過(guò)程采用自動(dòng)控制,工藝流程簡(jiǎn)單,設(shè)備少,容易操作。熱風(fēng)爐程序設(shè)有自動(dòng)點(diǎn)火和自動(dòng)吹掃操作,當(dāng)高爐煤氣壓力較低時(shí),可以適當(dāng)補(bǔ)充焦?fàn)t煤氣,提高爐膛溫度,進(jìn)而提高廢氣溫度,滿足脫硝要求。焦?fàn)t吸力、壓力以及脫硫脫硝溫度等指標(biāo)均和風(fēng)機(jī)設(shè)有聯(lián)鎖,一旦異常,風(fēng)機(jī)可以做出停機(jī)等調(diào)整。確保系統(tǒng)安全。
5.2 5、6#脫硫脫硝的優(yōu)勢(shì)
5.2.1采用旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法(SDA法)進(jìn)行高效低溫降煙氣脫硫,滿足SO2排放要求的同時(shí),吸附煙氣中焦油等粘性物質(zhì),降低煙氣中SO2及其他組分對(duì)低溫脫硝效率的影響;并可根據(jù)煙氣入口SO2濃度調(diào)節(jié)脫硫劑溶液的噴入量,實(shí)現(xiàn)在滿足排放要求的前提下減少脫硫劑的使用量,以最經(jīng)濟(jì)的方式運(yùn)行。
5.2.2采用低溫脫硝催化劑利用NH3-SCR原理進(jìn)行低溫脫硝。此種催化劑對(duì)焦?fàn)t煙氣具有很強(qiáng)的適應(yīng)性,具有良好的低溫活性,焦?fàn)t煤氣升溫幅度小,降低了高爐煤氣的用量。
5.2.3脫硝前除塵,減少煙氣中的粉塵在通過(guò)脫硝催化劑層時(shí)對(duì)催化劑表面的磨損,可以有效延長(zhǎng)脫硝催化劑的使用壽命,減少脫硝催化劑的用量,可省略傳統(tǒng)意義上的催化劑清灰系統(tǒng),同時(shí)可以脫出煙氣中的粉塵等顆粒物,使煙氣的顆粒物排放達(dá)標(biāo)
6 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)兩套脫硫脫硝裝置的應(yīng)用,焦?fàn)t廢氣中的顆粒物、SO2和NOx等三大指標(biāo)全部滿足國(guó)家特排標(biāo)準(zhǔn),氮氧化物和顆粒物已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了超低排放,確保了焦?fàn)t生產(chǎn)穩(wěn)定,有很好的推廣價(jià)值。