R脫硝系統的作用下,經SCR反應脫除煙道廢氣中的 氮氧化物,經余熱鍋爐降低焦爐煙氣溫度后,通過吸收劑干法脫除焦爐煙道廢氣中的S〇2, 再通過過濾系統除去焦爐煙道廢氣的顆粒物,最終達到《煉焦化學工業污染物排放標準》 (GB16171-2012)規定的排放限值要求。
[0020] 為了實現上述發明目的,本發明采用如下技術方案: 一種焦爐煙道廢氣脫硫脫硝及余熱回收的一體化系統,其特征在于:包括焦爐、低溫 SCR脫硝系統、余熱鍋爐、煙道、磨粉機、過濾系統、煙畫;所述的焦爐、低溫SCR脫硝系統、余 熱鍋爐、過濾系統和煙畫通過煙道依次連接,所述的余熱鍋爐和過濾系統之間的煙道上設 置有干粉吸收劑進口,干粉吸收劑進口通過管道與磨粉機的出口連接,所述的磨粉機上設 有吸收劑入口。
[0021] 焦爐煙道廢氣在低溫SCR脫硝催化劑的作用下,發生SCR反應脫除煙道廢氣中的 氮氧化物,經余熱鍋爐回收余熱后,通過向煙道廢氣噴射鋼基干粉吸收劑脫硫,脫硫后的煙 道廢氣再經過濾器除塵后,最終達到《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB16171-2012)規 定的排放限值要求。
[0022] 本發明經余熱鍋爐回收熱量后的煙道廢氣溫度為140-160°C,使得回收余熱多,蒸 發量大,排煙溫度低;同時使后續的干法脫硫在低溫下進行,有助于提高脫硫效率。
[0023] 本發明所述的一體化系統適用于焦爐煙氣的二氧化硫含量《500mg/Nm3。二氧化 硫含量過高會影響催化劑的性能,降低SCR的脫硝效率。
[0024] 本發明所述低溫SCR脫硝系統為溫度范圍為160°C~290°C的SCR脫硝系統。符合 焦爐煙道廢氣溫度較低的特點,不需加熱,能耗低。焦爐煙道廢氣通過熱回收后,噴入吸收 劑粉末吸附焦爐煙道廢氣中的S〇2,最后通過過濾器除去焦爐煙道廢氣的顆粒物后達標排 放。
[0025] 由于焦爐煙道氣溫度為22(T29(rC,在該溫度條件下進行脫硝反應,選擇 16(TC ^29(TC下的SCR催化劑有很高的脫硝效率,氨逃逸率非常低,可有效地將焦爐煙道氣 體中的NO、轉化為N 2,脫硝效率高。
[0026] 本發明所述的過濾系統為袋式除塵器。
[0027] 本發明干法脫硫的具體步驟為:碳酸氨鋼經過粉碎機粉碎,粉碎后過量的碳酸氨 鋼粉在高溫煙氣中受熱分解生成碳酸鋼,碳酸鋼吸收焦爐煙道廢氣中的S〇2和S〇3,表面反 應生成Na2S〇4和化2SO3,煙氣攜帶未反應的碳酸鋼和反應生成的硫酸鋼通過袋式除塵器后 經過引風機送到煙畫達標排放。
[0028] 通過袋式除塵器分離脫硫后煙氣中的反應產物,在濾袋表面形成一定厚度的過濾 層,該過濾層為收集的混合粉料,包括硫酸鋼、硝酸鋼、亞硫酸鋼、亞硝酸鋼、硫酸氨鋼、亞硫 酸氨鋼及粉塵等。在過濾層中NazCOs繼續與煙氣中酸性氣態污染物發生反應,將焦爐煙道 廢氣中S〇2降低到小于30mg/Nm 3。
[0029] 優選地,袋式除塵器收集的干法脫硫得到的產物送去再生吸收劑或電廠脫硫進行 二次利用。粉料中包含干法產生的反應產物Na2S〇4和化2SO3粉末,送到再生中屯、再生得到 NaHC03,循環使用不外排,不形成二次污染;或者將干法產生的反應產物含Na2S〇4、Na2S〇3粉 末送到石灰脫硫裝置,用于脫硫進行二次利用。同時,脫硫反應產物中部分未反應的化2〇)3, 通過循環再次噴入焦爐煙道廢氣中,提高NazCOs的利用效率。
[0030] 本發明所述SCR反應所使用的還原劑為焦化剩余氨水蒸氨產生的焦化濃氨水通 過精制得到的。
[003。 精制后的氨水含氨16~26%,含&S小于5mg/l、氯化氨小于5mg/l。
[003引本發明所述SCR反應的還原劑中氨的量與脫除氮氧化物的摩爾比為0.擴1. 2倍, 既能保證脫硝效率又可W降低氨逃逸。
[0033] 本發明所述的余熱鍋爐為熱管式自然循環余熱鍋爐。蒸汽回收量可達到lOOkg/t 焦炭,實現節能的目的;另一方面,出口煙溫設計較低,省煤器吸熱量設計較大,使得回收余 熱多,蒸發量大,排煙溫度可低于160°C。
[0034] 本發明所述鋼基干粉吸收劑為碳酸氨鋼,利用碳酸氨鋼干法除去焦爐煙道廢氣中 的 S〇2。
[0035] 本發明所述的余熱鍋爐與干粉吸收劑進口間的煙道上設置有煙氣出口,煙氣出口 通過輔助煙道與干粉吸收劑進口相通,所述的磨粉機設置在輔助煙道內。
[0036] -部分煙氣經煙氣出口進入輔助煙道,稱為送風煙氣,另一部分煙氣繼續留在煙 道。干粉吸收劑W送風煙氣為載體經輔助煙道進入煙道。吸收劑在被粉碎的同時,與送風 煙氣進行反應并獲得氣粉混合物,該氣粉混合物中的吸收劑因反應而具有活性,在被送至 煙道后,其脫硫脫硝效率也得到提高,實際使用效果良好。
[0037] 本發明所述的磨粉機為氣流磨,氣流磨處理能力大,能將干粉吸收劑粒徑磨至小 于1 ym,利于提高脫硫脫硝效率;磨粉機的后面連接分級機,在磨粉機的前端或者分級機 的后端設置有高壓引風機,保證干粉吸收劑的粒徑;磨粉機上設有空氣管道。利用氣流帶動 吸收劑在磨粉機內的空間分散和端動,同樣可W實現吸收劑的粉碎,操作十分靈活。
[003引優選地,所述的煙道內設置有靜態混合器,使干粉吸收劑與煙氣的混合更均勻,提 高氣粉混合物與煙道氣的充分混合和接觸。所述的靜態混合器形式為文丘里式、擴壓管式、 螺旋式、格柵式、擋板式等。
[0039] 優選地,所述的煙氣出口設有增壓風機。
[0040] 本發明所述煙畫的前端設置有引風機。
[0041] 與現有技術相比,本發明的有益效果是: 1、本發明將SCR脫硝系統與干法脫硫系統聯用,并非傳統系統的簡單疊加,通過SCR脫 硝后,煙氣中的硫氮比大幅度增加,大大的提高了干粉噴射段的的脫硝效率;并通過袋式除 塵器分離脫硫后煙氣中的反應產物,延長煙氣的停留時間,在濾袋表面形成一定厚度的過 濾層,在過濾層中未反應的化2CO3繼續與煙氣中酸性氣態污染物發生反應,形成了固定床 的脫硫效果,實現了進一步脫硫,將焦爐煙道廢氣中S化降低到小于30mg/Nm 3。
[0042] 2、焦爐煙道廢氣脫硫脫硝的現有技術普遍使用電廠高溫SCR催化劑,效率低,未 反應完的氨高;本發明根據焦爐煙道氣溫度為220~290°C,選擇160°C~290°C下的低溫SCR 脫硝系統,符合焦爐煙道廢氣溫度較低的特點,不需加熱,能耗低。不僅可對焦爐煙道氣 直接進行脫硝反應,還有很高的脫硝效率,氨逃逸率非常低,可有效地將焦爐煙道氣體中的 NO、轉化為N 2,脫硝效率高。焦爐煙道廢氣通過熱回收后,噴入吸收劑粉末吸附焦爐煙道廢 氣中的S〇2,最后通過過濾器除去焦爐煙道廢氣的顆粒物后達標排放。
[0043] 3、采用焦化廠煤氣凈化蒸氨工段中剩余氨水蒸氨產生的濃度約為169T20%的焦 化濃氨水或液氨作為還原劑的制備原料,將焦化氨水精制達到SCR催化還原所使用的還原 劑的要求,利用自身的氨水,膽存、運輸就很簡單,實現了降低脫硝費用,降低投資,100萬噸 /年的焦化廠節省140萬左右。
[0044] 4、本發明在SCR脫硝后采用熱管式自然循環余熱鍋爐回收熱量,減輕了鍋爐的腐 蝕。一方面,熱管余熱循環鍋爐除汽包屬于壓力容器外,其余部件都不屬于壓力容器,在熱 管設備出現問題時,水不會跑到煙道廢氣側,不影響煉焦生產的正常運行,對于煉焦系統而 言,安全性高;另一方面,在污染物控制的同時回收焦爐煙道氣的熱量,使企業在治理污染 物的同時有一部分收益,在取得環保效益的同時得到經濟效益,降低了企業治理污染的費 用;另外,自然循環蒸發器出口煙溫設計較低,省煤器吸熱量設計較大,使得回收余熱多,蒸 發量大,排煙溫度低于160°C,有助于提高干法脫硫效率。
[0045] 5、焦爐煙道廢氣脫硫目前普遍使用濕法脫硫系統,系統普遍流程復雜,能耗高,濕 法脫硫后形成大量廢水,產生二次污染。本發明采用干法脫硫系統將焦爐煙道廢氣中的硫 化物脫除,鋼基吸收劑脫硫效果顯著,且脫硫產物可通過再生得到碳酸氨鋼循環使用不外 排,不形成二次污染,或將脫硫產物送到石灰脫硫裝置進行二次利用;煙道氣不需加熱,可 直接進行脫硫,脫硫效率可達到GB16171-2012規定的最高標準(表6)S02 <30mg/m3,既降低 了投資,又節省了能源。
[0046] 6、本發明脫硫后的由過濾系統收集到的粉料為干料,便于收集、運