焦炉烟气脱硫脱硝工艺及控制技术分析.docx

焦炉烟气脱硫脱硝工艺及控制技术分析摘要：主要介绍了目前国内主要流行的焦炉烟气脱硫脱硝工艺结合实际情况避免在工程投产后在运转过程当中出现不满足环保要求的情况。1前言国家在2022年重新修订了《炼焦化学工业污染物排放标准》规定自2022年1月1日起正式实施要求机焦炉烟囱废气排放颗粒物排放不高于30mg/m3二氧化硫不高于50mg/m3氮氧化物为500mg/m3。对于特别地域范围、时间执行特别排放限值要求规定机焦炉烟囱废气排放颗粒物排放不高于15mg/m3二氧化硫不高于30mg/m3氮氧化物不高于150mg/m3。根据焦炉烟道气污染物产生的途径可从源头治理尽量控制或减少污染物的产生；如：对加热燃料可以采用精脱硫技术、低N燃烧技术（分段加热技术）、合理控制焦炉加热水平、加强焦炉操作管理水平等但是很难满足新版《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171–2012）排放要求因此要满足排放要求焦炉烟道气污染物的末端治理技术（焦炉烟道气脱硫脱硝技术）就显得尤其重要。2脱硫技术焦炉烟道气污染物产生途径：焦炉烟道气中SO2生成途径主要是燃料中含S物质及焦炉“窜漏”使部分荒煤气进入燃烧室当有O2参与下燃烧生成的SO2。常用的脱硫技术主要为以下几种。2.1湿法烟气脱硫技术国内大部分焦化厂大多选择湿法烟气脱硫技术利用焦化现有氨水进行湿法脱硫。2.2干法烟气脱硫技术具备代表性的技术方案为河南金马集团烟气脱硫采用活性炭基新型催化剂干法脱硫工艺技术与山西太钢焦化厂选择的SDS干法脱硫技术。2.3半干法烟气脱硫技术目前国内半干法脱硫技术主要以中冶焦耐研发的SDA法为主。2.4其他的烟气脱硫方法最近几年科技突飞猛进国内的相关单位研制出了一些新的脱硫技术比如超重力脱硫技术等但大多还处于实验阶段有待于进一步的工业应用验证。3脱硝技术焦炉烟道气中NOx生成途径1）燃料型NOx：是燃料中的含N物质及焦炉“窜漏”使部分荒煤气在（600~800℃）燃烧过程生成的；（为辅）2）快速型NOx是当碳氢化合物燃料过浓燃烧时在反应区附近快速生成的；（为辅）3）热力型NOx：是由空气中的N2在高温条件下（1200~1350℃）与氧气发生氧化还原反应生产的；（为主）常见的脱硝技术中控制烟气中排放的NOx选择性催化还原法（SCR）为目前主流技术。4脱硫+脱硝工艺技术方案4.1低温催化脱硝+氨法脱硫该方案在目前焦化行业为主流工艺工艺成熟应用最广。4.1.1低温催化脱硝技术特点1）该技术路线短、投资、运转成本低、操作方便；2）该技术还原剂采用浓氨水脱硝产物为N2和H2O且生产安全。4.1.2氨法脱硫技术特点1）脱硫、捕雾、除尘一塔式结构占地面积小、流程短、投资省、容易操作；2）脱硫塔采用板式结构能够适应烟气量的波动；3）氨法脱硫效率高可适合烟气中硫含量波动范围大；4）因该工艺温降大造成烟囱白烟现象明显容易形成“视觉污染”。4.2旋转喷雾半干法脱硫（SDA）+中低温选择性催化还原法脱硝（SCR）技术方案焦炉烟气首先经过汇总烟道进入脱硫GGH换热器同脱硫后的烟气进行换热换热后未脱硫烟气（≤140℃）进脱硫塔烟气中SO2、H2O、O2被脱硫塔内催化剂吸附后反应变成稀硫酸经脱硫后的烟气经过脱硫GGH与脱硫前烟气进行换热并加热使进入脱硝系统烟气温度升至约200℃（若烟气温度偏低且催化剂性能降低后将利用过烟气加热炉升温系统对烟气进行再加热保证催化剂足够的催化活性）后进入SCR脱硝段进行脱硝脱硝后烟气由烟气净化系统引风机送回原囱排放。焦炉烟气脱硫脱硝净化系统与焦炉主系统相对独立自成体系有利于以后焦炉的正常运转与维护。在大型钢铁联合企业配套的焦化厂烟道气脱硫脱硝项目是比较成功的工程实践。但该方案也存在一定的不足主要表现在脱硫工序采用钠盐作为脱硫剂生成的硫酸钠暂时处理困难需要进一步拓展工艺。5脱硫脱硝工艺电气自动化控制基本要求焦炉烟气脱硝余热利用系统高压负荷有2台增压风机采用10kV变频器控制采用常规综合保护并引入PLC控制系统。5.1UPS系统系统供电配UPS电源最好按照双机并联冗余进行配置UPS最好选择工频。控制系统选用PLC控制系统系统为冗余配置。5.2仪表控制系统为了进一步保证脱硫脱硝系统正常运转和稳定达标脱硫脱硝装置的控制系统能够完成自动开、停机能够自动完成正常运转时各项实时检测功能具备连锁功能以防误操作。能够在HMI操作站上进行全部操作、监视；能够显示和处理工艺报警；能够打印报警历史和有关重要参数的运转报表；能够完成与焦炉中控室之间的通讯。对脱硫脱硝脱硝系统各设备进行在线检测与控制通过合理的控制系统配置实现必要设备的连锁控制和工艺参数的优化控制。建成后控制水平将达到在控制室内完成对脱硫、脱硝系统的正常启、停；完成正常的