摘要：現(xiàn)階段，由北京工業(yè)大學中科院、蘭州物理研究所、中科院大連化物所等單位開發(fā)的低溫催化劑，在焦爐企業(yè)實行的工業(yè)測試中，已經(jīng)得到了證實，催化劑的性能能夠滿足脫硝的要求。下面文章提出了一種SCR脫硫塔+除塵器+加熱爐+SCR脫銷的焦爐煙氣治理工藝，脫硫脫硝設備縱向并列布置，以減小占地面積。該工藝可以實現(xiàn)較高的脫硫脫硝效率，適應焦爐加煤出焦轉(zhuǎn)換是煙氣溫度、成分波動大的問題，實現(xiàn)長期有效運行。  

關(guān)鍵詞：冶金；焦爐；煙氣脫硫脫硝；工藝技術(shù)  

1煙氣脫硫工藝  

1.1干法脫硫  

固體堿吸收劑在干燥和半干燥煙道氣脫硫系統(tǒng)中主要是通過煙氣穿透煙道氣和吸收劑的方法來接觸煙道氣，其中的SO2無論是在何種環(huán)境下，都會發(fā)生一定反應進而生成亞硫酸鹽與硫酸鹽。想要使反應速度加快，要保證固體堿松散或細小。煙氣脫硫系統(tǒng)中的煙氣在半干法煙道中加入水，會有一種液膜形成在堿性物質(zhì)顆粒的表面，然后加入SO2，能提高固體堿物質(zhì)的反應速度，這種方法不會明顯的腐蝕設備，也不存在排放污水情況，且氣體排放中溫度并未明顯降低，讓煙囪更易擴散與通風。  

1.2濕法脫硫  

在科學技術(shù)的不斷成熟下，脫硫效率已明顯高于95%。其能回收利用副產(chǎn)品，運行成本較低，煤種適應性強，且產(chǎn)能較大。同時由于石灰石濕法脫硫工藝所具有的吸收劑成本較低，所以，已在濕法脫硫領域中得到了廣泛應用。該工藝能對高濃度SO2處理要求進行充分滿足，所具有的吸收劑利用率與脫硫率較高。其缺點是脫硫廢水具有腐蝕性，建設成本高，而最重要的一個問題就是需要持續(xù)對脫硫劑進行采買，而且難以處理副產(chǎn)品的亞硫酸鈣。通常而言，焦化廠會使用氨脫硫技術(shù)，其能有效將管道中的氧氣去除，同時也能夠?qū)够瘡S回收車間處理系統(tǒng)進行充分利用，讓兩者相結(jié)合反應生成硫酸銨。氨法脫硫一般使用液體吸收劑洗滌煙氣除氧，該裝置操作簡單，具有很高的脫硫效率。  

2SCR脫硫塔+除塵器+加熱爐+SCR脫銷的焦爐煙氣治理工藝  

2.1工藝路線  

工藝流程如圖1，所含主要設備包括：脫硫塔、除塵器、氨氣、SCR脫硝反應塔、刮板機、循環(huán)風機。  

2.2工藝描述及工藝特點  

從備煤車間運過來的精洗煤，最后送入到焦化爐中，在950～1000℃的高溫下，進行干餾焦炭煙氣當中的，氮氧化合物主要是在高溫條件下產(chǎn)生的。溫度范圍在180～300℃焦爐煙氣進入脫硫塔，經(jīng)脫硫后煙氣進入除塵器，再由加熱爐加熱煙氣進入SCR脫硝塔進行脫硝，最后煙氣達標排放。在此過程中，要求風機出口的煙溫要不得低于125℃以下，避免溫度過低造成對煙筒內(nèi)部部件的損壞，流量可以采用循環(huán)風機采用變頻控制的方式實現(xiàn)。  

3關(guān)于除塵灰倉淌水問題的工藝設備優(yōu)化 

脫硫灰單元運行不暢導致布袋阻力增大，降低了引風機的抽引風量即處理煙氣量，間接影響了脫硫脫硝整體裝置的運行效果。  

3.1優(yōu)化催化劑倉、灰倉保溫效果 

將原催化劑倉、灰倉保溫結(jié)構(gòu)（100mm厚巖棉加0.8mm鋁皮瓦楞板保護殼）進行優(yōu)化，具體方法如下。  

（1）在每個灰倉設置1組外壁并增設蒸汽伴熱管，伴熱管采用0.2MPa低壓蒸汽;倉體四面各有1排蛇形管并有蒸汽進口和凝結(jié)水出口，倉體上部有蒸汽環(huán)管和下部凝結(jié)水環(huán)管，分別與蒸汽干管和凝結(jié)水干管相接。  

（2）蛇形伴熱管不直接與倉體外壁接觸，伴熱管管徑均為DN25mm低壓流體焊接鋼管。蛇形管圓弧段距離灰斗倉壁不大于150mm，在灰斗下部伴熱蛇形管距離倉壁逐漸變小，與蒸汽冷凝水干管連接。  

（3）在催化劑倉、灰倉伴熱管外部增設6mm厚納米氣凝膠氈，然后鋪設100mm厚巖棉加0.8mm鋁皮瓦楞板保護殼。  

（4）除塵設備使用前，先開加熱系統(tǒng)30min，待除塵設備有一定溫升，方可使用。  

通過優(yōu)化催化劑倉、灰倉保溫效果，保持煙氣在除塵器內(nèi)溫度在200℃以上，測量灰倉壁煙氣溫度在180℃以上，有效保證了煙氣水蒸汽不凝結(jié)。  

3.2優(yōu)化氨氣氣源  

綜合分析氨氣供應管路，在脫硫脫硝裝置前增設氨氣加熱器，將氨氣加熱至130℃以上，氨氣中的氨水完全氣化，氨氣輸送管道采用蒸汽伴熱保溫。氨氣加熱器原理為蒸汽換熱，通過低壓蒸汽與氨氣換熱將氨氣由50℃提高至130℃以上。  

3.3優(yōu)化壓縮空氣氣源  

通過增設深冷型冷凍式壓縮空氣干燥機，除去壓縮空氣中的油和凝結(jié)水，消除了除塵布袋反吹過程、氣力輸灰過程中總壓縮空氣攜帶水和脫硫灰混合的影響。  

3.4優(yōu)化氣力輸灰系統(tǒng)  

優(yōu)化氣力輸灰系統(tǒng)的措施包括:（1）通過取消部分管段，縮短灰倉排灰孔與氣力輸灰系統(tǒng)的連接距離;（2）提高連接管道的保溫密封效果;（3）優(yōu)化氣力輸送自動運行程序，增加無效輸送報警，即在開始輸送后，通過輸送阻力信號判斷輸送系統(tǒng)是否處于無效輸送狀態(tài)（即無料輸送），系統(tǒng)及時提示巡檢人員檢查除塵器灰斗下料狀態(tài)。通過上述措施，有效保證了灰倉排灰的連續(xù)性。  

4煙氣脫硝工藝  

各類脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原脫硝率最高，有非常廣的應用范圍，并較為成熟。系統(tǒng)在設計時，催化劑選擇的關(guān)鍵參數(shù)是煙氣溫度，此技術(shù)需要維持約為220℃的溫度運行條件范圍內(nèi)進行催化反應，催化反應的最佳溫度直接影響反應過程。想要對煉焦爐煙氣溫度進行合理控制，人們需對煙氣加熱系統(tǒng)進行改善。水與氮氣是反應物，無法進行有效回收，只會對原料與能量進行消耗，不能出現(xiàn)任何價值，并且三年就要更換一次催化劑，有很高的成本。  

用SCR催化劑脫硝，人們可以改進催化劑，有效降低反應速率，從而能夠進一步降低反應溫度。然而，在低溫環(huán)境中，很多技術(shù)依舊處在試驗階段，還沒有應用在任何工業(yè)裝置的實踐中，因在低溫條件下SO2和氨容易生成銨鹽，從而使催化劑發(fā)生中毒，對催化劑性能產(chǎn)生一定的影響，低溫脫硝催化劑有較為集中的采購路線，且有很高的價格。  

5焦化爐煙氣脫硫脫硝的相關(guān)建議  

（1）焦爐煙氣脫硫脫硝作為大氣污染治理中的一項重要環(huán)節(jié)，需同現(xiàn)有工藝與規(guī)劃統(tǒng)籌實施，確定合理的工藝路線。  

（2）焦爐煙氣要滿足《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》（GB16171-2012）排放標準，必須采取SCR脫硝+脫硫技術(shù)。  

（3）焦爐煙氣中含有大量灰分及焦油，防堵和防磨損性能是保證SCR設備長期安全和穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。  

5結(jié)語  

總體而言，針對焦爐煙氣的化學與物理特性，并同有關(guān)環(huán)保標準進行有效結(jié)合，進而分析和總結(jié)改進了焦爐煙氣幾類現(xiàn)有的較為成熟的煙氣脫硫脫硝法，進而最終提出了切實可行的煙氣脫硫脫硝基本工藝方案設計及相關(guān)問題的改進方法，望對以后脫硫脫硝系統(tǒng)的高效、順利運行提供有價值的指導價值。

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