CN208066118U - 一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置 - Google Patents

Abstract

提供一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置：包括半干法脱硫塔、布袋除尘器、变频风机、烟囱、管道加热器、喷氨格栅系统、SCR反应器、钠基脱硫剂供应系统、脱硝还原剂供应系统；半干法脱硫塔的输入端与焦炉烟气管道相连通，与钠基脱硫剂供应系统衔接；半干法脱硫塔的输出端与布袋除尘器连通；布袋除尘器的输出端管道分两路：一路并联安装了3组SCR反应器系统，每一组SCR反应器系统分别连通安装了管道加热器、喷氨格栅系统、SCR反应器、脱硝还原剂供应系统；3组SCR反应器系统的输出端与变频风机、烟囱相连通；其优点是适应焦炉燃料变化，适用燃料烟气温度条件和污染物浓度，均能实现达标排放。降低高炉煤气的消耗及运行成本，节能降耗。

Description

一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置

技术领域：

本实用新型涉及烟气治理环保设备技术领域，特别是涉及一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置。

背景技术：

我国作为焦炭第一生产大国，每年产量占全球焦炭产量的70％左右。大规模的焦炭生产过程中，产生了硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等，严重危害着我们生活的环境，酸雨、雾霾等问题频发。为了应对焦炭生产所带来的环境影响，国家环保部门颁布了GB16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》严控焦炭生产中的污染物排放。标准中对焦炉烟气污染物排放浓度做出明确要求，其中对于环境敏感区域施行特别排放限值，即焦炉烟气中的NOx＜150mg/m³、SO₂＜30mg/m³，颗粒物＜15mg/m³。当前国内采用较多的焦炉为顶装焦炉和侧装捣固焦炉，采用的燃料为焦炉煤气、高炉煤气和混合煤气。根据焦炉炉型、运行负荷及主燃料的不同，焦炉烟气污染浓度千差万别，多数SO₂在50-700mg/Nm³，NOx浓度为200-1300mg/Nm³，颗粒物浓度为20-200mg/Nm³，温度为180-280℃之间。根据排放标准的排放要求，目前国内外提出的治理工艺路线较多，总体分为一体化工艺以及FGD+SCR的组合工艺。也有与本专利相关的公开信息，公开信息的相关技术提到使用换热设备、加热设备以及余热利用设备较多，从能源角度考虑，有效的利用了部分热能，但同时增加了运行成本和一次性前期投入。对于焦炉烟气脱硝的低温硫酸铵盐问题并没有很好的处理策略，增加了催化剂堵塞以及中毒风险，影响了整个系统的安全稳定运行。多数专利公开信息的技术对焦炉使用焦炉煤气和高炉煤气等燃料带来的工况变化，不具备很好的适应性，增加了系统的复杂性和前期投入。

实用新型内容：

本发明的目的就是克服现有技术中对焦炉使用焦炉煤气和高炉煤气等燃料带来的工况变化，系统适用性不好，低温硫酸铵盐中毒以及高能耗等问题，提供一种用先脱硫除尘后脱硝的设备布置形式的焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置。

本实用新型完成所述问题是通过以下技术方案实现的：提供一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置：包括半干法脱硫塔、布袋除尘器、变频风机、烟囱；其特征是还包括：管道加热器、喷氨格栅系统、SCR反应器、钠基脱硫剂供应系统、脱硝还原剂供应系统；半干法脱硫塔的输入端与焦炉烟气管道相连通，与钠基脱硫剂供应系统相衔接；半干法脱硫塔的输出端与布袋除尘器相连通；布袋除尘器的输出端管道分两路：一路并联安装了3组SCR反应器系统，每一组SCR反应器系统分别连通安装了管道加热器、喷氨格栅系统、SCR反应器、脱硝还原剂供应系统；3组SCR反应器系统的输出端与变频风机、烟囱相连通；布袋除尘器的另一路输出端管道与变频风机、烟囱相连通；在布袋除尘器输出端的两路四个输出端管道上、在3组SCR反应器系统的三个输出端管道上、在烟囱两个输入端管道上、在半干法脱硫塔输入管道上分别安装了10个管道烟气切断阀。其特征还在于：布袋除尘器采用高温覆膜材料制成。

本实用新型的有益效果是：由于采用半干法脱硫(钠基)+布袋除尘(高温覆膜)+组合式SCR工艺，钠基脱硫高温适应性好，能够在高温条件下具备较高的脱硫效率，高温覆膜的布袋使用，温度适用性较强，能够耐220℃的温度，同时有效控制烟气颗粒物的浓度。组合式SCR脱硝效率高，低温催化剂的使用解决低温烟气脱硝问题。整个工艺对二种燃料产生的焦炉烟气都有很好的适应性。硫酸铵盐在线再生策略的设计，能够很好的处理富集于催化剂表面的硫酸铵盐。组合式反应器和各管路加热器的设计，能够灵活调整各反应器处理烟气温度。在线再生设计和脱硝低硫低尘布置形式，能够很好的降低焦炉烟气微量组分和硫酸铵盐对催化剂的影响，保证催化剂的安全稳定高效运行。整个工艺能够实现达标排放的同时，不需要对原烟气进行升温处理，降低系统的能耗，减少系统的运行成本。变频风机的使用，保证系统正常使用时焦炉工艺的压力需要，整个工艺温度控制，实现回烟囱烟气温度始终在130℃以上，保证烟囱热备，在系统出现故障时，也能快速切入原有系统，依靠烟囱的拔力，满足焦炉工艺需要的压力条件。与目前其他装置相比，本装置能够很好的适应焦炉燃料变化，适用焦炉煤气和高炉煤气作为燃料烟气温度条件和污染物浓度，均能实现达标排放。本装置能够解决低温脱硝存在的催化剂温度要求和硫酸铵盐处理问题，先脱硫除尘，调节脱硝前系统温降，为脱硝催化剂提供适宜的温度条件，保证催化剂的性能，脱硫除尘环节也可以规避焦炉烟气中微量组分对催化剂的影响，预防催化剂化学中毒和物理磨损。在线再生的设计可以解决硫酸铵盐富集对于系统的影响，保证催化剂的安全稳定。整个工艺装置能耗低，不需要对烟气进行升温处理，大大降低高炉煤气的消耗，降低运行的成本，节能降耗。

附图说明：

图1是本实用新型实施例一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置工艺流程图。

附图中：1.半干法脱硫塔；2.布袋除尘器；3.管道加热器；4.喷氨格栅系统；5.SCR反应器；6.变频风机；7.烟囱；8.钠基脱硫剂供应系统；9.脱硝还原剂供应系统；10.管道烟气快速切断阀10。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步详细描述。提供一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置：如图1所示：包括半干法脱硫塔1、布袋除尘器2、管道加热器3、喷氨格栅系统4、SCR反应器5、变频风机6、烟囱7、钠基脱硫剂供应系统8、脱硝还原剂供应系统9；半干法脱硫塔1的输入端与焦炉烟气管道相连通、与钠基脱硫剂供应系统8相衔接；半干法脱硫塔1的输出端与布袋除尘器2相连通；布袋除尘器2的输出端管道分两路：一路并联安装了3组SCR反应器系统，每一组SCR反应器系统分别连通安装了管道加热器3、喷氨格栅系统4、SCR反应器5、脱硝还原剂供应系统9；3组SCR反应器系统的输出端与变频风机6、烟囱7相连通；布袋除尘器2的另一路输出端管道与变频风机6、烟囱7相连通；在布袋除尘器2输出端的两路四个输出端管道上、在3组SCR反应器系统的三个输出端管道上、在烟囱7两个输入端管道上、在半干法脱硫塔输入管道上分别安装了10个管道烟气快速切断阀10。本实用新型的工艺流程是：从焦炉烟道中引出待处理的焦炉烟气，烟气温度为180-280℃，进入半干法烟气脱硫，选择钠基脱硫剂，具有很好的高温脱硫效率，可以适时调整浆液浓度，实现浆液含水量调节脱硫环节的系统温降。脱硫后170-210℃低硫烟气进入高温覆膜布袋除尘器，采用PTFE材质的覆膜布袋，能够耐受220℃温度条件，实现除尘后烟气＜15mg/m³，160-200℃低硫低尘烟气进入组合式的SCR反应器，分三路进入组合反应器，每路管道都设置了入口快速切断阀、管道加热器和喷氨格栅系统，还原剂选择氨或尿素，脱硝催化剂采用壳牌等品牌的低温催化剂，具备高效的脱硝性能，实现出口氮氧化物150mg/Nm³的排放要求。完成烟气污染物处理后，系统布置了一个变频的风机，克服脱硫塔、除尘器、组合脱硝反应器和其他系统阻力，洁净烟气回到原烟囱中，烟气温度大于130℃，满足烟囱热备的要求。本工艺可以实现在线处理硫酸铵盐的功能，具体的流程为组合式反应器中一个反应器需要在线再生时，先关闭该反应器入口快速切断阀，启动管道加热器，以高炉煤气和空气为燃料，提供18000m³/h的380-400℃高温气体，进入该反应器分解催化剂及其他位置的硫酸铵盐，硫酸铵盐分解为氨和二氧化硫，分解产物量小，进入洁净烟气中回到原烟囱。其他二个反应器处理全烟气的氮氧化物，需要启动各自管路加热器，使烟气温升10-20℃，提高催化剂的脱硝性能，实现达标排放。不需要停前端设备，即可实现在线再生，保证整个系统的安全稳定运行。

Claims (2)

1.一种焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置：包括半干法脱硫塔(1)、布袋除尘器(2)、变频风机(6)、烟囱(7)；其特征是还包括：管道加热器(3)、喷氨格栅系统(4)、SCR反应器(5)、钠基脱硫剂供应系统(8)、脱硝还原剂供应系统(9)；半干法脱硫塔(1)的输入端与焦炉烟气管道相连通，与钠基脱硫剂供应系统(8)相衔接；半干法脱硫塔(1)的输出端与布袋除尘器(2)相连通；布袋除尘器(2)的输出端管道分两路：一路并联安装了3组SCR反应器系统，每一组SCR反应器系统分别连通安装了管道加热器(3)、喷氨格栅系统(4)、SCR反应器(5)、脱硝还原剂供应系统(9)；3组SCR反应器系统的输出端与变频风机(6)、烟囱(7)相连通；布袋除尘器(2)的另一路输出端管道与变频风机(6)、烟囱(7)相连通；在布袋除尘器(2)输出端的两路四个输出端管道上、在3组SCR反应器系统的三个输出端管道上、在烟囱(7)两个输入端管道上、在半干法脱硫塔(1)的输入管道上分别安装了10个管道烟气切断阀(10)。

2.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝除尘综合治理装置，其特征是：布袋除尘器(2)采用高温覆膜材料制成。