[实用新型]一种炼焦烟气的脱硝系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种炼焦烟气的脱硝系统，主要用于炼焦行业产生的含氮氧化物烟气的净化处理。

背景技术

炼焦行业是大气污染物主要排放行业之一，其对环境的影响受到了越来越多人的重视，为此，国家于2012年6月27日发布并要求在2012年10月1日开始实施《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012)，第一次将焦炉烟囱排放的氮氧化物(NOx)列为我国炼焦行业大气污染物排放的控制指标，并对现有企业、新建企业以及“需要采取特别保护措施的地区”的企业分别规定了排放限值，但就目前焦炉工艺及采用焦炉煤气加热或余热回收的技术而言，都无法满足此新排放标准要求，因此，焦炉烟气脱硝成为了焦化行业目前面临的最棘手问题之一。

CN104324591A公开了一种炼焦行业产生的含氮氧化物的烟气净化处理方法。其通过三个阶段对焦炉蓄热室烟气进行净化：第一阶段直接向焦炉蓄热室内由燃烧室排出的高温烟气中喷入氨，发生选择性非催化还原反应，去除一部分氮氧化物；第二阶段利用蓄热室中烟气以紊流方式运动的特性使未反应的氮氧化物和氨充分混和；第三阶段通过蓄热室后的烟气温度降低至适当的温度后通过总烟道催化剂床层，发生选择性催化还原反应进一步除去烟气中的氮氧化物。通过以上三个阶段处理，使烟气中的氮氧化物还原为无毒无害的氮气，从而实现焦炉废气中氮氧化物的达标排放。

然而，在实际应用中发现，对于现有大容积蓄热室，焦炉燃烧烟气从斜道进入蓄热室内，烟气温度在1000℃左右，但从蓄热室顶部到蓄热室底部温度逐渐降低到400℃(基本呈线性关系)，而SNCR脱硝的理想温度区段在1000℃～850℃的范围内，因此无法达到理想的脱硝效果。此外，烟气在焦炉总烟道内的温度在230℃左右；而SCR脱硝的理想温度在280℃～420℃，在总烟道内SCR脱硝同样无法达到预期的效果。

实用新型内容

为了解决上述脱硝工艺无法达到理想的温度，焦炉生产过程中产生的氮氧化物排放浓度过高的问题，本实用新型提供一种炼焦烟气的脱硝系统，其能够更好的净化处理焦炉生产过程中产生的氮氧化物。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

本实用新型还提供实现上述方法的脱硝系统，包括依次连接的供氨单元、氨气控制单元、焦炉燃烧室立火道、焦炉一段烟道、烟囱；

其中，在焦炉一段烟道与烟囱之间还设有焦炉二段烟道，所述焦炉二段烟道位于焦炉纵向炉体外侧；

其中，在焦炉燃烧室立火道上方、以及焦炉一段烟道和焦炉二段烟道的底部分别设有氨气喷嘴；

其中，所述焦炉燃烧室立火道为双联式火道，即每一组火道由上升气流火道和下降气流火道成对组合，且上升气流火道和下降气流火道之间设有跨越孔；其中，上升气流火道用于煤气和空气燃烧，燃烧过程中伴随有氮氧化物产生，燃烧后的烟气经跨越孔进入下降气流火道。而且，双联式火道在工艺运行当中，每隔一段时间，上升气流火道和下降气流火道进行自动换向，即原来的上升气流火道变换为下降气流火道，原来的下降气流火道变换为上升气流火道。通过双联形式的设计，可使焦炉加热更加均匀。本实用新型中整个燃烧室由若干组双联式火道组成；

其中，所述氨气控制单元用于确定将氨气喷入哪一组火道及控制氨气喷入量。

其中，所述供氨单元是由脱氨装置、氨解析装置、氨精馏装置组成；以煤炉产生的荒煤气作为原料，荒煤气在脱氨装置中与循环喷淋的磷酸铵盐溶液接触，煤气中的氨被吸收；吸收液达到一定浓度后进入氨解析装置利用中压蒸汽进行解析；再经氨精馏装置精馏得到无水氨级，从而满足SNCR/SCR脱硝要求。常规方法中，荒煤气脱氨得到的氨气用硫酸吸收制备硫酸铵，而本实用新型所用氨源为焦化系统自供。

本实用新型所述的脱硝系统中，所述焦炉一段烟道和焦炉二段烟道内部均设有催化剂床层。

本实用新型所述的脱硝系统中，所述氨气喷嘴位于焦炉燃烧室下降立火道高向1/10-1/9处，以便使含氮氧化物的烟气在进入焦炉燃烧室下降立火道第一时间就可以与喷入的氨气混合。

本实用新型通过在焦炉燃烧室立火道，焦炉一段烟道，和焦炉二段烟道中运用SCR/SCNR联合脱硝技术对烟气中的氮氧化物进行更为充分的反应，进一步提高脱硝程度，得到无毒无害的氮气和水，净化了烟气。

本实用新型所述的炼焦烟气脱硝系统的具体工作流程如下：

(1)焦炉燃烧室立火道下降气流SNCR反应阶段；

(2)焦炉一段烟道内SCR反应阶段；

(3)焦炉二段烟道内SCR反应阶段。

上述各阶段具体步骤如下：