[发明专利]减少焦炉氮氧化物产生的装置及方法

说明书

本发明为一种减少焦炉氮氧化物产生的装置，包括双向轴流式风机、电气控制系统、测量装置。双向轴流式风机设置于焦炉的分烟道走廊，一个风口通过管道与焦炉的废气通道连通，另一个风口通过管道与焦炉的空气通道连通。电气控制系统控制双向轴流式风机的转速、转向；测量装置检测所述管道中废气的氮氧化物的浓度。一种减少焦炉氮氧化物产生的方法，将焦炉的废气通道中的废气抽出并强制送入到焦炉的空气通道中与空气混合；用废气稀释空气中的氧含量。本发明不用改变焦炉的内部结构，能显著降低废气的氮氧化物浓度和氮氧化物绝对排放量，改善企业周边大气环境。

技术领域

本发明是关于一种减少焦炉对大气污染的技术措施，尤其涉及一种减少焦炉氮氧化物产生的装置及方法。

背景技术

焦炉烟囱排放的污染物主要为SO₂、NO_x及烟尘等，污染物呈有组织高架点源连续性排放，是污染大气的主要污染源之一。燃气在焦炉立火道燃烧时，会生成氮氧化物NO_x，按其生成的机理分有温度热力型、碳氢燃料快速型和含氧组分燃料型三种。当空气过剩系数α＝1.1，空气预热到1100℃时，焦炉煤气理论燃烧温度为2350℃，高炉煤气理论燃烧温度为2150℃。一般认为实际燃烧温度要低于此值，实际燃烧温度介于理论燃烧温度和测定的火道砌体温度之间。燃烧温度对温度热力型NO生成有决定性的作用。当燃烧温度低于1500℃时，NO量很少，但当温度高于1500℃时，NO量按指数规律迅速增加，而焦炉煤气实际燃烧温度在1800℃左右，氮氧化物产生量将超过3000ppm。氮氧化物(NO_x)包括NO、NO₂、N₂O、N₂O₃、N₂O₄等。NO_x是光化学烟雾的引发剂之一，经过复杂的化学变化形成光化学烟雾和酸雨，危害人类健康和破坏生态环境。2012年10月1日实施的《炼焦化学工业污染物排放标准》对焦炉NO_x排放有严格要求，炼焦炉烟囱排放废气中NO_X含量为新建企业执行500mg/m³；现有企业执行800mg/m³(执行时间为2012年10月1日至2014年度12月31日止，2015年1月1日起执行500mg/m³)，深入地研究焦炉低NO_x燃烧技术尤显重要。

现在工业上广泛应用的脱硝技术为SCR(选择性催化还原法)和SNCR(选择性非催化还原法)。但是SNCR脱硝效率低，一般不超过70％，所用还原剂消耗量较大，同时SNCR法是在炉膛内部喷射还原剂，会对生产工艺造成影响。焦炉的生产工艺的特点不允许在炼焦炉的内部进行喷氨脱硝，因此SNCR法不适用焦炉烟气(废气)的脱硝。SCR自20世纪80年代初开始逐渐应用于燃煤锅炉烟气脱硝，至今已被公认为烟气脱硝的主流技术。选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)技术是一种成熟的商业性NO_x控制处理技术。脱硝原理是在280-400℃下，将含氨的还原剂喷入烟气中，在催化剂的作用下，还原剂有选择性地把烟气中的NO_X还原为无毒无污染的N₂和H₂O，还原剂可以是液氨、氨水、尿素、碳氢化合物(如甲烷、丙烯等)等。