[发明专利]焦化废气净化系统

说明书

本发明公开了一种焦化废气净化系统，属于焦化行业的节能环保领域。它包括含有焦炉、焦炉水平烟道、焦炉烟气脱硫脱硝装置的焦炉烟气产生及处理系统，含有干熄炉的干熄焦系统，含有化产品储存装置的槽罐氮气密封系统，其中，干熄炉上设有循环惰性气体出口和循环惰性气体进口，槽罐氮气密封系统的每个槽罐上均设有用于通入氮气的化产槽气体进口及用于排出化产尾气的化产槽气体出口；干熄炉的循环惰性气体出口连接三条气体管路，一条气体管路与干熄炉的循环惰性气体进口相连用于引入循环惰性气体冷却干熄炉内焦炭，一条气体管路连接化产品储存装置的化产槽气体出口用于引入循环惰性气体的放散尾气吹扫气体管道，另一条气体管路连接焦炉上设置的入炉煤气进口用于引入循环惰性气体的放散尾气贫化焦炉燃烧室煤气。本发明的焦化废气净化系统既能充分回收利用焦化化产尾气，又能有效回收尾气余热。

技术领域

本发明涉及炼焦炉焦化废气的处理，属于焦化行业的节能环保领域，具体地涉及一种焦化废气净化系统。

背景技术

焦化工业是冶金工业的重要组成部分，其主要任务是为钢铁企业提供焦炭及焦炉煤气等原(燃)料，其生产过程可分为炼焦及化产品回收两道主要生产工序。炼焦过程在炼焦炉内完成。炼焦炉由炭化室、燃烧室、蓄热室、斜道区和炉顶区所组成，蓄热室以下为基础与分烟道。

在炼焦工序，炼焦煤经装煤车装入焦炉炭化室内，在隔绝空气的条件下，加热到950～1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终形成焦炭，生成焦炭的同时产生大量的荒煤气，这些荒煤气在煤气风机的抽力作用下，在炭化室顶部汇合，流经上升管、弯头和桥管后，被喷入的氨水(循环氨水)冷却进入后续煤气净化及化产品回收系统。

炼焦煤入炉过程中，装入炭化室的煤料转换出大量的空气，同时装炉煤与高温炉墙接触、升温，产生大量水蒸汽和荒煤气，还有随水蒸汽和荒煤气同时扬起的细煤粉，以及装煤末期平煤时带出的细煤粉等，即装煤烟尘，其含有大量煤粉、CO、CH₄等可燃组分以及VOC、苯并芘等污染物。目前常用地面除尘站对其进行除尘后外排，其中的VOC、苯并芘也一并排入大气。

炼焦煤结焦完成后，通过推焦车推出红焦进入干熄焦系统冷却，该过程存在推焦粉尘、入干熄炉时的装焦烟尘以及放散部分的干熄焦循环冷却气体等废气污染源。这部分气体中含有少量CO、CH₄等可用能源，还含有SO₂等污染组分。目前常用地面除尘站对其进行除尘后外排，其中的CO、CH₄等可用能源及SO₂等污染组分也一并排入大气。

在焦炉燃烧室内，由煤气燃烧提供的热量是保持不变的，燃烧室墙面平均温度约1300℃。每座焦炉的燃烧室比炭化室多一个，燃烧室用隔墙分成若干个立火道，煤气和空气口设在立火道底部，每个立火道设有两个斜道出口和一个烧嘴。用焦炉煤气加热时，烧嘴走焦炉煤气，两个斜道均走空气；用高炉煤气加热时，一个走高炉煤气，另一个斜道走空气。立火道内煤气燃烧的火焰高度是有限的，当炭化室高度超过3米时，会出现焦饼中心温度上下差，致使焦饼上下成熟不匀。为改善高向加热均匀，采用废气循环，将煤气和空气稀释，减慢燃烧速度，拉长火焰。立火道间的相互连接关系有多种，一般采用双联式，即两个火道为一组，一个上升空气和煤气并在其中燃烧，生成的高温废气从火道中间隔墙上部的跨越孔流入相邻火道而下降。每隔20～30分钟换向一次。下降的废气经斜道区进入蓄热室换热降温后进入小烟道再汇入分烟道进入水平烟道，在焦炉烟囱的抽力作用下外排。由于受限于焦炉生产工艺条件、炉体窜漏等多方面因素的制约，焦炉烟气中含有CO₂、H₂O、N₂、SO₂、NOx等，需对其进行脱硫脱硝处理。目前常用的脱硫脱硝工艺有活性炭吸附同时脱硫脱硝制硫酸技术、湿法石灰石/石灰-石膏法(WFGD)和选择性催化还原(SCR)技术、炭基催化脱硫制稀酸组合选择性催化还原(SCR)脱硝技术。