[发明专利]一种炼焦余热综合回收工艺及系统

说明书

本发明涉及一种炼焦余热综合回收工艺及系统，所述系统包括焦炉废烟气引入系统、热交换器一、干熄炉、脱硝还原剂供给装置、一次除尘器、余热锅炉、干法脱硫装置、二次除尘器、热交换器二、引风机及烟囱；本发明将焦炉废烟气余热回收及脱硫脱硝净化系统与干熄焦系统有机融合，在实现红焦余热及焦炉废烟气余热的回收的同时，完成对焦炉废烟气的净化，使烟气排放满足国家标准，减少大气污染。

技术领域

本发明涉及炼焦余热回收技术领域，尤其涉及一种炼焦余热综合回收工艺及系统。

背景技术

在焦炉生产过程中，煤气(高炉煤气、焦炉煤气或混合煤气)在燃烧室燃烧的同时向炭化室供热，燃烧产生的高温烟气经蓄热室换热后外排，此时烟气温度达200-300℃，称为焦炉废烟气。焦炉废烟气中除空气中携带的N₂、燃烧后生成的CO₂和H₂O外，还含有少量的剩余O₂及燃烧过程中生成的SO₂、NO_X，焦炉废烟气中所含SO₂是大气的重要污染源之一，NO_X是引起光化学雾污染源之一，二者对大气环境造成的污染和危害甚大。

《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)中明确规定：从2015年1月1日起焦炉烟气中二氧化硫排放不得超过50mg/m³，氮氧化物排放不得超过500mg/m³，而随着我国对生态环保的重视程度增加，越来越多的地方和行业开始执行更加严格的特别排放标准，对焦炉废烟气中的污染物进行综合治理已成为对焦化生产企业的基本要求。目前对焦炉废烟气的净化，多采用碳酸钠法脱硫+SCR脱硝的工艺流程和活性炭脱硫脱硝一体化工艺，需要配置SCR脱硝反应器、活性炭脱硝反应器、除尘器等大型烟气净化装置，一次性投资达35～45元/吨焦，操作成本约13元/吨焦，该类工艺投资大、处理费用高。

干熄焦工艺是一种高效的利用惰性气体对高温(950～1100℃)红焦显热连续进行回收和利用的技术，其主要由干熄炉、循环风机、一次除尘器、锅炉、二次除尘器等设备及管道连接组成。在熄焦过程中，红焦由干熄炉顶部进入与循环冷却气体逆向流动完成对流换热过程，冷却后的固体颗粒由竖炉底部排出，充分吸收了红焦显热的高温气体经干熄炉排气口进入后续装置进行余热利用，如产生蒸汽或发电等。该工艺具有余热回收率高、运行环保等优点而被广泛使用。但在干熄焦过程中，因红焦中残余挥发分的燃烧及部分焦粉的烧损，循环气体中含有一定量的二氧化硫，在运行过程中不断积累，致使风机后放散的循环气体中二氧化硫含量较高，因此要求对放散部分的循环气体在排入大气前需进行脱硫净化处理。对这部分放散循环气体的脱硫净化处理，目前做法不一，有为其单独设置脱硫净化装置的，但需要投入设施完备的全套系统，增加一定的投资。也有将其导入焦炉废烟气脱硫脱硝系统的，但因该部分放散气体含有较高浓度的粉尘，需要增设必要的除尘设施，同时还会在一定程度上降低焦炉废烟气的温度，给焦炉废烟气脱硫脱硝系统的运行造成不利影响。

发明内容

本发明提供了一种炼焦余热综合回收工艺及系统，将焦炉废烟气余热回收及脱硫脱硝净化系统与干熄焦系统有机融合，在实现红焦余热及焦炉废烟气余热的回收的同时，完成对焦炉废烟气的净化，使烟气排放满足国家标准，减少大气污染。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种炼焦余热综合回收工艺，将焦炉加热过程中产生的焦炉废烟气从焦炉总烟道中引出，经换热冷却后作为冷却介质送入干熄炉与高温焦炭换热，干熄炉排出的废烟气送入一次除尘器中除尘净化，同时向一次除尘器中喷入脱硝还原剂；一次除尘及脱硝后的废烟气进入余热锅炉换热，换热后的废烟气经SDS钠基干法脱硫或活性焦干法脱硫，脱硫后的废烟气经二次除尘及换热后送往烟囱排放。

一种炼焦余热综合回收工艺，具体包括如下步骤：

1)通过焦炉废烟气引入系统，将焦炉加热过程中产生的焦炉废烟气从焦炉总烟道中引出，送入热交换器一；