【谷騰環保網訊】1.引言

2024年(nian)1月(yue)，生態環境部會同有關(guan)部委研究發布了(le)《關(guan)于推(tui)進實施(shi)(shi)焦化行(xing)(xing)業(ye)超(chao)(chao)(chao)低(di)排(pai)放(fang)的(de)意見(jian)》，推(tui)進實施(shi)(shi)煉焦行(xing)(xing)業(ye)的(de)超(chao)(chao)(chao)低(di)排(pai)放(fang)指(zhi)標要求。GB16171.1-2024《煉焦化學工業(ye)大氣污染物排(pai)放(fang)標準(zhun)》在2024年(nian)12月(yue)發布，并且即將在2025年(nian)4月(yue)實施(shi)(shi)。繼熱電行(xing)(xing)業(ye)和(he)鋼鐵行(xing)(xing)業(ye)后，煉焦行(xing)(xing)業(ye)勢必(bi)成(cheng)為下一個煙氣“超(chao)(chao)(chao)低(di)排(pai)放(fang)”治理工作的(de)重點方向(xiang)。

2.煉焦生產工藝的種類

常規焦爐(lu)和熱回收焦爐(lu)是目前煉焦行業比(bi)較(jiao)常見(jian)的兩種爐(lu)型(xing)。

常規(gui)焦(jiao)(jiao)(jiao)爐是炭(tan)化(hua)室、燃燒室分設，煉焦(jiao)(jiao)(jiao)煤隔絕空氣(qi)(qi)間接加熱，干餾(liu)成焦(jiao)(jiao)(jiao)炭(tan)和荒(huang)煤氣(qi)(qi)，并設有煤氣(qi)(qi)凈化(hua)、化(hua)學產(chan)品回收(shou)的生產(chan)裝(zhuang)(zhuang)置。裝(zhuang)(zhuang)煤方式分頂裝(zhuang)(zhuang)和搗固側裝(zhuang)(zhuang)。常規(gui)煉焦(jiao)(jiao)(jiao)主產(chan)品為焦(jiao)(jiao)(jiao)炭(tan)，副(fu)產(chan)品包(bao)括焦(jiao)(jiao)(jiao)爐煤氣(qi)(qi)焦(jiao)(jiao)(jiao)油、粗(cu)苯、硫銨(an)以(yi)及回收(shou)干熄(xi)焦(jiao)(jiao)(jiao)余熱發電等。一(yi)般簡稱(cheng)“焦(jiao)(jiao)(jiao)化(hua)”。

熱回收(shou)焦爐是(shi)焦爐炭(tan)化室微負壓(ya)操作，機(ji)械化搗(dao)固、裝(zhuang)煤、推焦，回收(shou)利用煙(yan)氣余熱的焦炭(tan)生(sheng)產裝(zhuang)置。焦爐結構形式(shi)分立式(shi)和(he)臥式(shi)。熱回收(shou)焦爐主(zhu)產品為焦炭(tan)，副(fu)產品為電。一般(ban)簡稱“焦電”。

3.兩種煉焦工藝的煙氣特點

常規煉(lian)焦是通(tong)過蓄(xu)熱(re)室達到預熱(re)空氣(qi)(qi)或煤氣(qi)(qi)，降(jiang)低煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度的(de)(de)目的(de)(de)，排(pai)(pai)煙(yan)(yan)溫度相(xiang)對(dui)較高。熱(re)回收焦爐產生的(de)(de)高溫煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)會(hui)被充(chong)分的(de)(de)利用，進(jin)行(xing)余(yu)熱(re)發電(dian)，排(pai)(pai)煙(yan)(yan)溫度相(xiang)對(dui)較低。

常(chang)規焦(jiao)(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煙氣(qi)(qi)中(zhong)二(er)氧化(hua)(hua)(hua)硫(liu)(liu)主(zhu)要(yao)來自煤氣(qi)(qi)燃燒和爐(lu)(lu)體竄(cuan)漏。常(chang)規焦(jiao)(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)使(shi)用(yong)脫硫(liu)(liu)凈化(hua)(hua)(hua)后的(de)(de)焦(jiao)(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煤氣(qi)(qi)或(huo)高(gao)爐(lu)(lu)煤氣(qi)(qi)作為燃料，二(er)氧化(hua)(hua)(hua)硫(liu)(liu)的(de)(de)主(zhu)要(yao)來源主(zhu)要(yao)為爐(lu)(lu)體竄(cuan)漏，焦(jiao)(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煙氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)二(er)氧化(hua)(hua)(hua)硫(liu)(liu)濃度相(xiang)對較低。而熱回收焦(jiao)(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)主(zhu)要(yao)利用(yong)煉(lian)焦(jiao)(jiao)(jiao)煤自身揮發(fa)分燃燒，其中(zhong)的(de)(de)硫(liu)(liu)分幾乎(hu)全部轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為二(er)氧化(hua)(hua)(hua)硫(liu)(liu)，焦(jiao)(jiao)(jiao)爐(lu)(lu)煙氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)二(er)氧化(hua)(hua)(hua)硫(liu)(liu)濃度相(xiang)對較高(gao)。

常(chang)規焦(jiao)爐因高溫燃燒、充分供(gong)氧及結構限制(zhi)導致(zhi)熱(re)力型NOx生成(cheng)量(liang)顯(xian)著高于熱(re)回收焦(jiao)爐。而熱(re)回收焦(jiao)爐通過分階段燃燒、溫度控(kong)制(zhi)和還(huan)原性氣氛有效抑制(zhi)了NOx的生成(cheng)。

常規焦(jiao)爐(lu)采用間接(jie)(jie)加(jia)(jia)熱(re)(re)方式，煙氣(qi)不與焦(jiao)炭(tan)直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸，煙氣(qi)中的(de)粉塵(chen)多來(lai)自(zi)爐(lu)體竄漏和煙氣(qi)對爐(lu)體的(de)沖刷磨(mo)損。熱(re)(re)回收焦(jiao)爐(lu)采用直接(jie)(jie)加(jia)(jia)熱(re)(re)與間接(jie)(jie)加(jia)(jia)熱(re)(re)混合(he)加(jia)(jia)熱(re)(re)的(de)方式，煙氣(qi)會從(cong)焦(jiao)炭(tan)攜帶走(zou)較(jiao)多粉塵(chen)。

表1兩種爐型(xing)煙氣中各類(lei)污染物(wu)特點

4.煙氣凈化工藝路線的選擇

4.1常規焦爐煙氣凈化的工藝路線

常(chang)規焦爐一(yi)(yi)般采用(yong)“一(yi)(yi)段余熱鍋爐+干(gan)法脫硫+布袋除塵器+中低溫SCR脫硝+二段余熱鍋爐”的工(gong)(gong)藝路線(xian)，其(qi)中一(yi)(yi)段余熱鍋爐因為涉及到后續布袋的材(cai)質選(xuan)擇，根據(ju)煙氣溫度(du)是否超過260℃進行選(xuan)配。或(huo)者采用(yong)“干(gan)法脫硫+陶瓷纖維濾管(guan)塵硫硝一(yi)(yi)體化裝置+余熱鍋爐”的工(gong)(gong)藝路線(xian)。

采用干(gan)法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)適用于(yu)低(di)二氧化硫(liu)(liu)含量的(de)工況，而且(qie)能夠避免濕法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)和半干(gan)法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)造成的(de)煙(yan)氣(qi)降溫，有(you)利于(yu)保(bao)障后(hou)續(xu)SCR脫(tuo)(tuo)(tuo)硝溫度。目前干(gan)法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)有(you)固定(移動)床脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)、鈉基干(gan)法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)和鈣基干(gan)法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)等幾(ji)種工藝，其(qi)中逐漸以(yi)鈣基干(gan)法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)優勢最(zui)大。干(gan)法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)后(hou)煙(yan)氣(qi)經過除(chu)塵(chen)器，煙(yan)氣(qi)中的(de)干(gan)燥顆粒物(wu)被濾(lv)(lv)袋(管)過濾(lv)(lv)收集，除(chu)塵(chen)濾(lv)(lv)袋(管)過濾(lv)(lv)的(de)粉塵(chen)層進(jin)一步脫(tuo)(tuo)(tuo)除(chu)煙(yan)氣(qi)中的(de)二氧化硫(liu)(liu)，同(tong)時吸附焦油(you)等粘性組(zu)分，保(bao)護(hu)后(hou)續(xu)SCR脫(tuo)(tuo)(tuo)硝催化劑。

兩種路線前者脫(tuo)硫(liu)系(xi)(xi)統和(he)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)系(xi)(xi)統相對(dui)(dui)獨(du)立(li)，適合(he)(he)脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)分(fen)階段配(pei)置(zhi)的項目；后者脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)系(xi)(xi)統相對(dui)(dui)集成化，適合(he)(he)脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)集中(zhong)配(pei)置(zhi)的項目。

圖(tu)1 “一段余熱鍋(guo)爐(lu)(lu)+干法脫(tuo)硫+布袋(dai)除塵器+中低(di)溫SCR脫(tuo)硝+二段余熱鍋(guo)爐(lu)(lu)”工(gong)藝路線

圖2 “干法脫(tuo)硫+陶瓷纖維濾管塵硫硝一體化裝置+余熱鍋爐”工藝路線

4.2熱回收焦爐煙氣凈化的工藝路線

熱回收焦爐一般(ban)采用“循(xun)環流化床半干(gan)法脫(tuo)硫+布袋除塵器+GGH(原煙(yan)氣段(duan))+熱風爐加熱+SCR脫(tuo)硝+GGH(凈煙(yan)氣段(duan))”的工(gong)藝(yi)路線。

熱回收(shou)焦爐煙氣(qi)中粉(fen)塵濃度較高，且(qie)含有焦油(you)等粘(zhan)性組(zu)分(fen)，不(bu)適合直接進入濕法脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)系(xi)(xi)(xi)統(tong)中，前(qian)段需(xu)配置焦油(you)捕集器(qi)，否則容易(yi)造成漿液(ye)中毒(du)。而隨著工藝系(xi)(xi)(xi)統(tong)的優化“循環流(liu)化床(chuang)半(ban)干(gan)法脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)”已(yi)出現處理高二氧(yang)化硫(liu)(liu)(liu)工況(kuang)的案(an)例(li)，如二氧(yang)化硫(liu)(liu)(liu)“由3000mg/Nm3脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)除到15mg/Nm3”。采用(yong)“循環流(liu)化床(chuang)半(ban)干(gan)法脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)+布袋除塵器(qi)”可以(yi)在脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)的同時，將焦油(you)等粘(zhan)性組(zu)分(fen)吸附脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)除，能(neng)大幅降低投資運行費(fei)用(yong)。“循環流(liu)化床(chuang)半(ban)干(gan)法脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)”相對(dui)干(gan)燥的環境也對(dui)后續換(huan)熱和升溫(wen)系(xi)(xi)(xi)統(tong)較為(wei)友好，有利于(yu)SCR脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硝系(xi)(xi)(xi)統(tong)的運行和維(wei)護。

圖(tu)3“循環流化(hua)床半干法脫(tuo)硫(liu)+布袋(dai)除塵器+GGH(原煙氣段(duan))+熱(re)風爐(lu)加熱(re)+SCR脫(tuo)硝+GGH(凈煙氣段(duan))”工(gong)藝路線

5.結語

了解行業生產工藝(yi)是(shi)(shi)解決環保問(wen)題的(de)(de)關鍵。常規焦(jiao)爐和熱回收焦(jiao)爐的(de)(de)主(zhu)產品(pin)雖然都是(shi)(shi)焦(jiao)炭(tan)，但(dan)因為生產工藝(yi)的(de)(de)不同導致(zhi)排放的(de)(de)煙氣(qi)各有特點(dian)。因此，根(gen)據煙氣(qi)特點(dian)“對癥下(xia)藥”，才能找到最優(you)的(de)(de)脫硫脫硝除塵路線(xian)。

河北中科(ke)朗博環保科(ke)技有限公司(si)在長期(qi)服務(wu)于鋼鐵(tie)焦(jiao)化企(qi)業(ye)煙氣治理的過程中，完成了多(duo)個典型項目(mu)，總(zong)結出(chu)了大量實際經驗，期(qi)待能為更(geng)多(duo)的優質企(qi)業(ye)服務(wu)。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章