文燕

摘要：為貫徹落實(shí)綠色發(fā)展理念，加快創(chuàng)建用地集約化、生產(chǎn)潔凈化、廢物資源化、能源低碳化等特點(diǎn)的綠色工廠。超低排放是焦化行業(yè)綠色發(fā)展的一個(gè)新起點(diǎn)，因此對(duì)焦化行業(yè)超低排放升級(jí)改大勢(shì)所趨，進(jìn)而對(duì)焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝除塵提標(biāo)改造勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：焦?fàn)t煙氣;脫硫;脫硝;噴氨;降溫

一、研究背景

“十三五”以來(lái)，中國(guó)焦化行業(yè)始終深入貫徹落實(shí)綠色發(fā)展理念，加快創(chuàng)建潔凈化、資源化、低碳化等特點(diǎn)的綠色工廠。超低排放就是焦化行業(yè)綠色發(fā)展的一個(gè)新起點(diǎn)。超低排放升級(jí)改造的實(shí)施貫徹對(duì)促進(jìn)焦化行業(yè)綠色發(fā)展有利，更對(duì)打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)有利。

二、項(xiàng)目現(xiàn)狀

公司年產(chǎn)160萬(wàn)噸焦化，采用4×42孔炭化室高7m單熱式、單集氣管頂裝JN70-2型焦?fàn)t，分為兩組，每組配套1個(gè)煙囪。公司積極響應(yīng)相關(guān)政策要求建設(shè)二套焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝除塵項(xiàng)目。每套煙氣凈化處理裝置處理煙氣量為220000Nm?/h，其中脫硫采用SDA旋轉(zhuǎn)噴霧干燥脫硫，脫硫后的煙氣采用布袋除塵凈化，脫硫除塵后煙氣采用低溫SCR脫硝，凈化后煙氣達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的特別排放限值要求，即SO2排放濃度≤30mg/Nm3，NOX排放濃度≤150 mg/Nm3，顆粒物排放濃度≤15mg/Nm3。

根據(jù)環(huán)保要求及當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門要求，公司提出建設(shè)二期焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝除塵提標(biāo)改造項(xiàng)目，改造后焦?fàn)t煙氣排放指標(biāo)可達(dá)到：SO2排放濃度≤15mg/Nm3，NOX排放濃度≤100mg/Nm3，顆粒物排放濃度≤10mg/Nm3，進(jìn)而滿足更高的環(huán)保排放要求。

三、技術(shù)方案選擇

根據(jù)現(xiàn)有場(chǎng)地及設(shè)備，本工程采用 “SDA半干法脫硫（雙流體噴霧降溫）+布袋除塵（更換高品質(zhì)濾袋）+低溫SCR脫硝（3層催化劑）+風(fēng)機(jī)機(jī)組（提高風(fēng)機(jī)壓頭）+回焦?fàn)t煙囪排放”工藝。

本工藝經(jīng)中試試驗(yàn)及工業(yè)化投運(yùn)工程長(zhǎng)期驗(yàn)證技術(shù)穩(wěn)定、可靠，具有低溫脫硝效率高、系統(tǒng)無(wú)二次污染、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可用率高等優(yōu)點(diǎn)。

（1）脫硫原理

煙氣在塔內(nèi)與碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液接觸，發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，氣體中的SO2 被吸收凈化。碳酸鈉加入一定比例的水后溶解產(chǎn)生碳酸鈉溶液，原煙氣進(jìn)入半干法脫硫塔，塔內(nèi)與被霧化的碳酸鈉溶液接觸，發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)，煙氣中的SO2及其他酸性介質(zhì)被吸收凈化。脫硫并干燥的粉狀顆粒隨氣流進(jìn)入除塵脫硝反應(yīng)器進(jìn)一步凈化處理。

（2）布袋除塵原理

脫硫后的含塵氣體由脫硫塔進(jìn)入除塵脫硝一體化反應(yīng)器的除塵段進(jìn)風(fēng)口，與導(dǎo)流板相撞擊，在此沉降段內(nèi)，粗顆粒粉塵掉入灰斗，起到預(yù)收塵的作用。

氣流隨后折轉(zhuǎn)向上，通過(guò)內(nèi)部裝有金屬架的濾袋，粉塵及未反應(yīng)完的脫硫劑被捕集在濾袋的外表面，煙氣在布袋表面完成二次脫硫反應(yīng)。脫硫、除塵后的氣體進(jìn)入濾袋室上部的清潔室，然后與噴入的氨氣混合均化通過(guò)脫硝段進(jìn)行脫硝。隨著除塵段的連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)濾袋表面的粉塵達(dá)到一定厚度時(shí)，氣體通過(guò)濾料的阻力增大，布袋的透氣率下降，用脈沖氣流清吹布袋內(nèi)壁，將布袋外表面上的粉餅層吹落，塵層跌入灰斗，濾袋又恢復(fù)了過(guò)濾功能。濾袋的噴吹周期和脈沖時(shí)間由煙氣凈化系統(tǒng)的微機(jī)控制。當(dāng)濾袋阻力上升到一定數(shù)值后由微機(jī)逐次向脈沖閥的電磁閥供電，脈沖閥動(dòng)作，壓縮空氣經(jīng)過(guò)噴吹管吹進(jìn)濾袋內(nèi)，在濾袋突然膨脹產(chǎn)生的振動(dòng)和反向氣流的作用下，附著在濾袋外表面的灰塵脫離濾袋落入灰斗。當(dāng)除塵脫硝一體化反應(yīng)器的除塵段壓差達(dá)到設(shè)定值1000～1200Pa（可根據(jù)調(diào)試情況調(diào)整），將自動(dòng)清灰，清灰結(jié)束后，重新計(jì)時(shí)。

（3）脫硝原理（NH3-低溫SCR 法）

脫硝系統(tǒng)以氨（NH3）為還原劑，在低溫SCR催化劑作用下與煙氣中的NOx反應(yīng)，生成N2和H2O，實(shí)現(xiàn)NOx脫除，并控制NH3的逃逸率。

煙氣中90%以上NOx是以NO形式存在。NH3選擇性地和NOx反應(yīng)生成無(wú)二次污染的N2和H2O隨煙氣排放。

（4）噴氨部分

本工程采用外購(gòu)99.6%液氨蒸發(fā)出的氨氣作為還原劑，噴氨系統(tǒng)由稀釋風(fēng)機(jī)、氨氣/煙氣混合器等組成。噴氨系統(tǒng)的作用是保證氨氣和混合煙氣均勻，并保證氨氣使用安全。氨氣/煙氣混合器置于稀釋風(fēng)機(jī)與噴氨格柵之間以保證煙氣與氨氣的完全混合?；旌掀靼睔馊肟诠艿郎显O(shè)置流量控制閥可對(duì)需要的氨噴入量進(jìn)行控制。

（5）降溫原理

高溫?zé)煔鈬婌F降溫的霧化方法采用介質(zhì)霧化法，液體的霧化利用壓縮空氣作為霧化劑，通過(guò)噴槍將水霧化成極細(xì)的霧滴，霧化后的液滴噴入到高溫?zé)煔庵校瑹煔庵械臒崃恳驗(yàn)橐旱蔚恼舭l(fā)面被吸收，使煙氣溫度降低;同時(shí)噴出的水完全轉(zhuǎn)變成氣態(tài)，煙氣中不存在任何液態(tài)水。

（6）工藝流程圖

四、成果分析

（1）環(huán)保效益

本項(xiàng)目對(duì)現(xiàn)有焦?fàn)t進(jìn)行技術(shù)改造，焦?fàn)t煙氣經(jīng)脫硫脫硝除塵后，明顯減少了全廠煙塵、NO2、SO2的排放量，有利于環(huán)境空氣質(zhì)量的改善，很好的改善了企業(yè)環(huán)境，同時(shí)為河北省和邯鄲市大氣污染防治起到示范作用，并可以按正常結(jié)焦時(shí)間結(jié)焦，穩(wěn)定了焦?fàn)t生產(chǎn)和后續(xù)甲醇生產(chǎn)，增加了企業(yè)收入。

（2）社會(huì)效益

1、脫硫脫硝項(xiàng)目的建成使得企業(yè)可以長(zhǎng)期發(fā)展下去，為企業(yè)職工提供生活保障，為社會(huì)穩(wěn)定做出貢獻(xiàn)。

2、除塵和脫硫效率提高，污染物排放濃度降低，提高空氣質(zhì)量，減少對(duì)人體危害，使企業(yè)的形象得以提升，同時(shí)也是對(duì)國(guó)家節(jié)能減排政策的積極響應(yīng)。

（3）經(jīng)濟(jì)效益

焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝提標(biāo)改造后，脫硫劑由原來(lái)的70-80目碳酸鈉更換為180目碳酸鈉，消耗量由原來(lái)的35t/周降低為32t/周，按70-80目原材料價(jià)格1800元/t，180目1830元/t。

本次技術(shù)改造的直接經(jīng)濟(jì)效益為：

1800×35×52-1830×32×52=3276000-3045120=230880元。

提標(biāo)改造后，焦?fàn)t可不用停產(chǎn)整頓，可按照環(huán)保要求正常生產(chǎn)，為公司創(chuàng)造了巨大的間接經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] ?趙靜.NaClO2/NaClO符合吸收劑煙氣脫硫脫硝一體化技術(shù)及機(jī)理研究[D].浙江工業(yè)大學(xué).2012.

[2] ?呂雷.煙氣脫硫脫硝一體化工藝設(shè)計(jì)與研究[D].長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué).2012.

[3] ?葛榮良.火電廠脫硝技術(shù)與應(yīng)用以及脫硫脫硝一體化發(fā)展趨勢(shì)[J]. 上海電力.2007（5）.

（作者單位：冀中能源峰峰集團(tuán)河北峰煤焦化有限公司）