焦炉烟气脱硫脱硝及余热回收方法手册
（详细方案）焦炉烟道气余热利用脱硫脱硝一体化技术方案-1
（详细方案）焦炉烟道气余热利用脱硫脱硝一体化技术方案-10 引言本方案是在原烟道旁设置旁路烟道，安装余热回收系统设备—热管蒸发器，将其烟气余热进行回收利用，降到170℃左右进入下道工序或排空，余热回收系统设备—热管蒸发器可产出表压0.8MPa压力的饱和蒸汽，可用于生产、生活使用或者发电。
脱硫塔是烟气脱硫和产生硫酸铵盐的装置。
烟气中的SO2在脱硫塔中被除去。
烟气中的二氧化硫与自喷淋层逆流而下的PH值为5.5~5.9的硫酸铵和亚硫酸铵反应生成硫酸氢铵和亚硫酸氢铵，生成的硫酸氢铵和亚硫酸氢铵回流到塔釜过程中与添加的氨水发生反应，生成硫酸铵和亚硫酸铵，使其保持吸收二氧化硫的能力。
塔釜溢流至氧化室的亚硫酸铵被空气中的氧气氧化为硫酸铵，生成的硫酸铵溶液通过干燥系统干燥后生成固体硫酸铵外售。
经脱硫塔处理后的烟气进入脱硝塔，与臭氧混合，使烟气中的NOx被氧化，氧化后的烟气更容易被尿素溶液吸收，在吸收塔内，烟气与尿素水溶液进行对流接触，NOx 与尿素反应生成氮气、二氧化碳、水。
脱硝塔塔顶的气体主要成分为二氧化碳和氮气，直接排入大气，脱硝塔塔底的工艺水重新配制尿素溶液，循环利用。
采用湿式-氨法脱硫，强制氧化-尿素还原法烟气脱硝，工艺技术先进、成熟、可靠，运行所需原料市场供应充足。
项目实施后可实现减少污染物排放和资源浪费，达到有效的目的，实现节能减排，具有良好的经济效益和环境效益。
焦炉烟气脱硫脱硝一体化工程工艺流程框图工艺原理1、氨法脱硫氨法脱硫是利用二氧化硫[SO2]与氨[NH3]在常温下反应，生成亚硫酸铵[(NH4)2SO3],然后氧化生成硫酸铵[(NH4)2SO4]的原理,对烟气中的二氧化硫进行治理。
该法不仅避免了双碱法、石灰石-石膏法等工艺会产生大量石膏[CaSO4]混合物无法处理的弊端，还有另一个优点就是脱硫效率随着烟气含硫量增加而增加，对二氧化硫[SO2]含量大于1000mg/Nm3的烟气，其脱硫效率可达到98%以上。
焦化厂炼焦车间余热回收流程详解
焦化厂炼焦车间余热回收流程详解下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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工艺方法——焦炉烟气脱硫脱硝工艺
工艺方法——焦炉烟气脱硫脱硝工艺工艺简介由备煤车间来的洗精煤，由运煤通廊运入煤塔，由煤塔漏嘴经装煤车按序装入炭化室，在950-1050度的温度下高温干馏成焦炭。
焦炉加热用回炉煤气由外管送至焦炉各燃烧室，在燃烧室内与经过蓄热室预热的空气混合燃烧，燃烧后的废气经跨越孔、立火道、斜道，在蓄热室与格子砖换热后经分烟道、总烟道，最后从烟囱排出。
焦炉因其生产工艺的特殊性，烟囱排放的热烟气中含二氧化硫、氮氧化物、粉尘，氮氧化物含量较高，烟气需进行脱硫脱硝除尘处理后方可满足排放要求。
烟气中NOx主要是在煤气高温燃烧条件下产生的，焦炉煤气含50%以上的氢气，燃烧速度快，火焰温度高达1700-1900度，煤气中氮气与氧气在1300度左右会发生激烈的氧化反应，生成NOx。
1、脱硫技术烟气中的SO2是弱酸性物质，与适当的碱性物质反应可脱除烟气中SO2。
按照吸收剂的形态，目前脱硫工艺一般可分为干法（半干法）和湿法。
干法脱硫：主要是采用粉末状脱硫剂和催化脱硫剂，干法脱硫的优势是不产生废水；半干法脱硫：主要是采用碳酸钠或石灰溶液作为脱硫剂，优势是不产生废水，但会产生大量固废脱硫渣，不太容易处理；湿法脱硫：主要采用是氨法脱硫，氨法脱硫的主要问题是产生氨逃逸，且容易产生烟气溶胶和烟气拖尾现象。
干法（半干法）脱硫工艺特点：在干法和半干法烟道气脱硫系统中，固体碱性吸收剂被喷入烟道气流中，或通过让烟气穿过碱性吸收剂床的方式使其与烟道气相接触。
无论哪种情况，烟气中的SO2都是与固体碱性物质反应，生成相应的亚硫酸盐和硫酸盐。
为了使这种反应能够进行，固体碱性物质必须是十分疏松或相当细碎。
在半干法烟道气脱硫系统中，水被加入到烟道气中，以在碱性物质颗粒物表面形成一层液膜，SO2溶入液膜，加速了与固体碱性物质的反应。
干法脱硫技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散等优点，但存在脱硫效率低、脱硫剂利用率低、反应速度较慢、设备庞大、反应后烟气含尘量大需要增加除尘装置等问题。
焦炉烟气脱硫脱硝+余热回收技术探讨与实践
2020年第2期焦炉烟气是炼焦过程中排放的废气，是国家重点治理的废气之一。
炼焦生产的主要燃烧气源一般是高炉煤气和焦炉煤气。
燃烧后产生的废气中氮氧化物（质量）浓度在300～1000mg/m 3，二氧化硫（质量）浓度在30～500mg/m 3，颗粒物10～30mg/m 3，烟气温度180℃～240℃，存在低温低硫高氮的特性，不同特性的烟气必须采用不同的脱硫脱硝技术和工艺。
到2018年底，全国焦炭产量约4.3亿吨。
我国炼焦行业每年氮氧化物排放量约50万吨，二氧化硫约18万吨，目前国内仍有约2/3的焦炉烟气没有脱硫脱硝，随着国家推进钢铁行业超低排放实施意见的颁布，全面治理焦炉烟气迫在眉睫。
主流脱硫脱硝技术比较目前主流的焦炉烟气脱硫脱硝技术主要有：SDS 脱硫+低温SCR 脱硝、半干法（钙法）脱硫+中低温SCR 脱硝、湿法（氨法）脱硫+低温SCR 脱硝和活性炭脱硫脱硝等，他们主要的特点见表1。
从指标综合评价看，在关键性指标脱硫效率、脱硝效率、副产品的处置和运行成本方面，SDS 脱硫+低温SCR 脱硝技术较适用于焦炉烟气超低排放改造，并且在国内已经有成功案例在运行。
柳钢焦炉烟气脱硫脱硝技术路线确定柳钢焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术路线的确定采取了排除法。
首先，排除了高温SCR 脱硝+氨法脱硫工艺。
虽然此工艺建设投资低，但需要建设体积庞大的GGH 和焦炉停产对烟囱进行防腐，受制于柳钢基地场地狭小和焦化生产不能停炉等问题，这种的工艺在柳钢无法实现。
其次，排除了SDA 脱硫+低温SCR 脱硝工艺。
虽然这种工艺采用生石灰做脱硫剂其成本较低，但必须采用旋转喷雾法将生石灰浆化再喷入烟气中，浆化后的生石灰遇高温烟气水分迅速蒸发成水蒸汽，将降低烟气温度30℃左右，这使得烟气温度本来就低的焦炉烟气温度进一步降低，势必配置体积庞大的GGH 或者长时间开启补燃再生装置以使烟温达到低温SCR 催化活性温度窗口内。
这就消耗了大量的焦炉煤气，对于低硫高硝的焦炉煤气来讲，节约的脱硫剂成本不足以补偿烟气补燃成本，而且目前SDA 法系统容易结垢且喷嘴故障率高，因此焦炉烟气脱硫脱硝余热回收技术探讨与实践梁杰群（技术中心），黄飞平（焦化厂），胡艳君（技术中心）技术论坛562020年第2期SDA 脱硫+低温SCR 脱硝工艺也被排除。
焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化研究应用
焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化研究应用标签：工业;二氧化硫;一氧化氮;焦炉烟道1焦炉烟道气的特点与现状1.1焦炉烟气的特点电厂焦炉烟气的成分主要是以焦炉煤气燃烧以后产生的各种废气为主，这些废气中，最主要的成分包括SO、NO等。
焦炉烟气温度范围基本为180～300℃左右，且温度的波动较大，焦炉烟气中的成分较为复杂，其中，NOx的含量相对较高，浓度在350～1200mg/m3之间，其次是SO，该气体容易与氨反应，然后转化为硫酸铵，导致反应器的管道堵塞，造成设备被腐蚀的现象。
1.2电厂在处理焦炉烟气中存在的难点焦炉烟气在处理过程中，最大的难点就在于脱硫处理。
传统的焦炉烟气处理方法中，脱硫技术需要的温度在320～420℃之间，需要使烟气中的S02会和NH3进行反应，如果温度较低的，会导致结晶产生，从而堵塞脱硝催化剂表面微孔，导致脱硝催化剂中毒。
目前，因为温度不够，导致S02中毒现象等是非常常见的，因此，如果想要避免S02中毒，就要进行脱硫，这是目前电厂在处理焦炉烟气中存在的最大难点之一。
1.3对焦炉烟气的环保措施就目前而言，我国最常见的大气污染物就是二氧化硫以及氮氧化合物等，且危害性较高，性质非常严重。
为了能够有效改善我国的环境问题，我国在相关会议中就环境保护问题和大气污染排放问题进行了专门的研究和探讨，并制定了相关的标准，其中，包括2012年制定的《炼焦化学工业污染物排放標准》。
2焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化工艺流程与处理技术2.1焦炉烟气处理流程为了能够更好地对焦炉烟气脱硫脱硝余热进行回收，相关技术人员对设备进行改造，主要流程包括烟气通过焦炉进入焦炉烟道气，然后在脱硝反应器进行反应，采用热管式烟气换热器进行热交换，利用增压风机对其进行处理，并通过脱硫塔进行反应，最后从塔顶烟囱将处理后的气体进行排放。
对该流程做进一步的阐述，并对脱硝、脱硫、余热回收展开说明。
2.2焦炉烟气处理技术2.2.1常用的脱硝方法就目前而言，采用脱硝反应器进行脱硝是目前常用的脱硝方法，在处理硝酸过程中，主要采用的方法有非催化还原法、氧化吸收法、催化还原法等。
焦化厂烟气脱硫脱硝及余热利用工艺
焦化厂烟气脱硫脱硝及余热利用工艺摘要：随着我国在国际舞台上的地位不断提高，我国各行各业都取得了空前的进步。
与此同时，国家对于我国环境问题的重视程度愈来愈高，出台了一系列环保政策。
焦化烟气是焦化厂工业废气之一，烟气中含有大量SO 2、NO x及颗粒物等空气污染物。
因此，烟气在排入大气前需进行脱硫脱硝处理，以达到改善空气质量和保护人类生存环境的目的。
以某焦化企业焦炉燃烧烟气为研究对象，为烟气脱硫脱硝改造提供一套完整系统。
基于企业实际生产情况，对当前较成熟的烟气脱硫脱硝技术进行分析，为焦化厂环保技改提供参考。
关键词：焦化厂；烟气；脱硫脱硝；余热利用工艺引言烟气处置的重点也就放在脱硫脱硝上。
作为焦化厂生产运行的关键环节，在役焦炉装置必须采取有效脱硫脱硝技术措施，以使烟气达到排放标准。
焦炉烟气的脱硫脱硝技术成为整个焦化行业重点关注的技术。
1烟气脱硫脱硝技术的应用价值焦化厂主要是依靠燃烧，燃料燃烧的程度不同也会影响到排放烟气的成分和含量。
焦化厂排放烟气主要包含的物质有二氧化硫、氧化氮等，这些排放出来的物质如果不及时有效的处理，就会飘散到空气中，从而给大气环境带来很大的污染，而且还引发酸雨等自然灾害问题的出现。
此外，焦化厂排出的烟气还会给人类的身体健康带来威胁。
目前，大部分焦化厂在对烟气处理的方法上也存在很大的不同。
因此，一定要将焦化厂烟气脱硫脱硝技术应用起来，要通过此项技术的应用和研究，实现对环境的保护，并更好地保证人们的健康。
推动焦化厂的进一步发展和壮大。
2焦化厂烟气脱硫脱硝及余热利用工艺2.1金属氧化物脱硫脱硝可以理解为利用载体上的金属氧化物与二氧化硫和氧气完成反应，以此生成硫酸盐，该反应生成物能够作为催化剂，达到脱硫脱硝的目的。
同时，金属硫酸盐还能和甲烷进行还原反应，以此生成金属硫化物，该物质的作用在于能够在烟气中进一步氧化生成金属氧化物，可以用于二次脱硫脱硝。
该工艺中对氧化铜同时脱硫脱硝工艺的研究相对深入，将三氧化二铝作为载体，能够保证90%以上的二氧化硫脱除率以及80%左右的氮氧化物脱除率。
焦化厂烟气脱硫脱硝及余热利用工艺
焦化厂烟气脱硫脱硝及余热利用工艺摘要：伴随着焦化产业发展，就是带来了许多环境污染问题，在冶金焦化生产领域中烟气的脱硫脱硝技术，越来越被环境保护单位关注各种硫化物污染排放和NOx的污染排放问题，给生态环境带来了严重的破坏。
近年来环境保护部门对工业生产的排放指标要求越来越严格，在此背景之下，本文重点讨论焦化企业脱硫脱硝工艺技术，从节能减排和环保性能角度出发进行技术改造和相应环境改善措施分析。
关键词：焦化厂；焦炉；烟气；脱硫脱硝工艺技术1焦化厂焦炉烟气处理难点1.1烟气温度高工厂锅炉燃烧运转时，焦炉烟气的一般生产过程：所装洁净煤经煤塔进行煤炭输送，然后进入焦化区炭化室进行高温蒸馏生成焦炭；对其热处理操作过后，将之与空气进行混合燃烧，产生的废气经过交换和热处理后，通过垂直排放通道、蓄热室等区域，最后到主烟道和烟囱。
在这个过程中发现，焦炉烟气生成和排出的初始热度较高，尽管经过系统内多个装置操作后，温度会发生一定程度的下降，但大部分焦炉烟气从烟囱排出后还是处于高温状态。
除此之外，在焦化厂锅炉的燃烧使用中，焦炉烟囱必须做好长久的保温措施。
这个问题的存在会使焦炉烟气的实际排出温度大于或等于限定温度值。
1.2烟气成分复杂，设备不稳定在焦炉烟气的生产和排放中，烟气中混有多种含尘气体和混合物质，如氮氧化物、二氧化硫等。
另外，散布在烟道中的二氧化硫气体在与反应剂接触时还会与氨发生反应，形成腐蚀性强的硫酸。
烟气所含成分过于复杂，增加了处理工艺的复杂程度与难度，且在长期针对含硫氨基酸的处理过程中，导致系统内各种设备发生了不同程度的腐蚀与损害，焦炉烟气中的各种污染物难以单独完成转化。
2焦化厂主要焦炉烟气脱硫技术2.1干法脱硫技术干法脱硫工艺技术原理：碳酸钙固体在高温下喷入炉中进行锻造和燃烧，反应生成氧化钙，后与焦炉烟气中的二氧化硫发生化学反应转化为硫酸钙。
或根据焦化厂的具体情况，通过活性炭吸附或电子束辐照的方式，将烟气中的二氧化硫转化成硫酸或硫酸铵，该工艺也称为干法脱硫技术。
焦炉烟气脱硫脱硝及余热回收方案书(优质参考)
山西焦化股份有限公司焦炉烟气脱硫脱硝项目二期工程方案书1#焦炉烟气脱硫脱硝及余热回收2017年03月02日一、设计方案1、工程概述山西焦化股份有限公司焦炉烟气脱硫脱硝项目工程二期，共有3台50孔焦炉，每台产能50万吨/年。
由于现有生产工艺并未配备相应的烟气净化处理装置及设施，生产过程中产生的烟气（含SO2和NOx）通过地下烟道引至烟囱直接排放。
随着环保形式的日益严峻，个别地区机械焦炉烟囱已经开始执行《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)中的特别排放限值要求：SO2≤30mg/ Nm3(干基），NOx≤150mg/ Nm3(干基），颗粒物≤15mg/Nm3(干基）。
为积极响应国家环保部关于焦炉生产污染物排放指标的控制，峰煤焦化厂相关领导拟对焦炉烟气进行脱硫脱硝净化处理，以达到污染物排放指标。
2、基础参数及条件2.1、焦炉烟气参数在正常生产过程中，1#、4#、5#焦炉各有一个烟囱，每个烟囱排放的烟气量和烟气成分基本相同，详细参数见下表：序号名称单位数值1 烟气量Nm3/h 90000-1200002 烟气温度℃230-2903 SO2浓度mg/Nm3 ≤2004 NOx浓度mg/Nm3 ≤12005 粉尘浓度mg/Nm3 ≤306 含O2量% 7-11%2.2、设计原则及标准《焦化安全规程》GB12710—2008《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171-2012《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》HJ562-2010《工艺金属管道设计规范》GB50316-2000《工业企业厂界噪声标准Ⅲ类标准》GB12348-90《工业企业设计卫生标准》GBZ1－2002《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97《自动化仪表施工及验收规范》GB 50093-2002《机械设备安装工程施工及验收规范》GB50231-98《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-98《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126－89《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ229-91《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093—2002《电气装置安装工程电器设备交接试验规程》GB50150—91《继电保护和安全自动装置技术规程》DL400-91《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T8044-2004《低压配电设计规范》DL/T50044-95《袋式除尘器分类及规格性能表示方法》GB6719—86《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》GB12625—90《脉冲袋式除尘器用滤袋框架技术条件》GB/T5917—91《袋式除尘技术性能及测试方法》GB11653—89《机电产品包装通用技术条件》GB/T13384—91《气焊、电弧焊及气体保护焊缝的基本型式及尺寸》GB/T985-1988《埋弧焊焊缝的基本型式及尺寸》GB/T986-1988以上标准不限于此，如遇最新标准，按最新标准执行。
焦炉烟气脱硫脱硝余热回收技术改造
06 李金凤 . fbd
第2期 2018 年 2 月
·技术经验·
山西焦煤科技 Shanxi Coking Coal Science ＆ Technology
No. 2 Feb. 2018
焦炉烟气脱硫脱硝余热回收技术改造
李金凤
( 西山煤电( 集团) 有限公司，山西 太原 030053)
Hale Waihona Puke 图 1 烟气脱硫脱硝改造流程图
收稿日期: 2018 － 01 － 08 作者简介: 李金凤( 1987—) ，女，安徽萧县人，2009 年毕业于安徽理工大学，工程师，主要从事煤炭、焦化、电力环境保护管理工作
( E-mail) 490474281@ qq. com
18040000003004
06 李金凤 . fbd
SO2 + 1 /2O2 + 2NaHCO3 → Na2 SO4 + H2 O + 2CO2 SO2 + 2NaHCO3 →Na2 SO3 + H2 O + 2CO2
脱 硫 后 烟 气 在 上 升 过 程 中 ，未 反 应 完 的 碳 酸 氢 钠 干 粉 及 颗 粒 物 一 部 分 随 烟 气 被 带 出 吸 收 塔 ，一 部 分 因 自重重新回流到循环流化床内。
结合实际生产情况，采用高效纯干 法 脱 硫技术 和 SCＲ 法低温脱硝技术，并联合余热锅炉系统，采用焦炉 烟气“脱硫 － 除尘脱硝一体化 － 余热回收”装置，实现 焦炉烟气高效率的脱硫脱硝，同时能够最 大程 度 地 回 收烟气热量，并产生 0. 8 MPa 低压饱和蒸汽，余热后烟 气直接回原焦炉烟囱排放，流程见图 1.
1 项目概况 山西西山煤气化有限责任公司焦化一厂现有1 ×
焦化行业烟气脱硝--余热回收--脱硫工艺方案
mg/ Nm3
5
入口 SO2 浓度
mg/ Nm3
280-290 20
1800 450
2.3.2 气候条件
2.4. 设计要求
脱硫脱硝工程技术性能指标
序号 2 3
名称 NOx SO2
初始浓度(mg/Nm³) 1800 450
排放浓度(mg/Nm³) ≤500 ≤50
4
氨逃逸
脱除率（%） ≥72.2 ≥77.78 ≤5ppm
因，致使焦炉 250—320℃高温烟气直接排放，浪费了大量的废热能源。 近年来，国内已有部分大型焦化厂开始注重焦炉烟气余热利用，如太钢，采用了煤调
湿装置，利用焦炉烟道部分废气，在流化床设备内将原料煤按要求进行粒度分级，同时利 用焦炉烟道气热量脱出煤中部分水分，从而达到优化炼焦煤粒度、调整水分及预热的目的。
但该项目一是投资费用较大，而且设备占地面大，二是只能利用部分废气的热量，还有较 大的废气未被利用。
2009 年 4 月，天津华能能源设备有限公司开发的国内首套烟道气热管余热锅炉系统， 在唐山达丰焦化有限公司成功运行，生产低压饱和蒸汽或过热蒸汽，生产蒸汽 100Kg/吨焦，
用于焦化生产，大大降低了生产成本。随后旭阳焦化集团、金牛天铁焦化公司、唐山九江 钢铁、山西美锦能源、山东傅山焦化等 40 多家企业进行了改造，为几十家企业，带来了客
产尾气中的SO2, 生产亚硫铵和硫铵。
第一步， SO2和NH3的反应为基础的吸收过程：
SO2＋H2O＋xNH3 = (NH4) xH2－XSO3 因此，采用氨法脱硫首先得到亚硫酸铵中间产品。
（1）
第二步，采用空气对亚硫铵直接强制氧化：
(NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4
焦化烟道气余热回收项目建议书
焦炉烟道气余热回收项目建议书2011年4月天津XX有限公司目录1焦化工艺概述 ............................................................................... - 1 -2项目建设的必要性和条件............................................................ - 2 -2.1建设的必要性分析................................................................................................ - 2 -2.2建设条件分析：.................................................................................................... - 2 -3生产工艺与主要设备 ................................................................... - 3 -3.1余热回收工艺流程图............................................................................................ - 3 -3.2技术经济指标........................................................................................................ - 5 -3.2.1原始工艺参数： ............................................................................................ - 5 -3.2.2余热回收系统参数： .................................................................................... - 5 -4系统投资和效益分析 ................................................................... - 6 -4.1投资概算表............................................................................................................ - 6 -4.2主要工艺设备汇总表............................................................................................ - 7 -4.3效益分析................................................................................................................ - 7 -5可申报节能减排奖金 ................................................................... - 8 -6结论：........................................................................................... - 8 -1焦化工艺概述备煤车间送来的配合煤装入煤塔，装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量后装入炭化室内。
焦炉烟气脱硫脱硝
氧，注入烟气（后部可增设双氧水注入），将烟气中NO（占烟气
中NOx的~95%，难溶于水）氧化成高价态易溶于水的NOx，与脱
硫剂氨水反应生成硝酸盐而脱出。由于燃烧控制脱硝、炉内脱硝及
焦 炉 烟 气 脱 硫 脱 硝 技 术 介 绍
山 东 省 冶 金 设 计 院 股 份 有 限 公 司
山东省冶金设计院股份有限公司
介绍提纲
公司概况
焦炉烟气排放标准
焦炉烟气治理技术
我公司焦炉烟气治理技术
山东省冶金设计院股份有限公司
公司概况
山东省冶金设计院股份有限公司（简称SDM）成立于1959年3月，位于中国山 东省济南市。拥有工程设计咨询师960度人，具有雄厚的技术力量和丰富的技术 实践经验。具备规划、设计、总承包1000万吨级综合钢铁项目能力，同时提供合 同能源管理、投融资等超值服务的国际工程技术公司。50余年来，一直致力于钢 铁冶金和节能减排技术创新与应用，创造了辉煌的业绩。
焦炉烟气中可能有串漏的含油荒煤气。
焦炉烟气脱硫脱硝技术
焦炉烟气的主要治理技术 根据焦炉生产的特点及焦炉烟气的特性，焦炉烟气治理主要技 术路线有以下三种：
路线一：焦炉燃烧控制脱硝+余热回收+前端低温氧化+湿法脱
硫；
路线二：低温SCR脱硝+余热回收+湿法脱硫；
路线三：半干法脱硫+低温SCR脱硝。
山东省冶金设计院股份有限公司
炉应用近3个月， NOx从900mg/Nm3降低至350mg/Nm3（小时平均值）以下。
山东省冶金设计院股份有限公司
焦炉烟气脱硫脱硝及余热回收一体化新技术的工业应用 任翼泽
焦炉烟气脱硫脱硝及余热回收一体化新技术的工业应用任翼泽发表时间：2019-05-24T11:06:03.390Z 来源：《电力设备》2018年第34期作者：任翼泽[导读] 摘要：当前我国已经成为了世界第一焦炭生产大国和消耗大国以及出口大国。
（身份证号码：14048119781022xxxx）摘要：当前我国已经成为了世界第一焦炭生产大国和消耗大国以及出口大国。
其产生的焦炉烟气不仅严重危害人们的身体健康，还对环境生态造成了极大的污染，因此焦炉烟气的脱硫脱硝技术开始被重视和应用，在我国国内的部分大型焦化厂和钢铁厂已经开始注重焦炉烟气的余热利用，并开发了新型的脱硝催化剂、镁法烟气脱硫工艺和径向的热管式余热锅炉等专有的技术核心，并且创新的提出了焦炉烟气脱硫、脱硝以及余热回收一体化利用的解决方案。
因此本文针对焦炉烟气脱硫脱硝以及余热回收一体化新技术在工业的应用展开研究和分析，通过对该技术的发展现状和本人的实际工作经验对其进行探讨，以期焦炉烟气脱硫脱硝和余热回收一体化新技术能够更好的发展和应用。
关键词：焦炉烟气；脱硫脱硝；余热回收一体化；工业应用引言目前我国的SO2和NOx的排放量已经排在世界各国的前列，其这两种化学成分也是形成酸雨的主要物质之一，对大气环境和酸雨问题都有极大的影响，使之日益严重，对人类的身体健康和生态系统都有巨大的危害，已经成为了制约我国社会经济可持续发展的一个重要因素。
而焦炉烟气排放的污染物主要为硫和硝的化学混合物以及颗粒，其排放量受到多种因素的影响，其中就包括加热煤气的净化程度、加热火道的湿度、加热煤气的燃烧条件、焦炉加热系统的密封性等等。
在我国的工业生产中，已经有部分企业开始重视这一问题，并开始注重焦炉烟气的余热利用，采用了煤调湿装置，利用焦炉烟气在流化床设备内将原料煤按照相关的要求进行粒度分级，同时利用焦炉烟气热量脱出的煤中部分水分，从而在一定程度上达到优化炼焦煤粒度和调整水分以及预热的目的。
焦炉大烟道烟气脱硫脱硝及余热利用
焦炉大烟道烟气脱硫脱硝及余热利用
背景
由于技术水平、能源价格、产业政策等多方面的原因，致使焦炉250--320℃高温烟气直接排放，浪费了大量的废热能源。
焦炉烟囱排放的大气污染物为焦炉煤气燃烧后产生的废气，主要有SO2、NOx及烟尘等，污染物呈有组织高架点源连续性排放，是污染较为严重的工序之一。
本技术提供对焦炉大烟道尾气余热、脱硫脱硝进行综合治理的解决方案。
工艺特点
从焦化厂烟囱出来的280℃-290℃的烟气首先进入SCR反应器进行脱硝，脱硝后的烟气进入余热锅炉，余热回收后的烟气温度大约在160℃，此时再进入脱硫塔进行脱硫，脱硫后的烟气从脱硫塔除雾后排入大气。
根据尾气污染物特点，焦化厂大烟道尾气要求满足脱硫、脱销效率为77%以上，同时焦化厂有浓度为5%的废氨水可以利用。
因此，在满足工艺要求及脱硫、脱销效率的基础上，我们设计采用焦化厂循环氨水作为脱硫催化剂的氨法脱硫工艺。
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工艺流程图
经济性分析
年产80万吨焦炭焦炉,120000Nm3/h，300℃烟气量，配置1台余热锅炉（9t/h），产压力0.8Mpa，温度170℃的饱和蒸汽
SCR脱硝原理
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
烟气中NOx与喷射氨的反应示意图氨法脱硫工艺流程图
东方环境Q1327017999。
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精心整理山西焦化股份有限公司焦炉烟气脱硫脱硝项目二期工程方案书1#焦炉烟气脱硫脱硝及余热回收2017年03月02日一、设计方案1、工程概述山西焦化股份有限公司焦炉烟气脱硫脱硝项目工程二期，共有3台50孔焦炉，每台产能50万吨/年。
由于现有生产工艺并未配备相应的烟气净化处理装置及设施，生产过程中产生的烟气（含SO2和NOx）通过地下烟道引至烟囱直接排放。
随着环保形式的日益严峻，个别地区机械焦炉烟囱已经开始执行《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)中的特别排放限值要求：SO2≤30mg/Nm3(干基），NOx≤150mg/Nm3(干基），颗粒物≤15mg/Nm3(干基）。
为积极响应国家环保部关于焦炉生产污染物排放指标的控制，峰煤焦化厂相关领导拟对焦炉烟气进行脱硫脱硝净化处理，以达到污染物排放指标。
2、基础参数及条件2.1、焦炉烟气参数在正常生产过程中，1#、4#、5#焦炉各有一个烟囱，每个烟囱排放的烟气量和烟气成分基本相同，详细参数见下表：序号名称单位数值1 烟气量Nm3/h 90000-1200002 烟气温度℃230-2903 SO2浓度mg/Nm3 ≤2004 NOx浓度mg/Nm3 ≤12005 粉尘浓度mg/Nm3 ≤306 含O2量% 7-11%2.2、设计原则及标准《焦化安全规程》GB12710—2008《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171-2012《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》HJ562-2010《工艺金属管道设计规范》GB50316-2000《工业企业厂界噪声标准Ⅲ类标准》GB12348-90《工业企业设计卫生标准》GBZ1－2002《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97《自动化仪表施工及验收规范》GB50093-2002《机械设备安装工程施工及验收规范》GB50231-98《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-98《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126－89《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》HGJ229-91《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093—2002《电气装置安装工程电器设备交接试验规程》GB50150—91《继电保护和安全自动装置技术规程》DL400-91《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T8044-2004《低压配电设计规范》DL/T50044-95《袋式除尘器分类及规格性能表示方法》GB6719—86《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》GB12625—90《脉冲袋式除尘器用滤袋框架技术条件》GB/T5917—91《袋式除尘技术性能及测试方法》GB11653—89《机电产品包装通用技术条件》GB/T13384—91《气焊、电弧焊及气体保护焊缝的基本型式及尺寸》GB/T985-1988《埋弧焊焊缝的基本型式及尺寸》GB/T986-1988以上标准不限于此，如遇最新标准，按最新标准执行。
2.3、项目设计指标根据招标文件，以及GB16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》规定的大气污染物特别排放限值，实现以下排放指标：（1）、烟囱排放温度：≥130℃（2）、NOx排放浓度：≤150mg/Nm3（3）、SO2排放浓度：≤30mg/Nm3（4）、粉尘排放浓度：≤15mg/Nm3（5）、氨逃逸：≤10ppm3、工艺技术方案按照招标文件中焦炉烟气脱硫脱硝既定的工艺路线，采用“中低温SCR脱硝+余热回收+循环流化床（CFB）半干法脱硫+布袋除尘器”的技术，对焦炉烟气进行脱硫脱硝以及余热回收，具体工艺流程为：（1）、将焦炉烟气从地下烟道挡板门以前引出，然后通过焦油吸附装置，去除烟气中大部分焦油，减少对后续工艺系统的影响。
（2）、经焦油吸附后的烟气进入中低温SCR脱硝反应器：在催化剂的作用下，烟气中的NOx与喷入的NH3发生选择性还原反应，生成N2和H2O，以达到NOx脱除的目的，确保NOx浓度小于150mg/Nm3。
反应器采用分仓室结构，分成3个独立的通道，并在各个通道的进、出口设置阀门，实现各个通道内脱硝催化剂的在线检修和更换。
（2）、为了确保催化剂的活性，设置一套热风炉，通过升温，结合SCR反应器的分仓室结构，可定期进行催化剂在线热解析。
同时，当焦炉烟气温度低于原始设计温度时，可通过热风炉来稳定烟气温度，确保脱硝效率。
（2）、从SCR脱硝反应器出来的烟气进入余热锅炉，通过热交换，回收烟气中的显热，降低烟气温度，并产生一定量的饱和蒸汽，实现焦炉烟道气的余热回收。
（3）、从余热锅炉出来的烟气进入后部的循环流化床（CFB）脱硫塔：利用循环流化床强烈的传热和传质特性，通过向塔内加入脱硫剂（Na2CO3），在高速气流的作用下，脱硫剂呈流化态并与烟气强烈混合并接触，与烟气中的酸性物质（主要为SO2、SO3等）发生中和反应，从而实现SO2的固化及脱除，确保出口SO2浓度小于30mg/Nm3。
（4）、从CFB脱硫塔中出来的含尘烟气进入布袋除尘器，经布袋的拦截、捕集后，布袋除尘器出口烟气中的粉尘浓度小于15mg/Nm3。
（5）、经脱硝、余热回收、脱硫、除尘后的洁净烟气经由系统引风机引出，然后返送回地下烟道挡板门后，经由原焦炉烟囱达标排放。
由于排放的烟气温度＞140℃，确保焦炉烟囱一直处于热备状态。
（6）、为了防止焦炉烟气量的变化对CFB脱硫系统的正常运行造成影响，在风机出口增加一路循环管路，返送至脱硫进口阀以前，并在该管道上设置电动调节阀门，以便调节脱硫进口的烟气量，防止脱硫塔发生塌床等事故。
此外，还需对原有焦炉地下烟道进行改造，具体改造工作如下：（1）、以原有地下烟道挡板门进行改造，加强阀门的密封性，并将阀门与脱硫脱硫系统进行联锁，实现该阀门的快开快关，确保焦炉的安全生产。
（2）、在地下烟道挡板门入口端与出口端各引出一根烟气管道与脱硫脱硝系统对接，作为系统的进口和出口，并分别设置电动挡板门。
系统正常运行时，进、出口电动挡板门打开，地下烟道挡板门关闭，焦炉烟气经脱硫脱硝及余热回收后，从原焦炉烟囱达标排放。
当脱硫脱硝系统出现故障或系统引风机断电的情况下，地下烟道挡板门基于联锁控制程序，快速开启，烟气直接从地下烟道进入烟囱排放，确保焦炉的安全正常生产。
此外，地下烟道的气动挡板门还设置现场操作箱，可实现就地和远传两个操作模式。
系统主要组成如下：序号名称备注1 焦油吸附装置共2层，1用1备2 中温SCR脱硝系统出口NOx≤150mg/Nm33 热风炉系统1套4 余热锅炉热管式5 CFB脱硫系统出口SO2≤30mg/Nm36 布袋除尘器出口粉尘≤15mg/Nm37 引风机变频，450KW8 烟气管网1套9 控制系统1套3.1、焦油吸附装置该装置采用焦炭（或活性炭）作为吸附剂，焦炭是一种多孔结构，可提供很大的表面积，并且具有很强的吸附能力，通过毛细管的吸附作用，从而去除烟气中绝大部分的焦油。
当吸附量接近饱和时（表征为吸附装置阻力变大），需要进行吸附剂的更换。
焦油吸附装置采用整体抽屉式快装模块化的设计，可以实现吸附剂的快速在线更换及检修。
具体配置为：吸附层数：2层（1用1备）单层吸附层外形尺寸：1000x7000每层吸附模块数量：7个（2层，共16个）单个模块外形尺寸：1000x10003.2、中低温SCR脱硝系统3.2.1、催化剂的选型说明本项目中，进入SCR脱硝反应器的烟气温度约170-230℃，如何选择催化剂以适应焦炉烟气特点是本项目的技术重点。
SCR法按催化剂使用温度区间主要分三种：高温脱硝催化剂、中温脱硝催化剂、低温脱硝催化剂。
高温脱硝催化剂（300-400℃）近两年由于电力行业NOx排放要求的提高，产能迅速增加，世界范围电厂脱硝80%采用此中方法。
作为最成熟的脱硝工艺，其反应温度对于焦炉烟气偏高，不适用于焦炉烟气脱硝，即便使用也会面临大量烟气加热能耗费用，成本巨大。
中温脱硝催化剂（220-300℃）及低温脱硝催化剂（低于220℃）作为大型烟气脱硝处理装置应用较少，但在国内已有成功应用。
针对本项目焦炉烟气排放温度特点，进入SCR 反应器的烟气温度在230-290℃左右，且烟气中SO2的浓度小于200mg/Nm3，为催化剂的选型提供了有利条件。
焦炉烟气脱硝催化剂选择受焦炉烟气特点影响较大，主要受制因素是烟气温度、含尘量、SO2浓度等。
本方案选择中温型蜂窝式催化剂。
催化剂选型依据：（1）根据飞灰浓度确定催化剂孔最小截距，在保证不堵灰的情况下，尽量选用比表面积多的催化剂型号；（2）根据烟气量、温度和脱硝性能，利用动力学方程确定催化剂基本体积；（3）根据有毒元素含量和温度等因素估算失活速率，推算催化剂末期活性，对催化剂参数进行修正，最终确定催化剂体积用量。
3.2.2、脱硝反应机理选择性催化还原法(SCR)是在催化剂作用下，通过NH3将烟气中的NOx还原成N2和H2O，从而达到烟气脱硝的目的。
常见的SCR脱硝系统通常采用高温催化剂，最佳反应温度区间为360℃左右。
由于焦炉烟气温度在230-290℃之间，因此，本项目采用中温催化剂，反应温度区间在220-300℃左右。
发生的主要反应：NO＋NH3＋O2→N2＋H2ONO2+NH3→N2+H2ONO＋NO2＋NH3→N2＋H2O3.2.3、系统构成由于项目新建一套液氨站及氨蒸发系统，可以向系统直接提供合格的氨气，所以此项目SCR脱硝系统构成比较简单。
从氨气缓冲罐出来的氨气与空气在混合器内进行充分混合，然后通过喷氨格栅将其均匀喷入到SCR反应器上升烟道中；NH3随烟气一起进入反应器的催化剂层，并与烟气中的NOx发生还原反应，实现NOx的脱除，确保反应器出口NOx的浓度小于150mg.Nm3。
（1）、液氨站本项目采用液氨作为还原剂，我方在业主方指定的区域设计、建设一套液氨站。
液氨法是SCR系统最早采用的氨气制备工艺，以加热减压方式将高压液氨转换成气氨，物理生产过程不伴随化学反应。
工艺流程详见下图：（a）、流程简述：接卸：液氨自汽车槽车运到本站，分别将其气液相管道与接卸台的金属接卸臂连接，经氨压缩机抽吸液氨贮罐中的气相，加压后经气相阀门组压入汽车槽车，迫使车内液氨卸入液氨贮罐，当液相卸完后关闭液相阀门，切换氨压缩机四通阀抽吸槽车内气相至贮罐，当汽车槽车内压力小于0.1~0.2MPa时关闭氨压缩机即卸完。
利用液氨贮罐自身的压力或用氨压缩机加压，将液氨送至气化器气化，气化器采用蒸汽加热，气化后氨气送至车间用气装置。
气化：利用液氨贮罐自身的压力或用氨压缩机加压，将液氨送至气化器气化，气化器采用蒸汽水浴式加热，气化后氨气经氨气缓冲罐减压后送至车间用气装置。
废气及废水处理：液氨站设置氨气泄放总管，储罐、气化器、氨压缩机、氨气缓冲罐等手动泄放及安全阀自动泄放的氨气均通过泄放总管接入系统二级水喷淋吸收塔，经水吸收后放空。