干熄焦工艺
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关于独立焦化企业大气污染物减排示范项目的说明
河北省年产焦炭约1亿吨,大部分是独立焦化企业生产的。独立焦化企业的主要大气污染源有三个部分:
1)湿法熄焦;
2)燃烧烟气;
3)炭化室逸出的有机挥发物。
德国能源署的专家在进行了调查和研究后,提出了下列的改造方法:
1.炼焦的熄焦工艺的污染物减排:
过去普遍采用湿法熄焦工艺,在采用了一定的除尘工艺后,颗粒物的排放仍然高达90克/吨焦左右。干法熄焦工艺适用于钢铁企业,因为炼焦废水可以用于冷却高炉炉渣等工艺。但是独立焦化企业需要通过湿法熄焦工艺消耗炼焦废水,因此,不得不采用湿法熄焦技术。
治理方法:采用低排放湿法熄焦技术。
治理的预期效果:颗粒物排放:从约90克/吨焦炭,减少为10~25克/吨焦炭,减少排放量72%~88%。
投入:湿法熄焦的投入时干法熄焦的1/3左右。估计总计投入确切的投入在计算中。
产出:焦化企业的颗粒物排放主要来自于熄焦工艺。采用低排放湿法熄焦工艺,可减少大部分颗粒物的排放。全省独立焦化企业生产的焦炭为数千万吨,总计每年可减排颗粒物排放数千吨。
2.燃烧烟气的余热利用和污染物的减排:
炼焦炉排出的燃烧烟气目前普遍没有得到处理,烟气中的污染物:颗粒物:约40mg/ m3;二氧化硫约200mg/ m3;氮氧化物500mg/ m3。按河北省每年炼焦1亿吨计,每年排放的烟气量相当于燃烧2000多万煤炭的排放量,年排放颗粒物总量为5,000吨左右,二氧化硫总量为25,000吨左右,氮氧化物60,000万吨左右。排放烟气温度较高,为250~300℃左右,烟气需要进行脱硫和脱硝。SDR脱硝工艺需要较高的温度,如果回收了烟气中的余热,就达不到脱硝所需的温度了。所以,要么脱硝,要么回收余热,两者要兼得成本很高。
治理方法:ORC有机工质发电+半干法烟气综合处理。
治理的预期效果:
-余热利用:每炼1吨焦炭,燃烧烟气余热发电16~20千瓦时。
-颗粒物排放上限:<5~10毫克/立方米,减少排放量75%~85%。
-二氧化硫排放上限:~50毫克/立方米,减少排放量75%左右。
-氮氧化物排放上限:100毫克/立方米,减少排放量80%左右。
投入产出:一台年产50万吨焦炭的炼焦炉的余热回收发电和烟气处理投资
预计为3600万元左右;每年可发电约800万千瓦时,发电收益400万元左右。
3.炭化室逸出的有机挥发物的减排:
在炼焦过程中,由于炭化室的压力为正压,因此,会通过炉门和与燃烧室的隔墙逸出对环境有害有机挥发物。而在出焦和加煤时,逸出量特别大。
治理方法:通过自动调节优化每个炭化室的煤气压力,减少煤气的泄漏。
治理的预期效果:这个技术花钱不多,但环境效益很好,也有一定的经济效益(减少了煤气的泄漏,增加了煤气的产量。
运行成本:运行时没有原材料消耗,因此成本很低。
初步方案和初步的技术方案。