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焦爐煙氣凈化工藝考慮和電廠煙氣脫硫處理技術
【一】、焦爐煙氣脫硫脫硝工藝考慮因素
據統計,我國煉焦生產煙氣中SO2含量范圍廣:50mg/m3~800mg/m3;NOx含量差別大:400mg/m3~1200mg/m3;顆料物含量受焦爐炭化室竄漏影響較大,隨著爐齡增長也很難實現達標排放的要求;焦爐煙氣溫度相對較低,180℃~320℃。而要達到《標準》的限值要求,就考慮實施煙道廢氣脫硫脫硝。
1、焦爐煙氣的特點
(1)焦爐煙道氣的溫度與生產負荷有直接關系,不是恒定值。受市場經濟的影響,焦爐負荷不可能是穩定不變的,在滿負荷時,煙道氣溫度可能在300℃左右,在負荷降至45%以下時,煙道氣的負荷可能在200℃左右。
(2)焦爐煙道氣的污染物組分濃度受煉焦配煤、加熱制度、爐體竄漏、爐型、周轉時間等因素影響,不同的焦化廠、同一焦化廠的不同時期焦爐煙道氣的組分可能都不同。
(3)煙道氣在煙囪的排煙溫度不能低于130℃,原因有兩個:一是煙道氣中含有水分,理論值是20.06%,實際可能在5%~17.5%,含有濃度的酸性氣體(如SO2、SO3),在低溫下可能生成酸,存在結露溫度腐蝕的問題,山東一家焦化企業(該廠使用濕法脫硫)在2015年已出現煙囪中部向外滲水的情況,初步判斷是結露溫度腐蝕造成的;二是煙溫過低的話,煙囪自拔力出現問題,煙囪變成了冷煙囪,將嚴重威脅焦爐的生產。焦爐從冷砌體經過烘爐至1000℃左右投產的過程中,一步就是先烘煙囪,煙囪吸力達到程度后,才烘分煙道、烘炭化室,煙囪的熱浮力是焦爐內氣體流動的動力。
(4)每座焦爐加熱換向周期為20min~30min,換向時間約1min,在這1min內,煙氣量及煙氣中的SO2、NOx、顆粒物濃度均有波動,而且這種變化很有規律。
2、選擇煙氣脫硫脫硝工藝考慮的因素
結合煙道氣的特點,在煙氣脫硫脫硝技術路線選擇時考慮以下因素:
(1)焦爐生產負荷對煙氣脫硫脫硝運行的影響。在長周轉時間下煙氣脫硝、余熱回收裝置可能都不能運行了,但煙氣脫硫運行。
(2)煙氣脫硝如選用低溫SCR脫硝技術,受焦爐爐體竄漏或焦爐其他操作影響,焦爐煙氣中焦油不能燃燒帶來的對催化劑床層的堵塞污染問題,在SCR催化劑選型時考慮充分。
(3)焦爐煙囪內部僅內襯隔熱層,未采取其他任何蝕措施。如脫硫后煙氣還返回原煙囪,結露溫度腐蝕的問題考慮。
(4)為焦爐生產,煙囪熱備的問題考慮,以滿足在脫硫脫硝裝置故障、檢修或突然全廠停電等情況下焦爐加熱浮力要求。
(5)脫硝工藝低溫時易爆的硝鉸、亞硝鉸聚集在管壁上,受到擾動,可能發生爆炸事故,在工藝選擇上要考慮此因素。
【二】、電廠煙氣脫硫處理技術
現階段,我國電廠煙氣脫硫處理技術的方式是非常多的,按照脫硫方式以及對脫硫產物的處理方式我們將現有的脫硫方式分為干法、濕法以及半干法三種,在三種脫硫方式中,濕法煙氣脫硫方式的脫硫效率是高的,因此,在電廠煙氣脫硫處理工作中我們經常采用的是濕法煙氣脫硫方式,下面我們對濕法煙氣脫硫技術主要特點進行分析:
(1)工藝較為成熟,系統繁多,化工型設備多?,F階段常用的濕法煙氣脫硫方式是以石灰石漿液作為脫硫吸收劑,與煙氣中的二氧化硫經過化學反應生成亞硫酸鈣,亞硫酸鈣與氧氣結合會生成CaSO4·2H2O,也就是俗稱的石膏。石灰石一石膏法作為濕法煙氣脫硫方式中使用頻率較多的方式,不僅僅是因為它可以吸收煙氣中的二氧化硫,的是吸收后的產物石膏是可以投入到生產生活中再次使用的。
(2)脫硫設備水平要求較高。濕法煙氣脫硫法作為技術較為成熟的脫硫工藝,其技術發展程度相對較高,對于脫硫設備的水平要求也較高。現階段,隨著技術的不斷發展,濕法煙氣脫硫法的設備自動化程度相對較高,采用DCS系統進行控制,節省人力的同時脫硫設備的正常運行。
(3)脫硫工作對于電源以及房屋清潔度的要求較高。前面我們說過現階段濕法煙氣脫硫法中常用的脫硫劑是石灰石漿液,但是我們都知道石灰石漿具有的腐蝕性,而在脫硫設備長期運行的過程中,在吸收塔、石膏漿液罐、石灰石漿液罐以及事故漿池中也存在這些吸收劑,因此在電廠脫硫工作運行結束后如果不對相關的設施進行清潔,極易造成管道堵塞,對脫硫工作的正常進行是不利的。石灰石漿液作為主要的吸收劑,其成分組成和漿液濃度對脫硫工作的運行效率有著直接的影響,因此要廠房的清潔度,避免雜質進入脫硫設備中,影響濕法煙氣脫硫法的脫硫效率的同時,還有可能會造成濾網的堵塞,造成脫硫設備無法正常運作。