[發明專利]一種焦爐煙氣寬負荷脫硝裝置

有效

• 申請號: 201711103381.6
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107899415B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 張勇;劉翠萍;金保昇
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56;F23C9/00;F23C9/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 黃天天

本發明公開了一種焦爐煙氣寬負荷脫硝裝置，包括脫硝煙道、燃燒系統、氨水直噴系統、壓力平衡系統、焦塵過濾系統、催化反應系統、水汽系統和引風系統，本發明采用焦爐煙氣/熱空氣混合物在脫硝煙道內置的燃燒器燃燒焦爐煤氣產生低氮高溫煙氣，通過內置的均混器直接混合方式加熱焦爐煙氣，然后通過氨水直噴霧化形成氨氣/煙氣混合物，同時利用過濾器和慣性分離吸附焦油和分離焦塵，最后不同負荷煙氣經過擋板切換和插板啟閉在分區脫硝搭內實現寬負荷脫硝反應，脫硝后的煙氣再通過引風機抽吸進入煙囪排放至大氣。本發明的裝置具有設備緊湊、操作靈活、可連續運行、適應不同負荷、投資和運行成本低的特點。

技術領域

本發明屬于大氣污染物控制技術領域，具體涉及一種焦爐煙氣寬負荷脫硝裝置。

技術背景

隨著最新《煉焦化學工業污染物排放標準》(GB16171-2012)的出臺，煉焦爐只有采用更先進的脫硝裝置進行煙氣脫硝，才能滿足更為嚴格的氮氧化物排放要求。目前，SCR脫硝技術在電力行業已經被證實是最高效的煙氣脫硝技術之一，如果將該技術應用于焦化行業，必將大大降低焦爐煙氣氮氧化物的排放濃度，達到日趨嚴格的排放標準。

但是，煉焦爐具有滿足其自身工藝要求的結構特點，焦爐煙氣具有不同于燃煤鍋爐煙氣的溫度和成分特性，具體體現在以下幾個方面：(1)常規的2×65孔焦爐煙道布置在地下空間，分兩路對稱引出至煙囪，煙氣的流動阻力依靠煙囪的自拔力克服；(2)焦爐排煙溫度較高，通常在200～300℃；(3)由于存在串爐等現象，焦爐煙氣通常含有焦油和焦塵，焦油容易附著在受熱面和煙道表面，焦塵容易堵塞空隙。因此，如果將常規脫硝裝置直接應用于焦爐煙氣的脫硝，肯定會產生以下不利影響：(1)煙氣溫度達不到反應要求，催化劑催化效率得不到有效發揮，脫硝效率長期處于極低的水平；(2)焦油容易黏在催化劑表面，焦塵會堵塞催化劑空隙，影響催化劑使用壽命；(3)增加的脫硝裝置會影響兩側焦爐煙道的阻力平衡，從而影響焦爐的正常運行；(4)新增的脫硝裝置還會顯著增加煙氣的流動阻力，此時煙囪的自拔力無法克服新增的阻力，而且排煙溫度降低也會降低煙囪的自拔力。

因此，有必要在常規脫硝裝置的基礎上，針對焦爐煙道和焦爐煙氣的特點，耦合新的技術，研發新的焦爐煙氣脫硝裝置。

發明內容

發明目的：本發明針對焦爐煙氣采用常規SCR脫硝方法時存在由于溫度低而導致脫硝效率過低、焦油堵塞催化劑等問題，結合焦爐煙氣和煉焦工藝特點，提供了一種焦爐煙氣的寬負荷脫硝裝置。

技術方案：為解決上述問題本發明提供了一種焦爐煙氣的寬負荷脫硝裝置，包括脫硝煙道、燃燒系統、氨水直噴系統、壓力平衡系統、焦塵過濾系統、催化反應系統、水汽系統和引風系統，其中：

所述脫硝煙道包括依次相連的原焦爐煙道、豎井煙道、轉向煙道和水平煙道；

所述燃燒系統包括過濾器、混合器、再循環風機、送風機、均混器、導流肋片、燒焦門和燃燒器，所述過濾器一端與豎井煙道相連，另一端一起連接混合器、再循環風機和燃燒器燃燒風入口；所述均混器與燃燒器同軸相連并橫跨置于豎井煙道兩側板；所述送風機與燃燒器的冷風入口相連；所述導流肋片一端與燃燒器外側相連，另一端與豎井煙道側板相連，燒焦門布置于均混器與豎井煙道側板相連側，所述燃燒系統，用于燃燒焦爐煤氣產生高溫煙氣，并通過直接摻混方式加熱焦爐煙氣；

所述氨水直噴系統包括依次相連的氨水注射泵、水蒸汽入口和霧化噴槍，所述霧化噴槍的出口端設置于豎直煙道中并設置于燃燒器的上方；其用于將來自焦化車間的氨水霧化成微小液滴，采用來自脫硝煙道的焦爐煙氣熱量將氨水液滴蒸發成氨氣，并與焦爐煙氣完全混合；

所述壓力平衡系統設置于水平煙道內，用于平衡脫硝煙道兩側的煙氣阻力；