焦化行业烟气脱硝--余热回收--脱硫工艺方案

天津华能能源设备有限公司作为焦化行业协会成员,首次提出焦化厂烟气脱硝、余热回收、脱硫一体化解决方案。

-天津华能能源设备有限公司 焦炉烟气脱硝—余热--脱硫技术方案

焦炉烟道气脱硝---余热回收---脱硫

设

计

方

案

天津华能能源设备有限公司

天津华能能源设备有限公司作为焦化行业协会成员,首次提出焦化厂烟气脱硝、余热回收、脱硫一体化解决方案。

1. 项目概述

1.1. 项目概况

我国已是世界第一焦炭生产大国、消耗大国和出口大国。现有800多家焦化厂，2000多座焦炉，焦炭年产能高达4.5亿t/a。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。

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，带来了客观的经济收入。目前这一技术得到企业广泛认可，一些焦化企业正在着手这方面的工作，而有的企业因为市场原因还在观望。

2012年8月2日，环保部下发了《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012），标准规定于2012年10月1日起实施。新标准颁布以前，只对烟道气中SO2进行实时监测，而新标准的不仅对SO2的排放标准提高，而且对NOx的排放指标进行明确规定：

新标准中规定，现有焦炉到2014年12月31日执行：

SO2 100mg/m3 NOx 800 mg/m3

新建焦炉、现有焦炉到2015年1月1日执行：

SO2 50mg/m3 NOx 500 mg/m3

随着新标准的实施，以及近年来国家一系列节能、环保政策的密集出台，标志着焦化企业环境治理，已经到了一个新的阶段：烟道气的治理不能只局限于余热回收，而是节能环保综合治理，焦化企业必须面对这一严峻现实。

烟道气治理的原则和指导思想

1烟气治理应综合考虑节能、环保一体化，系统的设计在不影响焦炉正常运行的前提下，贯彻执行国家和地方对节能、环保、劳动、安全、计量、消防等方面的有关规定

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和标准，做到“三同时”。脱硝、脱硫率应满足国家和焦化行业的排放标准，同时最大限度地利用余热。

2在生产可靠的前提下，采用的脱硝脱硫工艺应具有技术先进、成熟，设备可靠，自动化程度高，性能价格比高，尽量减少运行成本和人工成本。

3考虑焦炉生产连续性、原料变化和负荷调节的不确定性，脱硝脱硫系统应对焦炉烟气的NO×、SO2排放浓度有较好的适应性，应能持续稳定与焦炉同步运行。

4考虑资源综合利用，充分利用本公司的废弃资源。

2. 设计依据

2.1. 设计原则

2.1.1脱硫脱硝及余热利用

Ø 对尾气同时进行脱硝脱硫及余热利用的综合治理。

Ø 采用高效、先进、运行稳定、管理方便的治理工艺及技术，保证废气的达

标排放；

Ø 烟气净化治理不影响焦化厂生产工艺的正常运行。

Ø 精心布设系统的流程，减少运行过程的物耗及能耗，降低运行成本；

Ø 根据工程的实际情况尽量减少脱硝装置的建设投资。

Ø 改造工程将充分利用现有设备和场地，力求工艺流程和设备布置合理。

Ø 所有设备的制造和设计完全符合企业标准及安全可靠，连续有效运行的要

求，确保净化系统能够安全、稳定的运行。

2.2. 设计标准

脱硫脱硝设计标准

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国大气污染防治法》

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《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；

《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）；

《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）；

《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》（HJ562-2010）；

《工业金属管道设计规范》（GB50316—2000）；

《电力工程电缆设计规范》(GB 50217－94)；

《火力发电厂与变电所设计防火规范》(GB 50229－96)；

《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》（HGJ229—91）；

《室外给排水设计规范》（GBJB-86）；

《机械设备安装工程施工及验收规范》(TJ231-78)；

《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）；

《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000；

《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；

《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》DL5033－1996；

《火电厂环境监测技术规范》DL414－91；

《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》DL/T5182－2004；

2.3. 设计原始参数

2.3.1 烟气参数

某焦化厂焦化烟囱共有2座，每座烟囱的烟气参数如表1-1所示。

表1-1 烟气参数 烟气参数

序号 名称

单位

1 烟气流量 Nm/h 3备注 数据 165000

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2

3

4

5 烟气温度 入口粉尘浓度 入口NOx浓度 入口SO2浓度 ℃ mg/ Nm mg/ Nm mg/ Nm 333280-290 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

4

名称 NOx SO2 氨逃逸 初始浓度(mg/Nm³) 1800 450 排放浓度(mg/Nm³) ≤500 ≤50 脱除率（%） ≥72.2 ≥77.78 ≤5ppm 备注

2.5. 工程范围

一、项目内容

（1）烟气SCR脱硝系统、脱硫系统的详细工程设计和施工。

（2）成套设备和材料供货。

（3）技术服务。

二、施工界线及相关条件

（1）烟气进出口管道及阀门

（2）给水管道进口至蒸汽管道出口，以平台框架为界

（3）控制柜与设备间的仪表线由乙供，动力电缆及电源由甲方供货

（4）界区外的汽水管线、氨水管线、阀门、电缆等辅材由甲方自理

（5）软化水由甲方自理

（6）脱硫废液及水池由甲方自理

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