焦炉烟气脱硫脱硝

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焦炉烟气脱硫脱硝技术介绍介绍提纲公司概况我公司焦炉烟气治理技术焦炉烟气排放标准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。山东省冶金设计院股份有限公司公司概况完成工程咨询、设计、总承包、合同能源管理项目2600余项。近5年来，完成大中型冶炼、轧钢、焦化、制氧、大气治理、水处理等项目500余项，大中型矿山、耐材项目30余项，大中型公共及民用建筑项目30余项，工程总承包项目80余项，其中90余项分别获得国家、省、部级优秀设计、优秀科研成果奖。山东省冶金设计院股份有限公司公司概况完成工程咨询、设计、总承包、合同能源管理项目2600余项。近5年来，完成大中型冶炼、轧钢、焦化、制氧、大气治理、水处理等项目500余项，大中型矿山、耐材项目30余项，大中型公共及民用建筑项目30余项，工程总承包项目80余项，其中90余项分别获得国家、省、部级优秀设计、优秀科研成果奖。山东省冶金设计院股份有限公司公司概况以设计咨询、工程总包为主线，形成了节能环保和运行成本低的产品特色，并能提供人员培训、运行管理等超值服务。成功为山钢、莱钢、济钢、重钢、攀钢、通钢、沙钢、八钢、广钢、凌钢、潍钢、石横特钢、山东永锋、舞阳钢铁、邢台钢铁等多家知名钢铁企业提供了设计、工程总包服务。并承揽了印度电钢公司、泰国伟成发、印尼国大钢厂、巴西圣戈班、波兰安赛乐米塔尔等十余项国外设计和工程总包。山东省冶金设计院股份有限公司烟气治理分公司奥地利integral、加拿大cansolv、中科院大连物化所、中科院兰州物化所、北京大学、山东大学等科研单位合作，拥有多项先进的除尘技术、先进高效的低温SCR脱硝技术、低温前端氧化协同脱硝技术、先进实用的脱硫技术，脉冲电源技术、湿式电除雾技术。分公司拥有10多位烟气治理行业的专家级技术人才，可满足烟气治理行业的工程总包、设计、开车调试、系统诊断的需要。山东省冶金设计院股份有限公司公司概况乙级资质热电市政工程化工废水处理设计环境影响评估水土保持工程测量山东省冶金设计院股份有限公司甲级资质冶金行业建筑工程建材行业设计咨询总承包合同能源管理公司概况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公司概况山东省冶金设计院股份有限公司公司概况采矿选矿原料烧结炼铁炼钢轧钢钢铁产品焦化球团矿山全流程的专业技术（矿山、原料、烧结球团、高炉、转炉、连铸、轧钢、焦化、烟气治理、水处理）。全过程的技术服务（咨询、设计、总承包、培训、开车、护航）。全方位的合作方式（BOT、BOO、EMC）全心全意的服务理念山东省冶金设计院股份有限公司焦炉烟气排放标准炼焦化学工业污染物排放标准（GB16171-2012）中规定，2015年1月1日起，执行下表规定的污染物排放限值：部位污染物项目机焦、半焦炉排放限值mg/m3热回收焦炉排放限值mg/m3备注焦炉烟囱颗粒物3030二氧化硫50100氮氧化物（以NO2计）500200山东省冶金设计院股份有限公司焦炉烟气排放标准部位污染物项目机焦、半焦炉排放限值mg/m3热回收焦炉排放限值mg/m3备注焦炉烟囱颗粒物3030二氧化硫50100氮氧化物（以NO2计）500200山东省区域性大气污染物综合排放标准（DB37/2376-2012）中规定，2017年1月1日-2019年12月31日起，执行下表规定的污染物排放限值：2017年1月1日起新建企业及2020年1月1日起现有企业执行下表规定的污染物排放限值：部位污染物项目核心区域排放限值mg/m3重点区域排放限值mg/m3一般区域排放限值mg/m3焦炉烟囱颗粒物51020二氧化硫355050氮氧化物（以NO2计）50100200山东省冶金设计院股份有限公司焦炉烟气脱硫脱硝技术污染物的产生（1）SO2的来源焦炉生产中SO2的产生的原因主要有三个方面：①焦炉加热用煤气中含的硫化氢燃烧后产生的SO2，此部分产生SO2的多少取决于焦炉煤气中H2S的含量。②焦炉加热用煤气中含的有机硫化物燃烧后产生的SO2，此部分产生SO2的多少取决于焦炉煤气中有机硫化物的含量。③焦炉炉墙串漏的荒煤气中的含硫气体燃烧产生，此部分产生SO2的多少取决于串漏荒煤气量及炼焦煤中硫含量。山东省冶金设计院股份有限公司焦炉烟气脱硫脱硝技术（2）NOx的来源焦炉生产中NOx的产生的NOx主要有NO和NO2，另外还有少量的N2O，产生的原因主要有三个方面：①热力型NOx：指空气中的N2与O2在高温条件下反应生成NOx。温度对热力型NOx的生成具有决定性作用。随着温度的升高，热力型NOx的生成速度迅速增大。除了反应温度外，热力型NOx的生成还与N2的浓度及停留时间有关。②快速型NOx：主要是指燃料中碳氢化合物在燃料浓度较高的区域燃烧时所产生的烃与燃烧空气中的N2发生反应，形成的CH和HCN等化合物继续被氧化而生成的NOx。③燃料型NOx：主要是指焦炉煤气中有一些含氮物质在燃烧过程中转化成NOx，另外焦炉炉墙串漏，粗煤气直接进入燃烧室燃烧也是NOx的主要来源之一。山东省冶金设计院股份有限公司焦炉烟气脱硫脱硝技术焦炉烟气的特点烟气温度较高，一般在160~300℃。烟气含水量大，一般在12%~18%（V%）。SO2含量不高，一般在50~1000mg/Nm3。NOx含量高低不一，一般在300~1800mg/Nm3。粉尘含量不高，一般在20~50mg/Nm3。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山东省冶金设计院股份有限公司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。焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司焦炉烟气脱硫技术目前，主流的脱硫技术湿法（钙法、镁法、氨法）、半干法（旋转喷雾法、循环流化床法），在电厂锅炉及钢厂烧结机上均已广泛应用。由于焦炉烟气含有油性物质，如果使用半干法，则布袋除尘器容易被粘结，清灰困难。故半干法不适用于焦炉烟气脱硫。焦炉烟气温度高，含水量大，余热回收后将烟气温度降低至160℃以下时，可以使用氨法脱硫技术。否则，脱硫后饱和温度过高，使用氨法时会加剧了氨逃逸。钙法脱硫技术在焦炉烟气脱硫上已成功应用。焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司焦炉烟气脱硝技术（1）焦炉燃烧控制脱硝技术在焦炉上安装火道温度装臵、粗煤气温度测量装臵和焦饼温度测量装臵，实现焦炉生产的自动测温、自动加热控制和自动进行火落判断，并在此基础增设氮氧化物监测与控制装臵，实现从源头上降低氮氧化物的产生，即从源头上“脱硝”目的。可节约焦炉加热煤气量2-4%；提高化产品的回收率；焦炉烟气NOx排放浓度降低至450mg/Nm3（小时平均值）以下。该技术已在潍坊焦化厂5.5m捣鼓焦炉应用近6个月，焦炉烟气NOx从1500mg/Nm3降低至500mg/Nm3（小时平均值）以下，江苏临涣焦化6m顶装焦炉应用近3个月，NOx从900mg/Nm3降低至350mg/Nm3（小时平均值）以下。焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司（2）焦炉炉内脱硝技术在蓄热室特定温度段（1000-1100℃）注入氨气，在下降气流中与NOx发生SNCR反应脱硝，具有40~60%的脱硝效率。该技术已在方大集团沈阳炼焦制气厂实验6m顶装焦炉试验3个月，焦炉烟气NOx从800mg/Nm3降低至400mg/Nm3以下。正在焦化行业中大力推广。焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司（3）前端低温氧化脱硝技术该脱硝技术在烟气经等离子烟气净化器调质后，利用臭氧及双氧水的强氧化性将烟气中不溶于水的NO氧化成易溶于水的高价态氮氧化物，在脱硫塔内NOX和SO2一起被脱硫液吸收而达到协同脱硝的目的。脱硝效率高，可达到95%以上。该技术已在煤粉、供热、燃气锅炉上成功应用，并以出口韩国、台湾多套设施。焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司（4）低温SCR脱硝技术以NH3作为脱硝反应剂，在低温催化剂表面，烟气中的NOx与NH3反应生成N2和H2O达到脱硝的目的。焦耐院、中科院大连物化所、中科院兰州物化所分别展开了焦炉烟气脱硝侧线中试。经过试验表明，当烟气温度在150℃时，脱硝效率~40%；当烟气温度在180℃时，脱硝效率~70%；当烟气温度在250℃时，脱硝效率~85%。该技术投资和运行成本均处于较高水平，由于侧线试验时间短，催化剂中毒问题和使用寿命未得到验证，使用尚存在一定风险。焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司工艺路线的比较项目工艺路线一工艺路线二工艺路线三工艺路线焦炉燃烧控制脱硝+炉内脱硝+余热回收+前端低温氧化+湿法脱硫低温SCR脱硝+余热回收+湿法脱硫半干法脱硫+低温SCR脱硝技术成熟度技术成熟工业中试阶段工业中试阶段脱硝效率最高95%以上最高85%最高85%项目投资100%110%200%不计回收效益的运行成本100%200%240%经济效益余热回收+燃烧优化节约煤气2-4%余热回收无我院焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司总体技术路线燃烧控制脱硝技术源头消减余热回收低温氧化脱硫协同脱硝末端治理炉内脱硝我院焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司工艺路线优点：1.焦炉燃烧控制脱硝：从燃烧过程消减NOx排放量，不产生二次污染，无运行费用，且节省焦炉加热煤气量，保障焦炭质量，增加化产品收率，减少人为因素产生的误操作，增加焦炉使用寿命等。可将Nox降低至400mg/Nm3，满足现阶段NOx排放标准的要求。2.炉内脱硝：在蓄热室特定温度段（1000-1100℃）注入氨气，在下降气流中与NOx发生SNCR反应脱硝，具有40~60%的脱硝效率。运行费用很低，~0.36元/焦炭。3.氨法脱硫，利用焦化厂的氨水作为脱硫剂，副产品过滤后进入硫铵母液槽结晶。与焦化生产工艺最贴切。根据实际运行效果及行业内观点，氨法脱硫本身具备~17%的脱硝效率。我院焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司4.前端氧化工艺：前端氧化工艺以成功应用于燃煤供热锅炉、化工驰放气锅炉氧化脱硝，并取得良好的效果。以氧气为原料，经臭氧发生器制成臭氧，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、炉内脱硝及氨法脱硫均对烟气中的NOx进一步削减，需前端氧化系统处理的Nox低于300mg/Nm3，这将大幅度削减氧化部分的运行成本。在标准提高时，可投入使用，满足更严格的Nox排放要求。氧化系统不增加烟气系统阻力（如采用SCR工艺，系统阻力增加~1200Pa）。我院焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司5.烟气辅热系统：脱硫后烟气（或环境空气）与脱硫前烟气换热，将脱硫后烟气（或环境空气）加热至90-110℃（120℃）并返回焦炉烟囱。从根本上解决了厂区停电时，烟气系统切出脱硫脱硝系统返回原烟囱，由于烟囱吸力不足引起焦炉事故的隐患，同时，由于降低了进入脱硫塔的烟气温度，降低烟气饱和温度，有利于脱硫脱硝的吸收反应，降低了脱硫水耗。我院焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司总体工艺路线我院焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司1.DN-SGT脱硝技术我院焦炉烟气脱硫脱硝技术山东省冶金设计院股份有限公司（1）主要功能：自动、在线、连续测量直行温度；自动火落判断与焦炭成熟度；焦饼温度长期测量；自动调整