焦炉烟气脱硫脱硝及余热回收方案书 联系客服

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(6)、为了防止焦炉烟气量的变化对CFB脱硫系统的正常运行造成影响,在风机出口增加一路循环管路,返送至脱硫进口阀以前,并在该管道上设置电动调节阀门,以便调节脱硫进口的烟气量,防止脱硫塔发生塌床等事故。

此外,还需对原有焦炉地下烟道进行改造,具体改造工作如下:

(1)、以原有地下烟道挡板门进行改造,加强阀门的密封性,并将阀门与脱硫脱硫系统进行联锁,实现该阀门的快开快关,确保焦炉的安全生产。

(2)、在地下烟道挡板门入口端与出口端各引出一根烟气管道与脱硫脱硝系统对接,作为系统的进口和出口,并分别设置电动挡板门。

系统正常运行时,进、出口电动挡板门打开,地下烟道挡板门关闭,焦炉烟气经脱硫脱硝及余热回收后,从原焦炉烟囱达标排放。当脱硫脱硝系统出现故障或系统引风机断电的情况下,地下烟道挡板门基于联锁控制程序,快速开启,烟气直接从地下烟道进入烟囱排放,确保焦炉的安全正常生产。此外,地下烟道的气动挡板门还设置现场操作箱,可实现就地和远传两个操作模式。

系统主要组成如下:

序号 名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3.1、焦油吸附装置

该装置采用焦炭(或活性炭)作为吸附剂,焦炭是一种多孔结构,可提供很大的表面积,并且具有很强的吸附能力,通过毛细管的吸附作用,从而去除烟气中绝大部分的焦油。

当吸附量接近饱和时(表征为吸附装置阻力变大),需要进行吸附剂的更换。焦油吸附装置采用整体抽屉式快装模块化的设计,可以实现吸附剂的快速在线更换及检修。

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备注 共2层,1用1备 出口NOx≤150mg/Nm3 1套 热管式 出口SO2≤30mg/Nm3 出口粉尘≤15mg/Nm3 变频,450KW 1套 1套 焦油吸附装置 中温SCR脱硝系统 热风炉系统 余热锅炉 CFB脱硫系统 布袋除尘器 引风机 烟气管网 控制系统

具体配置为:

? 吸附层数:2层(1用1备) ? 单层吸附层外形尺寸:1000x7000

? 每层吸附模块数量:7个(2层,共16个)

? 单个模块外形尺寸:1000x1000

3.2、中低温SCR脱硝系统 3.2.1、催化剂的选型说明

本项目中,进入SCR脱硝反应器的烟气温度约170-230℃,如何选择催化剂以适应焦炉烟气特点是本项目的技术重点。SCR法按催化剂使用温度区间主要分三种:高温脱硝催化剂、中温脱硝催化剂、低温脱硝催化剂。

高温脱硝催化剂(300-400℃)近两年由于电力行业NOx排放要求的提高,产能迅速增加,世界范围电厂脱硝80%采用此中方法。作为最成熟的脱硝工艺,其反应温度对于焦炉烟气偏高,不适用于焦炉烟气脱硝,即便使用也会面临大量烟气加热能耗费用,成本巨大。

中温脱硝催化剂(220-300℃)及低温脱硝催化剂(低于220℃)作为大型烟气脱硝处理装置应用较少,但在国内已有成功应用。针对本项目焦炉烟气排放温度特点,进入SCR反应器的烟气温度在230-290℃左右,且烟气中SO2的浓度小于200mg/Nm3,为催化剂的选型提供了有利条件。

焦炉烟气脱硝催化剂选择受焦炉烟气特点影响较大,主要受制因素是烟气温度、含尘量、SO2浓度等。本方案选择中温型蜂窝式催化剂。

催化剂选型依据:

(1)根据飞灰浓度确定催化剂孔最小截距,在保证不堵灰的情况下,尽量选用比表面积多的催化剂型号;

(2)根据烟气量、温度和脱硝性能,利用动力学方程确定催化剂基本体积; (3)根据有毒元素含量和温度等因素估算失活速率,推算催化剂末期活性,对催化剂参数进行修正,最终确定催化剂体积用量。 3.2.2、脱硝反应机理

选择性催化还原法(SCR)是在催化剂作用下,通过NH3将烟气中的NOx还原成N2和H2O,从而达到烟气脱硝的目的。常见的SCR脱硝系统通常采用高温催化剂,最佳反应温度区间为360℃左右。由于焦炉烟气温度在230-290℃之间,因此,本项目采用中温催化剂,

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反应温度区间在220-300℃左右。

发生的主要反应: NO+NH3+O2 → N2+H2O NO2+NH3 → N2+H2O NO+NO2+NH3 → N2+H2O

3.2.3、系统构成

由于项目新建一套液氨站及氨蒸发系统,可以向系统直接提供合格的氨气,所以此项目SCR脱硝系统构成比较简单。从氨气缓冲罐出来的氨气与空气在混合器内进行充分混合,然后通过喷氨格栅将其均匀喷入到SCR反应器上升烟道中;NH3随烟气一起进入反应器的催化剂层,并与烟气中的NOx发生还原反应,实现NOx的脱除,确保反应器出口NOx的浓度小于150mg.Nm3。 (1)、液氨站

本项目采用液氨作为还原剂,我方在业主方指定的区域设计、建设一套液氨站。 液氨法是SCR系统最早采用的氨气制备工艺,以加热减压方式将高压液氨转换成气氨,物理生产过程不伴随化学反应。工艺流程详见下图:

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(a)、流程简述:

接卸:液氨自汽车槽车运到本站,分别将其气液相管道与接卸台的金属接卸臂连接,经氨压缩机抽吸液氨贮罐中的气相,加压后经气相阀门组压入汽车槽车,迫使车内液氨卸入液氨贮罐,当液相卸完后关闭液相阀门,切换氨压缩机四通阀抽吸槽车内气相至贮罐,当汽车槽车内压力小于0.1~0.2MPa时关闭氨压缩机即卸完。利用液氨贮罐自身的压力或用氨压缩机加压,将液氨送至气化器气化,气化器采用蒸汽加热,气化后氨气送至车间用气装置。

气化:利用液氨贮罐自身的压力或用氨压缩机加压,将液氨送至气化器气化,气化器采用蒸汽水浴式加热,气化后氨气经氨气缓冲罐减压后送至车间用气装置。

废气及废水处理:液氨站设置氨气泄放总管,储罐、气化器、氨压缩机、氨气缓冲罐等手动泄放及安全阀自动泄放的氨气均通过泄放总管接入系统二级水喷淋吸收塔,经水吸收后放空。吸收的氨水进入站区内废水池,收集废水经由废水泵送去厂区指定区域。

(b)、建设项目配套及辅助工程概况

本项目配套及辅助工程涉及供配电、给排水、消防、供气和供热。

供配电:本项目供电为380/220V供电回路。氨区区设置一段MCC 为就地负荷供电,MCC 采用单母线接线方式,由附近PC 段引来两路电源,两路进线互为备用,自动切换。本工程生产装置用电负荷等级为二级,双回路供电。

给排水:本项目涉及生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统,均利用原有基础设施,能够满足要求,不需要新建设施。

供气:仪表空气由脱硫脱硝系统的空压站提供。氨站内设置1个压缩空气缓冲罐。 氮气:液氨站使用氮气系统进行装置的吹扫、保养等,该部分由业主提供。 消防设施、器材及分布:新建液氨站的消防管接自厂区原有消防管网,消防水量满足厂区新建液氨站的消防要求;室内消防布置灭火器。

自控:液氨站采用集中监控方式,硬件配置纳入脱硫脱硝DCS控制系统中,控制室设置在脱硫脱硝集中控制室,完成数据采集、顺序控制、调节控制功能和组态编辑。系统运行人员可通过机组DCS操作员站完成对氨区系统的监视和操作。

(c)、DCS自动控制系统设置情况:

液氨储罐设置高液位报警并与进料气动阀及氨卸料压缩机电机联锁切断;

气相及液相出料阀设置气动切断阀,当贮罐、管道附件等破裂、误操作或发生火灾事故时,可紧急关闭贮罐上的气液相阀门;

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