焦炉烟气脱硫脱硝及余热回收方案书 联系客服

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气化器上设置气化器出口温度低限、液氨液位高限、水位液位低限、水温低限与液氨进料阀的联锁装置;

氨卸料压缩机出口管道设置温度高限、压力高限与压缩机的电机联锁; 液氨储罐、气化器、氨气缓冲罐均设有安全阀; 废气排气管线经水氨稀释罐洗涤后排空;

设置有毒气体报警装置,并与接卸区、氨压缩机房内水喷淋系统联锁; 含氨废水经独立收集系统收集后去废水池。 (2)SCR脱硝系统

主要包括以下几个部分:氨稀释系统、氨喷射系统、SCR反应器、热风炉系统。具体流程见下图:

系统的主要工艺设备有:

稀释风机:提供空气,作为NH3的载体,将NH3通过喷氨格栅喷入烟道中;同时降低NH3的浓度,确保NH3处于爆炸浓度下限(15.7%)以下。

喷氨格栅:设置在SCR反应器上升烟道上,采用单元式控制,实现氨气与烟气的充分、均匀混合。

SCR反应器:

a、反应器本体:采用分仓室结构,将反应器平均分成3个独立的通道,并在各通道

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的进、出口设置阀门,以便对催化剂进行分仓在线热解析和检修更换。此外,每个通道入口均设置整流格栅、导流板,确保通道内的流场均匀性。

b、催化剂:中温催化剂以V2O5为活性组分,TiO2为基材。采用“2+1”布置形式,安装两层催化剂并预留一层。

c、声波吹灰系统:布置在每层催化剂的上方,用于催化剂层的吹扫与清洁。 热风炉系统:

热风炉通过燃烧焦炉煤气,产生一定量的高温烟气,并与过量空气混合,将温度控制在350℃左右,然后送至需要热解析的SCR反应仓内。

热风炉主要由燃烧器、燃烧室、主供气系统、点火系统、前处理系统以及控制系统组成。燃烧喷嘴采用CFD燃烧仿真技术进行模拟燃烧过程,确保燃烧器的高效、稳定燃烧;燃烧器采用分体设计,助燃空气风机可单独配备,并安装在风机房内,减小环境噪音;燃烧器设置有进风调节装置,通过控制系统控制伺服马达,来精确调节燃烧器进风。

此外,燃烧器具备燃气检漏、吹扫、点火、火焰监测、熄火保护、进气压力保护、风压保护、负荷调节功能,确保燃烧器长期安全稳定运行。

热风炉的基本参数见下表: 序号 1 2 3 4 5 6 名称 热风炉出口热风量 热风炉出口热风温度 燃料类型 燃料热值 燃料消耗量 燃烧效率 单位 m3/h ℃ - Kcal/Nm3 Nm3/h % 数值 90000(工况) 350±10 焦炉煤气 ~4000 ~1000 >99% 3.2.4 运行模式

虽然焦炉烟气中SO2的浓度低,但是由于长时间的运行,仍存在铵盐沉积并堵塞催化剂的可能性,此时就需要对催化剂进行在线分仓热解析(预计热解析周期在3-6个月左右)。为实现催化剂的在线热解析及检修更换,本案将SCR反应器分成3个通道,并在各个通道的进、出口各设置阀门,通过开关阀门,可将各个通道从系统中隔离出来。同时配置一套热风炉系统,为催化剂热解析提供升温热源。通过以上措施的综合应用和调节可以实现正常运行、在线检修更换催化剂以及在线分仓热解析这三种工况:

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正常运行工况:设置在反应器各通道进、出口的阀门保持全开,烟气与通过喷氨格栅均匀喷入的NH3一起进入各个反应器通道内,依次通过催化剂床层,实现NOx的还原并去除。

在线检修更换催化剂工况:将需要更换的通道进、出口挡板门关闭,将其从系统中离线出来;然后打开设置在催化剂侧封板上的检修门,对催化剂进行更换。

在线分仓热解析工况:将某一个通道的进口阀门关闭,维持出口阀门在打开状态,开启热风炉,将温度在350℃左右的热风送入该通道内,通过该部分高温烟气对该通道内的催化剂进行在线热解析(解析时间根据情况而定)。 3.2.5、SCR脱硝系统基本性能参数

序号 1 2 3 名称 催化剂类型 催化剂体积 烟气流量 烟气温度 4 反应器入口 SO2浓度 烟气参数 NOx浓度 烟尘浓度 5 6 7 8 9 反应器出口NOx浓度 NH3/NOx 氨的逃逸率 SO2/SO3转化率 脱硝效率 单位 - m3 Nm3/h ℃ mg/Nm3 mg/Nm3 g/Nm3 mg/Nm3 mol/mol ppm % % 数值 蜂窝式催化剂 43 120000 230-290 ≤200 1200 ≤30 ≤150 ~0.875 ≤10 ≤1 ≥87.5% 3.2.6、性能保证的相关措施

为保证正常工况下的SCR脱硝系统性能及装置的安全运行,我方主要采取以下措施: (1)、通过成熟的催化剂选型软件,优化催化剂生产工艺,一方面,适当减小催化剂孔截距,以减少体积用量;另一方面,对催化剂进口端硬化工艺和硬化长度进行优化、提高催化剂的机械性能。

(2)、通过CFD数值模拟,并按适当比例建立物理模型,优化烟道内导流板和整流罩结构布置,尽可能减小烟气进入第一层催化剂时与垂直方向的夹角,减轻飞灰对催化剂的冲

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刷,确保SCR脱硝性能。

(3)、根据积灰特性,对声波吹灰器严格选型和布置,优化控制逻辑,减轻催化剂堵塞和腐蚀。

3.2.7、流场模拟及物理模型

脱硝系统的关键是流场的分布,世界上各个厂家对此都花费了大量的精力致力于这方面的研究,目前随着计算机手段的提高,采用数值分析软件来模拟流场分布状况已成为一个重要的辅助设计手段。数值模拟可以有效减少实验次数,对工程设计进行科学指导,我们将利用超算中心的计算平台对脱硝系统的流场情况进行数值模拟,根据我公司自身以及技术支持方的经验,为本项目的设计提供强大的技术支持。下图为常规SCR烟气脱硝项目流场模拟结果。

喷氨装置以上2000mm截面

第一层催化剂入口界面速度分布(单位:m/s)

在本项目中,由于SCR反应器采用分仓式结构,不同于常规的SCR反应器,烟气流场

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