摘要：主要介紹鲅魚(yú)圈煉焦部7m焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)開(kāi)工運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在保障焦?fàn)t安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，達(dá)到快速穩(wěn)定運(yùn)行脫硫脫硝系統(tǒng)的目的，效果明顯，具有可推廣及借鑒意義。
焦化行業(yè)煉焦生產(chǎn)是采用高爐煤氣或焦?fàn)t煤氣加熱將煤煉制成焦炭的過(guò)程，此過(guò)程加熱煤氣燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等主要污染物，直接排入大氣污染環(huán)境。在環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻的情況下，焦化行業(yè)從源頭、過(guò)程及末端全過(guò)程綜合考慮，陸續(xù)實(shí)施各類(lèi)環(huán)保項(xiàng)目，以滿(mǎn)足GB16171-2012(煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的排放要求。
1工藝簡(jiǎn)介
鞍鋼鲅魚(yú)圈煉焦部現(xiàn)有4座7 m焦?fàn)t，每2座焦?fàn)t共用1座廢氣煙囪,通過(guò)采用煤氣精脫硫、焦?fàn)t熱修維護(hù)等控制手段，廢氣中二氧化硫、氮氧化物排放均能達(dá)到當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準(zhǔn)，但由于鲅魚(yú)圈地處渤海灣,地理位置特殊，煉焦部從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，組織實(shí)施廢氣脫硫脫硝項(xiàng)目，以期達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中表6特別排放標(biāo)準(zhǔn)，解決焦?fàn)t廢氣環(huán)保問(wèn)題。
未增加煙道廢氣脫硫脫硝系統(tǒng)時(shí)，焦?fàn)t燃燒產(chǎn)生的廢氣由焦?fàn)t兩側(cè)分煙道匯總到總煙道，經(jīng)總煙道由煙囪排出。由于焦?fàn)t廢氣流動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源于煙囪內(nèi)熱廢氣的浮力，其大小取決于煙囪高度和熱廢氣的密度,2座焦?fàn)t共用1座廢氣煙囪時(shí)，相互之間的影響很小，可以忽略不計(jì)。
增加煙道廢氣脫硫脫硝系統(tǒng)后,在總煙道上開(kāi)2個(gè)口，1個(gè)作為取氣口，1個(gè)作為回氣口，2個(gè)口中間設(shè)置插板閥，用于隔斷煙囪與煙道,用循環(huán)風(fēng)機(jī)將煙道廢氣從總煙道取氣口引出，經(jīng)脫硫脫硝后再經(jīng)回氣口進(jìn)入焦?fàn)t煙囪排出，如圖1所示。焦?fàn)t廢氣流動(dòng)的動(dòng)力由循環(huán)風(fēng)機(jī)提供，其大小取決于循環(huán)風(fēng)機(jī)的頻率。
2開(kāi)工操作及存在的問(wèn)題
2.1脫硫脫硝開(kāi)工操作
鲅魚(yú)圈煉焦部脫硫脫硝系統(tǒng)于2019年1月開(kāi)工運(yùn)行，在運(yùn)行前，煉焦部與煉焦總廠進(jìn)行了技術(shù)交流，煉焦總廠采取在焦?fàn)t不停產(chǎn)狀態(tài)下運(yùn)行脫硫脫硝除塵風(fēng)機(jī)，之后關(guān)閉插板閥將煙氣全部切換到脫焦?fàn)t共用1座煙囪，脫硫脫硝風(fēng)機(jī)出口煙氣會(huì)從未完全關(guān)閉的插板閥處返回進(jìn)氣口，造成煙氣短路、焦?fàn)t吸力不足的問(wèn)題，存在煤氣不完全燃燒進(jìn)入煙道的安全風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)此問(wèn)題，為了確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行，煉焦部結(jié)合開(kāi)工操作的實(shí)際要求，重新制定開(kāi)工操作步驟，采取焦?fàn)t停止加熱后啟動(dòng)脫硫脫硝風(fēng)機(jī)的方案，從根本上杜絕了焦?fàn)t吸力波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，消除了安全隱患。具體操作步驟如下。
(1) 現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)脫硫脫硝系統(tǒng)各設(shè)備具備開(kāi)工運(yùn)行條件。
(2) 相對(duì)應(yīng)的焦?fàn)t停止加熱。
(3) 脫硫脫硝系統(tǒng)將出入口電動(dòng)蝶閥開(kāi)啟到全開(kāi)位置。
(4) 插板閥下落到距離完全關(guān)閉約200 mm位置。
(5) 啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，并逐漸增加風(fēng)機(jī)負(fù)荷(注意觀察煙道吸力，根據(jù)實(shí)際每次增加5 Hz左右，每調(diào)整1次穩(wěn)定3~5 min)。
(6) 待分煙道吸力達(dá)到120 Pa以上時(shí)將插板閥全部關(guān)閉(插板閥全部下落后吸力會(huì)有所降低)。
(刀將焦?fàn)t機(jī)焦側(cè)加熱煤氣使用量減小到最低用量(保證煤氣管道末端壓力，能夠達(dá)到開(kāi)門(mén)條件)。
(8) 觀察分煙道吸力，達(dá)到正常加熱所需吸力時(shí)(配合最小煤氣用量，確定為150 Pa)組織焦?fàn)t恢復(fù)加熱。
(9) 2座焦?fàn)t恢復(fù)正常加熱后，調(diào)整入口電動(dòng)蝶閥開(kāi)度，使2座焦?fàn)t分煙道吸力翻板位置基本一致。
(10) 根據(jù)分煙道吸力翻板開(kāi)度位置優(yōu)化調(diào)整風(fēng)機(jī)負(fù)荷，使翻板開(kāi)度處于中間調(diào)節(jié)比較靈敏的位置即可。
(11) 根據(jù)吸力將加熱用煤氣使用量恢復(fù)到正常生產(chǎn)用量。
2.2存在的問(wèn)題
采用上述開(kāi)工方案進(jìn)行操作，焦?fàn)t煙道吸力穩(wěn)定，且整個(gè)焦?fàn)t停止加熱時(shí)間僅需10 min左右，有一定的效果。該操作步驟存在的弊端是在焦?fàn)t恢復(fù)加熱初期煤氣用量不能及時(shí)恢復(fù)正常，主要是因?yàn)槊摿蛎撓醺髟O(shè)備溫度較低，造成煙氣出口溫度偏低,煙囪吸力不足，此過(guò)程需要持續(xù)1~2 h,對(duì)焦?fàn)t的正常加熱有一定影響,對(duì)焦?fàn)t溫度的影響在10~20 °C左右。
3開(kāi)工操作改進(jìn)
經(jīng)分析研究，制約焦?fàn)t脫硫脫硝系統(tǒng)開(kāi)工的問(wèn)題主要有：出入口前期的短路問(wèn)題和脫硫脫硝設(shè)備預(yù)熱造成的吸力不足。2019年5月煉焦部重新制定脫硫脫硝開(kāi)工操作方案，總體思路是先利用風(fēng)機(jī)低負(fù)荷狀態(tài)取部分煙道氣對(duì)脫硫脫硝系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱,待脫硫脫硝系統(tǒng)出口煙氣溫度達(dá)到150 °C以上后，再對(duì)煙氣進(jìn)行切換作業(yè)，具體操作步驟如下(以圖1為例)。
(1) 現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)脫硫脫硝系統(tǒng)各設(shè)備具備開(kāi)工運(yùn)行條件。
(2) 脫硫脫硝系統(tǒng)將出入口電動(dòng)蝶閥開(kāi)啟到全開(kāi)位置。
(3) 啟動(dòng)脫硫脫硝循環(huán)風(fēng)機(jī)，增加其負(fù)荷達(dá)到20 Hz左右(正常情況下應(yīng)是45 Hz)，該狀態(tài)需要運(yùn)行約1 h，脫硫脫硝系統(tǒng)出口煙氣溫度可達(dá)到150 °C以上。
(4) 脫硫脫硝出口煙氣管道所在的焦?fàn)t(如圖1中3#焦?fàn)t)停止加熱，并將其對(duì)應(yīng)的插板閥全部下落到位。
(5) 增加脫硫脫硝循環(huán)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，可逐步調(diào)整到正常運(yùn)行狀態(tài)45 Hz。
(6) 停止加熱的焦?fàn)t恢復(fù)正常加熱，同時(shí)將另一座焦?fàn)t(如圖1中4#焦?fàn)t)的插板閥全部下落到位。
(7) 調(diào)整風(fēng)機(jī)負(fù)荷及脫硫脫硝入口電動(dòng)蝶閥開(kāi)度，使2座焦?fàn)t分煙道吸力翻板位置基本一致且處于中間調(diào)節(jié)比較靈敏的位置即可。
改進(jìn)后的操作方案中，第3步由于風(fēng)機(jī)負(fù)荷較小,對(duì)焦?fàn)t的吸力基本沒(méi)有影響，大部分煙氣仍會(huì)從原通道由煙囪排出，小部分煙氣被抽入脫硫脫硝系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱，該部分煙氣預(yù)熱后溫度偏低，匯總到原煙道不會(huì)對(duì)整體煙氣溫度造成大的影響，既達(dá)到了預(yù)熱設(shè)備的目的，又不影響焦?fàn)t吸力。
第4步1座焦?fàn)t停止加熱后,另一座焦?fàn)t會(huì)有更多的煙氣進(jìn)入脫硫脫硝系統(tǒng),既不影響吸力，也不影響設(shè)備預(yù)熱。第5步到第6步僅需不到1 min,所以焦?fàn)t總停止加熱時(shí)間不會(huì)超過(guò)5 min，且在焦?fàn)t恢復(fù)加熱后直接加熱煤氣用量不受影響，故對(duì)焦?fàn)t加熱的影響微乎其微。由于第4步已經(jīng)將插板閥全部下落口位置較遠(yuǎn)，不存在短路問(wèn)題,既保證了焦?fàn)t溫度，又消除了安全隱患。
4改進(jìn)效果
通過(guò)對(duì)焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)開(kāi)工方案的完善,在 2019年5月進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)操作試驗(yàn),焦?fàn)t停止加熱時(shí)間僅4min左右，焦?fàn)t溫度基本不受影響，焦?fàn)t煙吸力也不存在突然變小的問(wèn)題，改進(jìn)效果比較明顯,達(dá)到了既兼顧焦?fàn)t運(yùn)行的安全問(wèn)題，又不影響焦?fàn)t正常加熱及生產(chǎn)的目的。
5結(jié)論
利用脫硫脫硝低負(fù)荷時(shí)部分煙氣對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱,再根據(jù)煙氣入口與出口之間距離的不同對(duì)2座焦?fàn)t插板閥的操作區(qū)別對(duì)待，可實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝系統(tǒng)與焦?fàn)t生產(chǎn)之間的安全穩(wěn)定。由于各企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)不同,脫硫脫硝的工藝不同，脫硫脫硝系統(tǒng)的開(kāi)工運(yùn)行操作會(huì)有所區(qū)別，但焦?fàn)t本體的安全均不容忽視，應(yīng)在兼顧安全運(yùn)行的前提下優(yōu)化操作，降低對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行的影響。
