摘要：本文主要結(jié)合當(dāng)前環(huán)保形勢(shì)，分析了我廠7米焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)的引進(jìn)吸收與應(yīng)用，探討生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中存在問(wèn)題，提出改進(jìn)措施。
河鋼集團(tuán)邯鋼公司邯寶焦化廠擁有4 座JNX70-II 型焦?fàn)t，焦炭生產(chǎn)能力220 萬(wàn)t/a。每2×42 孔焦?fàn)t組成一個(gè)爐組，合用一個(gè)布置在焦?fàn)t機(jī)側(cè)的煙囪。焦?fàn)t所用的燃燒煤氣，全年絕大部分時(shí)間（高爐檢修時(shí)間除外）為摻燒2-3% 焦?fàn)t煤氣的高爐煤氣。在設(shè)計(jì)結(jié)焦時(shí)間條件下生產(chǎn)時(shí)，經(jīng)測(cè)定燃燒后的煙囪內(nèi)的煙氣成分約為：粉塵含量：15-25mg / M3、SO2：70 -300mg/M3、NOx：300-600mg/M3。
由于企業(yè)所處的特殊地理位置，要求處理后的焦?fàn)t煙道氣排放指標(biāo)達(dá)到《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)表6 中特殊地區(qū)排放限值，排放指標(biāo)如下表：
故此對(duì)于邯寶焦化廠來(lái)說(shuō)，投入脫硫脫硝系統(tǒng)，以滿足焦?fàn)t煙囪排放物達(dá)到規(guī)定監(jiān)控?cái)?shù)值標(biāo)準(zhǔn)成為必然的選擇。
一、技術(shù)引進(jìn)總體思路
結(jié)合我廠實(shí)際，確定了以下工藝選擇原則：脫硫脫硝系統(tǒng)投入運(yùn)行后，焦?fàn)t煙囪不得冒白煙；針對(duì)所采用的脫硝工藝中煙氣溫度條件，要求煙囪煙氣有再加熱系統(tǒng)，以盡可能降低煤氣燃燒的消耗為選擇工藝原則；催化劑的更換以不影響脫硫脫硝設(shè)備正常運(yùn)行為原則；盡可能采用相對(duì)成熟可靠的技術(shù)，但不排斥引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)或可靠的改進(jìn)技術(shù)。
按照上述原則，最后我廠選擇了：SDA（半干法脫硫）+SCR脫硝的工藝路線，即先脫硫后脫硝的工藝。脫硫脫硝工藝技術(shù)路線：煙氣先脫硫——除塵——煙氣再加熱——脫硝工藝——回歸煙囪。
二、工藝技術(shù)流程簡(jiǎn)介
SDA 工藝原理：碳酸鈉粉通過(guò)給料螺旋定量加入溶解罐內(nèi)，并加水配制成一定濃度的碳酸鈉溶液。在實(shí)際生產(chǎn)中還有部分的除塵灰溶液，經(jīng)溶解后，與碳酸鈉溶液在容器內(nèi)（頂罐）混合。頂罐內(nèi)漿液自流入脫硫塔頂部霧化器，溶液經(jīng)霧化器霧化成50μm 的霧滴，與脫硫塔內(nèi)煙氣接觸迅速完成吸收SO2等酸性氣體的作用。由于碳酸鈉溶液為極細(xì)小的霧滴，增大了脫硫劑與SO2接觸的比表面積，反應(yīng)極其迅速且有極高的脫除SO2效率。由于噴入塔內(nèi)的碳酸鈉溶液是極細(xì)的霧滴，完成反應(yīng)后的脫硫產(chǎn)物也為極細(xì)的顆粒，因此，完成反應(yīng)的同時(shí)也即迅速干燥。故此在此過(guò)程中煙氣溫度下降到180℃左右，溫度下降約30℃左右。
脫硫后干燥的粉狀顆粒隨氣流進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)一步凈化處理，除塵器截留下粉塵定期外運(yùn)，粗顆粒（碳酸鈉粉帶入的泥沙或不溶性物質(zhì)）落入塔底定期外排。
SDA 技術(shù)有以下特點(diǎn)：工藝成熟可靠；脫硫效率高，最高可達(dá)99%。可根據(jù)煙氣內(nèi)SO2含量的改變及在考慮運(yùn)行成本的兩要素的前提下，在較大范圍內(nèi)任意且迅速調(diào)節(jié)；空塔結(jié)構(gòu)，吸收塔的阻力不是很大，按照設(shè)計(jì)不超過(guò)800Pa，節(jié)省運(yùn)行成本；濕法脫硫的機(jī)理，干法的特點(diǎn)，無(wú)廢水產(chǎn)生，系統(tǒng)不需防腐處理；SDA 工藝核心設(shè)備——噴霧器，由丹麥NIRO 公司制造，噴霧能力強(qiáng)大，最大可達(dá)110t / h。噴霧器的霧化粒徑為50μm，大大增加了霧滴與煙氣接觸面積，提高吸收效率。此外該噴霧器具有低維護(hù)、防磨損的專利設(shè)計(jì)，使用壽命長(zhǎng)、維修簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
三、存在問(wèn)題及解決方案
(一)除塵灰系統(tǒng)中的除塵灰的提升閥設(shè)計(jì)程序存在問(wèn)題，需要改進(jìn)
在原設(shè)計(jì)工藝中，布袋除塵灰系統(tǒng)中脫出的脫硫灰，經(jīng)由輸送設(shè)備下料到倉(cāng)料泵內(nèi)。數(shù)分鐘左右時(shí)，由壓縮空氣進(jìn)入到倉(cāng)料泵內(nèi)，壓送脫硫灰進(jìn)入脫硫灰料倉(cāng)，之后瀉壓，按照原設(shè)計(jì)此時(shí)脫硫灰料倉(cāng)上部的瀉壓管道會(huì)返回到除塵灰系統(tǒng)。與此同時(shí)，倉(cāng)泵也要進(jìn)行瀉壓。按照設(shè)想應(yīng)該是：此時(shí)倉(cāng)泵上的泄壓管道上的閥門（提升閥）開(kāi)啟，進(jìn)行瀉壓。而停留足夠的時(shí)間后再開(kāi)啟下料閥以便下料。但是在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，瀉壓閥的控制程序出現(xiàn)錯(cuò)誤。這兩個(gè)閥門基本上會(huì)同時(shí)打開(kāi)（間隔時(shí)間很短）。造成瀉壓時(shí)較大的壓力，直接進(jìn)入除塵灰系統(tǒng)下部的除塵灰料的刮送板通道內(nèi)。這樣會(huì)出現(xiàn)造成泄壓后的壓縮空氣反吹，進(jìn)入除塵灰倉(cāng)下部的輸送脫硫灰刮板機(jī)設(shè)備中，會(huì)導(dǎo)致除塵灰的串漏。不僅影響到周圍空氣質(zhì)量還污染地面環(huán)境。
我們分析判斷后，計(jì)劃修改提升閥打開(kāi)程序。修改后的控制程序?yàn)椋涸诿摿蚧伊蟼}(cāng)瀉壓一定時(shí)間后，再打開(kāi)下料閥。這樣避免出現(xiàn)粉塵外逸的可能。
(二)結(jié)焦時(shí)間的改變對(duì)脫硫系統(tǒng)系統(tǒng)的影響
由于地處京津冀地區(qū)，每年在10 月份后至第二年4 月的時(shí)間區(qū)段內(nèi)屬于限產(chǎn)階段。結(jié)焦時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)可達(dá)到72 小時(shí)，此時(shí)煙氣溫度將會(huì)發(fā)生較大變化。最低時(shí)僅達(dá)到180-190℃左右。在這種生產(chǎn)狀態(tài)下，給脫硝系統(tǒng)帶來(lái)一定的困難，必須通過(guò)加大加熱煤氣消耗來(lái)提高煙氣溫度，以保證催化劑的催化效果。過(guò)低的煙氣溫度還造成煙囪吸力會(huì)發(fā)生一定程度的變化，會(huì)對(duì)焦?fàn)t調(diào)火工作帶來(lái)不小的影響，需要我們?cè)诩磳?lái)臨的第一個(gè)冬季做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備。
四、環(huán)保效益
我廠脫硫脫硝系統(tǒng)自2018 年一季度正式投入運(yùn)行以來(lái)，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)污染物指標(biāo)有效控制在國(guó)家限值排放要求，得到公司及業(yè)界一致好評(píng)，為邯鋼環(huán)保治理做了正面宣傳，以及為焦化排污許可的獲批起到積極的推動(dòng)作用，值得在焦化行業(yè)進(jìn)行推廣。
