[发明专利]一种焦炉烟气宽负荷脱硝装置

说明书

本发明公开了一种焦炉烟气宽负荷脱硝装置，包括脱硝烟道、燃烧系统、氨水直喷系统、压力平衡系统、焦尘过滤系统、催化反应系统、水汽系统和引风系统，本发明采用焦炉烟气/热空气混合物在脱硝烟道内置的燃烧器燃烧焦炉煤气产生低氮高温烟气，通过内置的均混器直接混合方式加热焦炉烟气，然后通过氨水直喷雾化形成氨气/烟气混合物，同时利用过滤器和惯性分离吸附焦油和分离焦尘，最后不同负荷烟气经过挡板切换和插板启闭在分区脱硝搭内实现宽负荷脱硝反应，脱硝后的烟气再通过引风机抽吸进入烟囱排放至大气。本发明的装置具有设备紧凑、操作灵活、可连续运行、适应不同负荷、投资和运行成本低的特点。

技术领域

本发明属于大气污染物控制技术领域，具体涉及一种焦炉烟气宽负荷脱硝装置。

技术背景

随着最新《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)的出台，炼焦炉只有采用更先进的脱硝装置进行烟气脱硝，才能满足更为严格的氮氧化物排放要求。目前，SCR脱硝技术在电力行业已经被证实是最高效的烟气脱硝技术之一，如果将该技术应用于焦化行业，必将大大降低焦炉烟气氮氧化物的排放浓度，达到日趋严格的排放标准。

但是，炼焦炉具有满足其自身工艺要求的结构特点，焦炉烟气具有不同于燃煤锅炉烟气的温度和成分特性，具体体现在以下几个方面：(1)常规的2×65孔焦炉烟道布置在地下空间，分两路对称引出至烟囱，烟气的流动阻力依靠烟囱的自拔力克服；(2)焦炉排烟温度较高，通常在200～300℃；(3)由于存在串炉等现象，焦炉烟气通常含有焦油和焦尘，焦油容易附着在受热面和烟道表面，焦尘容易堵塞空隙。因此，如果将常规脱硝装置直接应用于焦炉烟气的脱硝，肯定会产生以下不利影响：(1)烟气温度达不到反应要求，催化剂催化效率得不到有效发挥，脱硝效率长期处于极低的水平；(2)焦油容易黏在催化剂表面，焦尘会堵塞催化剂空隙，影响催化剂使用寿命；(3)增加的脱硝装置会影响两侧焦炉烟道的阻力平衡，从而影响焦炉的正常运行；(4)新增的脱硝装置还会显著增加烟气的流动阻力，此时烟囱的自拔力无法克服新增的阻力，而且排烟温度降低也会降低烟囱的自拔力。

因此，有必要在常规脱硝装置的基础上，针对焦炉烟道和焦炉烟气的特点，耦合新的技术，研发新的焦炉烟气脱硝装置。

发明内容

发明目的：本发明针对焦炉烟气采用常规SCR脱硝方法时存在由于温度低而导致脱硝效率过低、焦油堵塞催化剂等问题，结合焦炉烟气和炼焦工艺特点，提供了一种焦炉烟气的宽负荷脱硝装置。

技术方案：为解决上述问题本发明提供了一种焦炉烟气的宽负荷脱硝装置，包括脱硝烟道、燃烧系统、氨水直喷系统、压力平衡系统、焦尘过滤系统、催化反应系统、水汽系统和引风系统，其中：

所述脱硝烟道包括依次相连的原焦炉烟道、竖井烟道、转向烟道和水平烟道；

所述燃烧系统包括过滤器、混合器、再循环风机、送风机、均混器、导流肋片、烧焦门和燃烧器，所述过滤器一端与竖井烟道相连，另一端一起连接混合器、再循环风机和燃烧器燃烧风入口；所述均混器与燃烧器同轴相连并横跨置于竖井烟道两侧板；所述送风机与燃烧器的冷风入口相连；所述导流肋片一端与燃烧器外侧相连，另一端与竖井烟道侧板相连，烧焦门布置于均混器与竖井烟道侧板相连侧，所述燃烧系统，用于燃烧焦炉煤气产生高温烟气，并通过直接掺混方式加热焦炉烟气；

所述氨水直喷系统包括依次相连的氨水注射泵、水蒸汽入口和雾化喷枪，所述雾化喷枪的出口端设置于竖直烟道中并设置于燃烧器的上方；其用于将来自焦化车间的氨水雾化成微小液滴，采用来自脱硝烟道的焦炉烟气热量将氨水液滴蒸发成氨气，并与焦炉烟气完全混合；

所述压力平衡系统设置于水平烟道内，用于平衡脱硝烟道两侧的烟气阻力；