[发明专利]一种焦炉烟气脱硝及余热利用联合装置及利用其进行脱硝的方法

说明书

本申请公开了一种焦炉烟气脱硝及余热利用联合装置及利用其进行脱硝的方法，属于焦炉烟气脱硝技术领域，包括入口烟道、脱硝反应器和汽包，所述入口烟道设有烟气进口、氨气进口管道和三条烟气出口管道，每条烟气出口管道和脱硝反应器顶部对应的进口相连，脱硝反应器的下部壳体上设有净烟气出口，净烟气出口上方的脱硝反应器腔体内从上至下依次设有烟气均流构件、脱硝催化剂、蒸发换热器和预热换热器，蒸发换热器的进口和出口分别通过管线和汽包相连，预热蒸发器的进口连有软水管线，预热蒸发器的出口通过热水管线和汽包相连。利用本发明的装置，每年减排NOx2500吨，回收蒸汽每年10万吨，脱硝效率大于96%。

技术领域

本发明属于焦炉烟气脱硝领域，具体涉及一种焦炉烟气脱硝及余热利用联合装置及利用其进行脱硝的方法。

背景技术

对于烟气脱硝，采用氨为原料还原法成熟且可靠，反应原理如下：NO+0.25O₂+NH₃＝N₂+1.5H₂O，氨将NOx还原为氮气和水，消除了污染。1molNO消耗1mol氨，折算为1吨NO₂消耗0.37吨氨。该项目按最大值设计，每小时将消耗氨为130kg。该方法分为无催化剂的非催化选择性还原法(Selectively non-catalytic reduction,SNCR)，和有催化剂的选择性催化还原法(Selectively catalytic reduction,SCR)。SNCR法要求反应温度在850-950℃，脱硝效率在50-70％之间。很显然，焦炉烟道气不适合采用SNCR。

焦炉烟道气有如下特点：

(1)温度较低，一般温度在200-2240℃之间，正常温度220℃左右。尽管烟气温度也是从1300-1500℃左右降到这个温度的，由于焦炉结构的特殊性(采用蓄热换热式方式，而锅炉采用的是管式换热方式)，几乎不可能在焦炉内串插催化剂层，只能利用这个烟气的温度区实施脱硝。

(2)烟气NOx含量较高，在800-1200mg/Nm³之间。

(3)含尘量较低，一般在30mg/Nm³左右，小于100mg/Nm³。

这样，常规的锅炉用催化剂就不太适合于焦炉烟道气脱硝。

焦炉烟道气带出的余热占整个焦化系统余热利用的近三分之一。过去为了省去烟气出口引风机及其可能带来的问题，烟气直接从地下烟道联通烟囱排出，对于焦炉的燃烧室而言，直接构成爬力，为焦炉提供空气。

近年来，随着节能，尤其环保标准的提高，焦炉烟道气的余热利用成为一个重要的方向。但是由于焦炉烟道气的特殊性，目前的余热利用装置运行容易出现运行稳定性的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焦炉烟气脱硝及余热利用联合装置及利用其进行脱硝的方法。

基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种焦炉烟气脱硝及余热利用联合装置，包括入口烟道、脱硝反应器和汽包，所述入口烟道设有烟气进口、氨气进口管道和三条烟气出口管道，每条烟气出口管道和脱硝反应器顶部对应的进口相连，脱硝反应器的下部壳体上设有净烟气出口，净烟气出口上方的脱硝反应器腔体内从上至下依次设有烟气均流构件、脱硝催化剂、蒸发换热器和预热换热器，蒸发换热器的进口和出口分别通过管线和汽包相连，预热蒸发器的进口连有软水管线，预热蒸发器的出口通过热水管线和汽包相连，所述汽包设有蒸汽输出管。