發(fā)布時(shí)間：2020-05-26 14:42

【摘要】：為了滿足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(2012年)中的煉焦行業(yè)煙氣NO_X排放量控制在150 mg/m~3范圍內(nèi)的要求,本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有焦?fàn)t煙氣NO_X控制工藝技術(shù)分析基礎(chǔ)上,以甘肅金昌鑫華焦化廠2x72孔5.5m搗固焦?fàn)t為研究對(duì)象,進(jìn)行焦?fàn)t煙氣NO_X控制方案研究與工程設(shè)計(jì)。結(jié)果表明:(1)煙氣循環(huán)低氮燃燒系統(tǒng)可以降低煙氣NO_X含量,其投入運(yùn)行后,煙氣NO_X明顯降低,NO_X含量由系統(tǒng)投入前的1200 mg/m~3降低到系統(tǒng)投入運(yùn)行后的350mg/m~3;有利于降低燃后脫硝系統(tǒng)SCR裝置負(fù)荷,降低SCR運(yùn)行成本。(2)煙氣循環(huán)低氮燃燒系統(tǒng)投入運(yùn)行后,可以節(jié)約加熱煤氣量約10%,由系統(tǒng)投入前的20010 m~3/h降低到系統(tǒng)投入運(yùn)行后的18000 m~3/h;焦?fàn)t高向加熱均勻性得到改善;煙氣溫度有所提高,由系統(tǒng)投入前的289℃上升到系統(tǒng)投入運(yùn)行后的312℃,既有利于燃后SCR脫硝,又提高了煙氣余熱回收效率。(3)燃后SCR脫硝系統(tǒng)可以有效脫除煙氣NO_X,有利于進(jìn)一步降低煙氣NO_X至150 mg/m~3以下;脫硝催化劑窗口使用溫度不低于160℃,當(dāng)煙氣溫度從289℃上升到310℃,所選SCR催化劑活性提高,脫硝效率明顯提高,脫硝效率達(dá)90%。(4)SCR系統(tǒng)調(diào)試表明,當(dāng)氨氮比從0.8逐步調(diào)至1.15時(shí),脫硝效率呈現(xiàn)出先上升后下降趨勢(shì),氨氮比的提高會(huì)使NH_3過(guò)量,過(guò)量的NH_3會(huì)與SO_2反應(yīng)生成銨鹽,堵塞催化劑表面的活性孔位,影響NO_X脫除效率,故SCR脫硝系統(tǒng)最佳氨氮比為1.0,此時(shí)的脫硝效率為90%。(5)SCR系統(tǒng)調(diào)試表明,當(dāng)空速?gòu)?000 h~(-1)提高到8000 h~(-1)時(shí),脫硝效率呈現(xiàn)出先上升后下降趨勢(shì);當(dāng)空速設(shè)定為5500 h~(-1)時(shí),脫硝效率為95%�？账龠^(guò)高時(shí)會(huì)使NO_X還原反應(yīng)不充分,脫硝效率降低;空速過(guò)低時(shí)會(huì)使催化劑催化氧化SO_2形成銨鹽,堵塞催化劑表面的活性孔位,影響NO_X脫除效率。(6)SCR系統(tǒng)調(diào)試表明,當(dāng)煙氣中氧氣體積從4%提升到10%時(shí),脫硝效率呈現(xiàn)出先上升后下降趨勢(shì),當(dāng)氧含量控制在5%時(shí),脫硝效率為95%;O_2濃度為5%時(shí)會(huì)促進(jìn)NO與NH_3吸附在催化劑表面,而濃度過(guò)高會(huì)使SO_2氧化。(7)SCR系統(tǒng)調(diào)試表明,當(dāng)煙氣中SO_2含量上升時(shí),脫硝效率呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),當(dāng)SO_2濃度為800 ppm時(shí),脫硝效率下降到85%;SO_2含量過(guò)高會(huì)引起催化劑中毒,并且也容易被氧化為SO_3而容易形成銨鹽堵塞催化劑活性位。
【圖文】：

圖 2.1 脫硝反應(yīng)器總括圖Fig. 2.1 Total diagram of denitrification reactor目前合肥晨曦、焦耐院、江蘇愛(ài)爾沃特三家單位在焦?fàn)t燃后 SCR 煙氣脫硝藝方面已得到廣泛應(yīng)用，他們的工藝流程如下：自界區(qū)來(lái)的氨氣與氮?dú)庠诎?氮?dú)饣旌掀鲀?nèi)充分混合，經(jīng)噴氨格柵加入煙氣道中與煙氣均勻混合。氨的注入量是由 SCR 反應(yīng)器進(jìn)口 NOX濃度、煙氣溫度量值、煙氣流量來(lái)控制的。為保證氨不外泄，稀釋風(fēng)機(jī)出口閥設(shè)有故障聯(lián)鎖關(guān)，并發(fā)出故障信號(hào)�；旌蠚怏w進(jìn)入位于煙道內(nèi)的噴氨格柵，在注入格柵前設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)和流量指儀，在系統(tǒng)投運(yùn)初期可根據(jù)煙道進(jìn)出口檢測(cè) NOX濃度來(lái)調(diào)節(jié)氨的分配量，調(diào)結(jié)束后可基本不再調(diào)整。SCR 反應(yīng)器操作溫度可在 250 ℃-400 ℃，溫度測(cè)量位于 SCR 反應(yīng)器前的進(jìn)口煙道上，出現(xiàn) 250-400 ℃溫度范圍以外的情況時(shí)，度信號(hào)將自動(dòng)聯(lián)鎖關(guān)閉氨進(jìn)入氨/空氣混合器的快速切斷閥。在 SCR 反應(yīng)器內(nèi)與氧化氮反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，反�?yīng)生成水和氮?dú)怆S煙氣進(jìn)入。在 SCR 進(jìn)出口置 NO、O

圖 2.2 SCR 脫硝工藝流程圖Fig. 2.2 SCR denitrification process flow chart本工藝流程特別針對(duì)焦?fàn)t燃后煙氣脫硝設(shè)計(jì)，具有以下特點(diǎn)：1）為防止焦?fàn)t煙氣中焦油，焦塵、無(wú)定型炭黑等對(duì)催化劑的影響，特硝反應(yīng)器前設(shè)置高溫分級(jí)過(guò)濾器，該設(shè)備可有效過(guò)濾焦油，焦塵、無(wú)定型碳?xì)庵械念w粒物，特別防止焦?fàn)t串漏時(shí)產(chǎn)生大量黑煙時(shí)對(duì)催化劑的影響。2）系統(tǒng)設(shè)置聯(lián)鎖，當(dāng)脫硝反應(yīng)器入口煙塵濃度高于一定值時(shí)煙氣直接旁路，，避免了事故狀態(tài)時(shí)煙氣對(duì)催化劑的影響。（2）催化劑的選擇高效降低焦?fàn)t煙氣 NOX排放，一直是煤焦化行業(yè)尚未解決的技術(shù)難題內(nèi)部分科研機(jī)構(gòu)相繼研發(fā)出適合焦?fàn)t煙氣脫硝的低溫催化劑，其中較為成功合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院、中冶焦耐工程技術(shù)有限公司和中科院大連物學(xué)研究所等研發(fā)的焦?fàn)t煙氣脫硝低溫催化劑。表 2.2 目前國(guó)內(nèi)實(shí)際運(yùn)營(yíng)的 SCR 工藝的經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：X784;TQ426

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本文編號(hào)：2681996