1、XX焦化有限公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目培訓課件XXXI化有限公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝除塵項目培訓課件山東冉坤環?？萍加邢薰?0一月XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計1概述1.1設計背景為滿足2020年山東省區域性大氣污染物排放綜合標準（DB37/2376-2013）第四時段重點區域排放要求，萊蕪市XX焦化有限公司2#焦爐為65孔5.5m的焦爐，煙氣量150000Nm3/h,煙氣溫度為210250c（按照230c進行設計），NOx含量在800mg/m3,SO2含量按照400mg/m3進行設計，并結合現有的生產工藝，新建一套干法脫硫脫硝系統。煙氣先進行脫硫處理，處理后的煙氣再

2、進行脫硝處理，凈化后的煙氣經過余熱回收（預留）的綜合利用后返回原主煙囪直排。主要控制指標如下：SO2排放濃度50mg/Nm3NOx排放濃度100mg/Nm3顆粒物排放濃度10mg/Nm32焦爐煙道廢氣凈化工藝2.1 工藝技術概述本項目工藝如下：2#焦爐煙氣一干法脫硫一布袋除塵裝置一低溫SCR脫硝一增壓風機一汽水換熱器（預留）一焦爐煙囪達標XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計排放。2.2 煙道廢氣凈化工藝介紹2.2.1 工藝流程萊蕪XX焦化有限公司2#焦爐為65孔5.5m的焦爐，煙氣量150000Nn$/h,煙氣溫度為210250c（按照230c進行設計），NOx含量在800mg

3、/m3,SO2含量按照400mg/m3進行設計，并結合現有的生產工藝，新建一套干法脫硫脫硝系統。煙氣先進行脫硫處理，處理后的煙氣再進行脫硝處理，凈化后的煙氣經過余熱回收的綜合利用后返回原主煙囪直排。2.2.2 脫硫原理SDSF法脫酸噴射技術是將高效脫硫劑（20-25區項均勻噴射在管道內，脫硫劑在管道內被熱激活，比表面積迅速增大，與酸性煙氣充分接觸，發生物理、化學反應，煙氣中的SO等酸性物質被吸收凈化。鈉基干法脫硫是利用脫硫劑超細粉與煙氣充分混合、接觸，與煙氣中SO快速反應。而且，在反應器、煙道及布袋除塵器內，脫硫劑超細粉一直與煙氣中的SO儂生反應。反應快速、充分，在2秒內即可生產副產物NaSO

4、。通過布袋回收副產物，作為化工產品利用。這種反應脫硫效率高，按化學反應當量1:1時，脫硫效率大于95%,而且是一次性噴入脫硫劑，不需要循環。XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計脫硫機理：以小蘇打（NaHCO做脫硫劑，在高溫煙氣的作用下激活，表面形成微孔結構，猶如爆米花被爆開，煙道內煙氣與激活的脫硫劑充分接觸發生化學反應，煙氣中的SO及其他酸性介質被吸收凈化，脫硫并干燥的NaSO副產物隨氣流進入布袋除塵器被捕集。完成的主要化學反應為：2NaHCO3+SO2+1/2O2Ma2SO4+2CO2+H2O2NaHCO3+SO3Na2SO4+2CO2+H2O與其他酸性物質（如SO3等）的反

5、應：NaHCO3+HCLNIaCL+CO2+H2ONaHCO3+HRNaF+CO2+H2O2.2.3 脫硝原理煙氣中90%以上NOx是以NO形式存在。脫硝系統以氨（NH3）為還原劑，在低溫SCR催化劑作用下,NH3選擇性地和NOx反應生成無二次污染的N2和H2O隨煙氣排放，實現NOx脫除，并控制NH3的逃逸率。化學反應式：4NJ4NH*。好4N2+6H2O（主要反應）2NO2+4NH*O23N2+6H2ONO+NO42NH*O22N2+3H2OXXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計2.3 工藝系統組成本焦爐煙氣凈化工藝系統主要由煙氣系統、脫硫系統、除塵系統、脫硝系統、引風機等組成

6、。2.3.1 煙氣系統本工程脫硝裝置的煙氣系統包括煙道、膨脹節、各類調節閥門、原有煙道改造。為防止漏煙，將原有的地下煙道調節翻板拆除，將煙道采用混凝土進行分隔，一側為原煙氣引出端，一側為凈煙氣回路端和煙氣旁路。從兩路地下煙道引出兩路焦爐煙氣，匯合后輸送至SDS脫硫水平反應器，經脫硫后煙氣進入布袋除塵器除塵后再進入脫硝反應器，經過脫硝后的煙氣經引風機輸出兩路煙道，一路返回焦爐煙囪，一路進入礦渣微粉脫硫系統（預留），該兩路均采用電動調節閥。為了保證系統的安全，防止一路出現故障，影響焦爐安全，系統設置兩路氣動旁路快開閥，以保證在任何工況下至少一路氣動旁路快開閥能正常開關。2.3.2 脫硫系統2.3.

7、2.1 脫硫制粉及噴射系統由于運輸和存儲的原因，碳酸氫鈉原料通常是粗顆粒（d50值約為200微米）。如要達到較高的反應活性,吸附劑必須有較大的比表面積。因此在脫硫劑進入循環流化床脫硫塔前，碳酸氫鈉必須研磨至一定細度。要去XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計除SO2碳酸氫鈉細度須達到d9020mm可以去除95姒上的SO2該系統是鈉基干法脫硫系統的關鍵設備，系統設備主要包括上料起重機、噸包卸料站、計量稱、超細磨機以及送粉風機等。袋裝碳酸氫鈉粉通過由上料起重機送到噸包卸料站進行拆卸，之后拆卸后的碳酸氫鈉粉由卸料站倉底的星型卸灰閥送入超細磨粉系統。磨粉系統包含喂料系統、分級研磨機、小蘇

8、打輸送風機、帶罐體的自動清洗系統等各個部件。研磨系統工作流程：物料經過星型卸灰閥均勻進入研磨機，磨機研磨盤和分級輪在電機帶動下高速旋轉，小蘇打物料受到高速旋轉的研磨盤撞擊之后粉碎，符合要求的物料進料分級輪進入下游系統中的，大的顆粒通過特制氣流導向環作用重新進入研磨區再次粉碎，直至粒徑達到設計要求。粒徑通過調整分級輪速度來調節。之后經送粉風機噴入到鈉基干法反應器內。送粉風機置于碾磨機前。系統設計研磨機一臺，處理量：0.25t/h,粒度W20pm總功率40KW品牌意大利OFFICINA投料均布器2臺，噴粉能力0.25t/h。2.3.2.2 脫硫反應系統在除塵器前煙道上噴入鈉基粉體，鈉基粉體在高溫煙

9、氣的作用下激活，煙道內煙氣與激活的鈉基粉體充分接觸發生化學反應，煙氣中的SO2及其他酸性介質被吸收凈化。XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計具有在線自動調節功能，可以依據進出口SO冰度調整碳酸氫鈉粉噴入量。保證SO2ii標排放的同時，實現脫硫劑消耗量的最經濟。系統設計臥式鈉基干法反應器一臺。2.3.3 布袋除塵器系統當脫硫后的含塵氣體由脫硫塔進入布袋除塵器進風口，與導流板相撞擊，在此沉降段內，粗顆粒粉塵掉入灰斗，起到預收塵的作用。氣流隨后折轉向上，通過內部裝有金屬架的濾袋，粉塵被捕集在濾袋的外表面。除塵后的氣體進入濾袋室上部的清潔室，匯集到出風管排出。隨著除塵器的連續運行，當濾

10、袋表面的粉塵達到一定厚度時，氣體通過濾料的阻力增大，布袋的透氣率下降，用脈沖氣流清吹布袋內壁，將布袋外表面上的粉餅層吹落，塵層跌入灰斗,濾袋又恢復了過濾功能。濾袋的噴吹周期和脈沖時間由煙氣凈化系統的微機控制。當濾袋阻力上升到一定數值后由微機逐次向脈沖閥的電磁閥供電，脈沖閥動作，壓縮氮氣經過噴吹管吹進濾袋內，在濾袋突然膨脹產生的振動和反向氣流的作用下，附著在濾袋外表面的灰塵脫離濾袋落入灰斗。當布袋除塵器進出口壓差達到設定值10001200Pa（可根據調試情況調整），布袋除塵器將自動清灰，清灰結束后，重新計時。除塵器的底部灰斗中的灰部分經輸灰系統送灰倉儲存。煙氣經布袋除塵器除塵后，經煙道進入引風機

11、后進入后續處理工序。XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計設置了煙氣溫度檢測、除塵器運行壓力檢測、料位檢測、運行設備故障檢測、上位工控系統等先進的檢測、監控設備。脈沖袋式除塵器主要由下部支架、灰斗、中部箱體、上部箱體、濾袋、袋籠、噴吹裝置、梯子、平臺、測壓裝置等組成。2.3.4 后產物處理系統由螺旋輸送裝置及噸包袋卸料裝置等組成。后產物由甲方自行處理。SDS脫硫的副產物為硫酸鈉，又名元明粉，為白色粉末；是工程中常用的早強劑。作為混凝土中摻入的一種外加劑，常起到早強作用，加快混凝土的凝結。硫酸鈉的摻量一般為水泥質量的0.5%2%能提高混凝土早期強度50%-100%28天強度有時提高

12、，有時降低，提高幅度約在10溢右，因此SDS兌硫的副產物建議可以作為微粉添加劑使用。2.3.4.1 除塵灰參數介質性質：干法脫硫布袋除塵收集的產物灰；堆積密度：0.81.2t/m3;最大粒徑：01mm含水率：2%1.3.4.2卸灰輸送XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計型式：機械螺旋輸灰十噸包袋卸灰裝置排灰量：連續產灰量W0.4t/h煙氣溫度：90-130C2.3.5 脫硝系統2.3.5.1 氨水溶液輸送模塊同一期公用一套氨水儲罐，通過氨水輸送泵將20%勺氨水輸送到2#焦爐脫硫脫硝系統的氨水蒸發器。設計卸氨泵，選用多級離心泵，脈動小配變頻電機，過流材質為SUS304具體選型為Q

13、=30m3,H=20pN=2.2kw。氨水輸送泵按照200%；水用量設計，選用多級離心泵，脈動小配變頻電機，過流材質為SUS304選擇品牌為南方泵業，具體選型為Q=1m3,H=150mN=2.2kw,一用一備。氨水輸送泵管道上設置衛生精細過濾器，防止氨泥及其他雜質堵塞管道和設備。氨水輸送系統的設備、工藝管道、管件過流材質的選用不低于不銹鋼SUS304本系統管路及閥門過流材質選用SUS30的質。該部分設有流量計、壓力變送器、壓力表等監測裝置，流量計監測介質的流量并作為噴氨量的依據，然后通過控制變頻器輸出頻率來達到所需的流量，本部分還設有手動調節裝置，在自動控制系統出現問題時可以手動對流量進行調節

14、，保證系統的長期連續運行，壓力監測元件監測系統壓力是否正常，并將壓力信號傳到中控XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計系統。氨水流量采用背壓和變頻調節方式，氨水泵出口主管道安裝現場顯示的不銹鋼渦街流量計一臺，氨水管路設有調節閥，壓力變送器、壓力表等。2.3.5.2 氨水蒸發噴射系統氨水儲罐中的氨水通過氨水泵送至氨水蒸發器中，利用蒸汽熱能氣化為氨氣，通過氨水蒸發器進口的調節閥控制氨水補給量，進而控制氨氣發生量。蒸發器換熱面積按最低蒸汽溫度設計，確保在最低蒸汽溫度狀態下仍然保證脫硝用氨氣量，當蒸汽溫度高時，通過控制氨水補給量及蒸汽供給量來控制氨氣發生量。氨水蒸發器采用熱管式換熱結構，

15、放置在脫硝界區內。蒸發器內部設計足夠空間，保證蒸發后的氨氣有足夠的存儲量并起到緩沖作用。稀釋風機：提供空氣，作為NH3的載體，將NH3B過噴氨格柵噴入煙道中；同時降低NH3的濃度，確保NH3處于爆炸濃度下限（15.7%）以下。采用氨水作為還原劑時，在噴入煙氣管道前需采用蒸汽對氨水進行蒸發。氨被蒸發為氨氣后，從脫硝反應器出口抽取一小部分熱空氣作為稀釋風，對其進行稀釋混合，形成濃度均勻的氨與空氣的混合物，通過布置在煙道中的網格狀氨噴嘴均勻噴入SC版應器前的煙氣管道。10XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計噴氨格柵：設置在SCR5應器上升煙道上，采用單元式控制，實現氨氣與煙氣的充分、

16、均勻混合。目前SC隘統普遍采用的是噴氨格柵的方法，即將煙道截面分成多個大小不同的控制區域，每個區域有若干個噴射孔，每個分區的流量單獨可調，以匹配煙氣中NOX勺濃度分布。噴氨部位的選取同NH3/NO癖爾比一樣重要。加氨部位應在NOX度及煙氣流速分布均勻白地方。加氨量是根據SCR口NO/度和允許的NOX非放濃度，通過反饋信號來修正噴氨量，實際運行中通常將NH3/NO瘴爾比才5制在0.751.00。氨水儲存及供應系統周邊設有氨氣檢測器，以檢測氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。當檢測器測得大氣中氨濃度過高時，在氨水站控制室會發出警報，操作人員采取必要的措施，以防止氨氣泄漏的異常情況發生。氨水儲存及供應

17、系統采取措施與周圍系統適當隔離。氨水蒸發器設有1套。2.3.5.3 氮氣吹掃系統2.3.5.4 噴氨系統本工程采用外購20%；水作為還原劑，從氨水站中氨水蒸發器出口接至脫硝現場。噴氨系統由稀釋風機、氨氣/煙氣混合器等組成。噴氨系統的作用是保證氨氣和混合煙氣均勻，并保證氨氣使用安全。稀釋風機的作用是降低噴入的氨氣濃度。氨氣的爆炸極限為15.7%27.4%（在空氣中體積濃度），為保證安全和分布均勻，稀釋風機流量按稀釋后的氨體積濃度不超過5獻計。11XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計氨氣/煙氣混合器置于稀釋風機與噴氨格柵之間以保證煙氣與氨氣的完全混合?；旌掀靼睔馊肟诠艿郎显O置流量控

18、制閥可對需要的氨噴入量進行控制。2.3.5.5 脫硝反應器反應器采用單倉室結構，SCR反應器的設計應充分考慮與周圍設備布置的協調性及美觀性。反應器應根據現場實際情況設計成煙氣豎直向上或下流動，反應器入口應設氣流均布裝置，反應器入口及出口段應設導流板,對于反應器內部易于磨損的部位應設計必要的防磨措施。反應器內部各類加強板、支架應設計成不易積灰的型式，同時必須考慮熱膨脹的補償措施。反應器由內、外鋼支架組成整體鋼結構，外部鋼結構最重承擔全部反應器的荷載，由于反應器內部煙氣溫度在200-280C左右，鋼結構選用Q345材料脫硝段之前設置有噴氨格柵。氨氣系統的混合氨氣經管道送至噴氨格柵，保證氨氣與焦爐煙

19、道廢氣充分混合，然后在脫硝催化劑的作用下發生還原反應。催化劑表層與上層催化劑支撐鋼梁之間應該有足夠的空間以便于維護檢修。反應器設計應考慮內部催化劑維修及更換所必須的起吊裝置。反應器應設置足夠大小和數量的人孔門。反應器應配有快裝快拆卸的催化劑測試元件。12XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計反應器的設計必須保證煙氣流動的均勻性，煙氣進入第一層催化劑前的煙氣溫度分布、速度分布的均勻性(煙氣流速最大偏差不大于平均值士15%,溫度最大偏差值不大于士10C,氨與NO噓爾比最大偏差不大于士5%以及煙氣流出最后一層催化劑的NO麻度分布和氨濃度分布的均勻性。反應器入口處設煙氣導流板，接應煙氣順

20、暢進入反應器內部空間，以確保煙氣的速度的均勻性，第一層催化劑上部設計有整流層，以確保煙氣流場的均勻性。催化劑清灰采用聲波清灰器，反應器出口采用機械振動清灰(2)低溫催化劑脫硝的核心技術是低溫脫硝催化劑技術。采用蜂窩狀30孔低溫催化劑。蜂窩狀催化劑前段硬化長度不小于20mm催化劑的初始反應活性k應不低于35Nm/h;SO2/SO3專化率應不高于1%催化劑軸向抗壓強度不應小于2.5Mpa;徑向抗壓強度不應小于0.8Mpa。未硬化催化劑的磨損率不應大于0.15%/kg,硬化催化劑磨損率不應大于0.08%/kg。催化劑單體采用模塊化組裝，組裝箱體采用Q235碳鋼焊接，框架結構。框架外形尺寸嚴格按照設計

21、圖紙施工，公差應不大于士5mm板面平面度不大于1.0mm相鄰板邊垂直度不大于2mm框架邊緣不應有裂紋、銳邊和毛刺。13XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計設計低溫SCR崔化劑可布置3層，初期設置2層運行、1層備用，在初期的2層催化劑運行3年后，增加布置第3層催化劑，然后每年循環更換1層催化劑。催化劑采用模塊化設計以減少更換催化劑的時間。催化劑模塊采用鋼結構框架，并便于運輸、安裝、起吊。為便于處理和安裝或從SCR5應器中移出，催化劑單元安裝于碳鋼籃子中形成單套模塊運輸。催化劑單元與單元之間以及單元與籃框外殼之間設置有密封裝置，用以防止未處理煙氣的泄漏以及吸收外部振動。催化劑模塊設

22、計有效防止煙氣短路的密封系統，密封裝置的壽命不低于催化劑的壽命。催化劑各層模塊規格統一、具有互換性，各品牌催化劑有互換性。2.3.5.6 脫硝反應器技術參數(1)處理煙氣量：160000Nm3/h;(2)煙氣溫度：230C;(3)設備耐負壓：-7000Pa(4)低溫脫硝催化劑催化劑形態：30孔蜂窩式低溫催化劑；催化劑使用壽命：不低于3年。14XXX焦化有Bg公司2#焦爐煙氣脫硫脫硝項目初步設計2.3.6 熱解析系統雖然焦爐煙氣中SO的濃度低，但是由于長時間的運行，仍存在鏤鹽沉積并堵塞催化劑的可能性，此時就需要對催化劑進行在線熱解析（預計熱解析周期在3-6個月左右）。為實現催化劑的在線熱解析，系統配置一套熱風爐系統，為催化劑熱解析提供升溫熱源。通過以上措施的綜合應用和調節可以實現正常運行。熱風爐通過燃燒焦爐煤氣，產生一定量的高溫煙氣，設計一臺混風風機，引自布袋除塵器后脫硫煙氣與高溫煙氣混合后，將高溫煙氣降至500C,再通過我公司擁有專利的高溫煙氣混合裝置對焦爐煙氣進行升溫，將煙氣溫度控制在270c以上，然后送至SC皈應倉內。當冬季焦爐煙氣溫度低于230C,可以采用熱風爐燃燒焦爐煤氣，產生一定量的高溫煙氣，對煙氣進行提溫至230c以上，以確保能正常噴氨，確保煙氣能達標排放。熱風爐主要由燃燒器、燃燒室、主供氣系統、點火系統、前處理系統以及控制系統組成。燃燒噴嘴采用CFD燃