天津华能北方热力设备有限公司 天津市 301900
摘要：通过优化催化剂仓、灰仓、氨气源和气力输灰系统的保温效果，使脱硫灰仓的布袋阻力保持在1.2 kpa以下，保证了脱硫脱硝引风机的排风量，由此保证了焦炉正常加热所需的吸力，从而确保了焦炉烟气脱硫脱硝装置的正常运行。期望此次研究能够带来一定的借鉴。
关键词：烟气；脱硫脱硝系统；脱硫灰
1样本概述
某家公司的1 #，2 #，3 # 和4 #焦炉，根据最新的环保要求，为确保四座焦炉的SO2及 NOx排放达到《焦化行业污染物排放标准》的特定排放限值，由此企业增加了两套焦炉烟气脱硫脱硝设备，能够符合国家环保目标的规范。该项目于2018年4月投入运行，采用了中冶炼焦化公司开发的“旋转喷雾半干法脱硫 + 除尘脱硝”整体技术。脱硫灰装置的作用是收集、输送和排放脱硫灰。生产经过里，企业对多项工艺设备展开了有效的优化作业，从而保证了脱硫灰分等装置能够处于正常运行的状态[1]。
2焦炉烟气脱硫脱硝系统中脱硫灰单元的工艺介绍
“旋转喷雾半干法脱硫 + 除尘脱硝”专用工艺流程如图1所示。焦炉烟气脱硫脱硝装置主要由脱硫塔、除尘脱硝一体化装置、引风机、烟气管道等组成。焦炉烟气从焦炉烟道接头处抽出，烟气先进入脱硫塔，然后在脱硫塔内脱硫。在脱硫塔方面，其所排出的烟气则是会进入到除尘脱硝一体化装置。而在随后则是会与还原剂展开充分的混合。由此出现的混合烟气则是会来到脱硝催化剂层，并因为催化剂的影响从而出现脱硝反应。而在净化后的干净烟气则是会被系统引风机作用，进而送回烟囱展开排放作业。而在净化后的烟气，其在排气温度最少能够达到180°c，。而在烟气脱硫灰单元工艺方面，主要为将是将袋式除尘工段中的烟气在烟气进入除尘脱硝一体化装置后进行脱除。将布袋反吹收集的脱硫灰通过气力输送泵送到脱硫灰仓[2]。脱硫灰分装置的设备主要包括除尘仓、气力输送装置、脱硫灰分仓及其辅助设备、辅助压缩空气装置、脱硫灰分装置相关工艺设备，包括氨气装置和催化剂仓。该企业单脱硫脱硝装置的脱硫灰装置包括6个集尘箱，用于布袋除尘器下收集脱硫灰，脱硫灰空气输送。
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图1 焦炉烟气脱硫脱硝工艺流程
3关于除尘灰仓淌水问题的工艺设备优化
在脱硫脱硝装置的试生产中，发现除尘仓除尘不顺畅，在设施拆除后看到除尘仓一些脱硫灰已形成湿块，导致灰仓内水流不畅，主要原因是：1.空气系数是1.25，而在相对湿度方面，则是为60%，除尘仓内的水流不畅，焦炉煤气燃烧后废气中水蒸气的体积比约为20%，如若烟气温度不大于150°c 时，废气中容易出现冷凝物；2.氨气是进入除尘仓上部催化室的外部介质。在试生产经过里，因为氨气纯度没有达到99%，导致氨气带水问题严重，这就会对烟气温度造成一定的作用。一些外部水直接从催化室流入脱硫灰室；3.压缩空气是间歇反吹布袋的外部介质，在试生产经过里，因为水压空气严重，一些外部水流入灰仓[3]。
3.1优化催化剂仓、灰仓保温效果
对原催化剂仓和灰仓（100mm 厚岩棉和0.8 mm 铝皮波纹保护壳）的保温结构展开了有效的优化作业。（1）每个灰仓安装一组外墙和蒸汽伴热管，使用0.2 mpa 低压蒸汽。仓体和蒸汽进出口各有一排蛇形管，仓体上部设有蒸汽环管和下冷凝水环管。（2）蛇形伴热管和筒仓外壁不会发生直接的接触，伴热管直径是25mm，要低于压流体焊接钢管。蛇形管的弧段距仓壁不超过150mm，灰斗下部蛇形管逐渐从仓壁缩小，并与蒸汽凝结水主管相连。（3）在催化剂仓和灰仓的伴热管外加入6 mm 厚度的纳米气凝胶毡，然后铺设100 mm厚的岩棉和0.8 mm 铝皮波纹板保护壳。（4）使用除尘设备前，先开启加热系统30分钟，等除尘设备温度上升后再使用。通过优化催化剂仓和灰仓的保温效果，使除尘器的烟气温度保持在200 ° c 以上，测量了灰仓壁面的烟气温度在180 °c 以上，极好地保障了烟气水蒸汽不凝结。
3.2优化氨气气源
通过对氨气源的优化，对氨气供气管道进行了综合分析，在脱硫脱硝设备前加入氨气加热器，氨气加热到130°c以上，氨气中的水完全气化，氨气输送管道采用蒸汽加热。氨加热器的原理是蒸汽热交换。利用低压蒸汽与氨气进行热交换，使氨气由50°c 上升到130°c以上[4-5]。
3.3优化压缩空气
通过添加低温型压缩空气干燥器去除压缩空气中的油和冷凝物，优化了压缩空气供气，消除了袋反吹和气力输灰过程中总压缩空气携带的水和脱硫灰的混合物的作用。
3.4优化气力输灰系统
在该部分，主要的优化措施有以下：1.取消部分管段，减少输灰仓排灰孔和气力输灰系统彼此之间存在的连接距离；2.促使连接管的保温和密封情况得以提升；改善气力输灰自动化操作程序，提升无效输灰报警，即输灰开始后，借助输灰信号判断输灰系统是否处于输灰状态（即无效输灰），而在系统方面，则是能够提示巡检人员在第一时间检查集灰斗的排灰情况。借助上述措施的有效应用，能够非常好地促使排灰的连续性得以强化。
4结束语
通过对工艺设备的优化，能够获得以下结论。借助优化催化剂仓和灰仓的保温效果，使除尘器内烟气温度达到200°c以上，灰仓壁烟气温度达到180°c以上，加入氨加热器，使氨气加热到130°c以上，使氨气中的氨水完全气化。通过添加低温冷冻压缩空气干燥器去除压缩空气中的油和冷凝水，可以有效地解决压缩空气中水分含量对脱硫灰运行的影响。通过优化气力输灰管道，优化排灰方案，消除无效的输灰作用，保证脱硫灰分装置排灰的连续性，从而支持脱硫灰分装置的正常运转。
参考文献：
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[3]曹博文，钱付平，刘哲，王来勇，徐兵，黄乃金，吴昊.烧结烟气脱硫-除尘-脱硝系统流场模拟及结构优化[J].煤炭学报，2020，45（10）：3589-3599.
[4]赵栓柱.焦炉烟气脱硫脱硝系统脱硫废液处理的工艺优化[J].煤化工，2019，47（03）：40-43.
[5]许国望，宁佐强，白云开，卢松坚.烟气脱硝除尘脱硫装置存在问题分析与改进[J].中外能源，2018，23（11）：89-94.