师德谦
山东省冶金设计院股份有限公司 山东济南 271104
摘要：我国快速的经济发展环境下，导致了我国环境污染出现了诸多的问题，现在对于二氧化硫和氮氧化物的污染治理已经迫在眉睫，由于现在脱硫脱硝的费用较高，许多企业难以承受，所以我们必须加大运用烟气脱硫脱硝技术的研发和升级，积极学习国际上先进的生产技术，并结合我国的生产国情，针对不同的技术生产所存在的不足和缺陷进行问题的解决和技术的升级。本文主要分析焦炉烟气脱硫脱硝系统与加热系统的联锁。
关键词：焦炉加热;脱硫脱硝;联锁
引言
随着我国经济的发展进步，我国各类生产产业都有了显著的技术提升和产量提升，但是这也随之而来带来许多环境污染问题，在工业生产领域中，烟气脱硫脱硝技术的应用就会带来一定的硫化物污染排放或氮氧化物污染排放问题。近年来，我国环保部门对于工业生产有了越发严格的要求，在此环境下，本文将探讨焦化企业脱硫脱硝工艺技术，并进行环保性能分析，来帮助企业更好的选择适宜的生产技术，来促进环保目的的实现
1、焦炉烟气吸力来源的变化
焦炉正常生产所需的吸力由焦炉烟囱提供，焦炉烟气脱硫脱硝系统投产后，焦炉加热所需吸力由引风机提供，改变了原有焦炉烟气吸力的来源。引风机产生的吸力，除了需要克服焦炉加热系统(废气开闭器、烟道等)的阻力和下降气流的热浮力，还需要克服脱硫脱硝系统产生的阻力，以保证焦炉内废气排出，空气吸入，满足焦炉的连续加热需求。
2、焦炉烟气的特点
2.1排烟温度低
与发电厂的排烟温度相比，焦炉排烟温度低，燃烧焦炉煤气的焦炉排烟温度约为250~280℃，燃烧高炉煤气的焦炉排烟温度约为180~200℃，达不到耐硫性和耐水性优异的高温SCR脱硝所需的窗温度320℃~420℃。
2.2低尘高焦油
在串漏严重的焦炉中，焦炉烟雾中含有很多焦油。与燃煤烟气相比，焦炉烟气的含尘浓度较低，但由于焦炉列的泄漏，烟气中的焦油较高，低尘高焦油的工况采用传统布袋除尘器会在布袋上制作胶袋。
2.3烟囱需要热备盘
由于没有焦炉送风机，焦炉烟气通过烟囱的吸力排出，烟囱必须处于热备状态，以便在脱硫脱硝系统送风机故障时能够向焦炉提供稳定的负压，净化后的烟气必须返回焦炉原烟囱，温度必须在130℃以上，防止烟囱内部结构在露点以下腐蚀，维持烟囱的热备盘，温度过低的湿式法(石灰石-石膏法、氨法等)难以适用。
3、脱硫脱硝系统与焦炉加热系统联锁的设置
脱硫脱硝系统投运后，系统稳定性和安全性会直接影响到焦炉的生产运行。2018年4月，因金属板材的热膨胀，使闸板卡在滑道上不能正常动作，事故旁通阀开启后焦炉吸力为100～110Pa，无法满足最低吸力要求，如果未能及时发现，大量煤气不完全燃烧将淤积在烟道与烟气脱硫脱硝系统中，后果不堪设想。为增强系统安全性，在脱硫脱硝系统与焦炉加热系统间增加联锁关系。主要联锁关系设置如下。(1)增加“联锁投运/解除”按钮，便于岗位人员根据实际生产需要投用此联锁。在焦炉控制室现有的焦炉上位机画面增加“联锁投运/解除”按钮，点击会在“联锁投运”和“联锁解除”之间确认切换。当投运脱硫脱硝系统与焦炉系统之间的联锁时，此按钮处在“联锁投运”状态，且显示绿色;当2套系统之间的联锁解除时，此按钮处在“联锁解除”状态，且显示红色。
(2)当引风机发出“故障或停机”信号时，在焦炉煤气加热方式下，焦炉加热系统煤气行程按设定程序运行至中间位置;在高炉煤气加热方式下，焦炉加热系统废气行程按设定程序运行至230mm位置。此时焦炉操作步骤如下。①解除焦炉交换机与烟气脱硫脱硝系统联锁，改为手动换向操作。②关闭使用高炉煤气加热焦炉的全部Φ184mm旋塞。③打开闸板或原烟道翻板，使吸力满足加热制度要求。④使用焦炉煤气加热的焦炉恢复正常加热。⑤使用高炉煤气加热的焦炉必须倒用一向焦炉煤气加热后，再倒用高炉煤气加热。⑥脱硫脱硝系统故障解除后，与交换机联锁。(3)当引风机未发出“故障或停机”信号，但引风机变频转速明显下降，脱硫脱硝系统总烟道吸力减小时，在脱硫脱硝控制室及焦炉控制室的画面、语音同时报警，便于岗位人员及时联系，做好应急处理。在脱硫脱硝控制室上位机画面增加“总烟道吸力报警下限值”，允许权限人员根据焦炉正常生产时，修改总烟道吸力报警的下限值。当总烟道吸力的实际检测数值≤设定的“总烟道吸力报警下限值”时，则报警。
4、焦炉烟气脱硫脱硝工艺及其特点
4.1SDA+布袋除尘+低温SCR脱硝
旋转喷雾半干式脱硫( SDA )利用Na2CO3作为脱硫剂，雾化的Na2CO3饱和溶液和烟气在脱硫塔内充分接触，吸收SO2等酸性气体完成物理化学过程，同时副产物NaSO3也迅速干燥，随气流进入布袋除尘器进行净化处理。脱硫除尘后的烟气升高温度进入低温SCR脱硝反应器，在催化剂的作用下喷吹的氨气和氮氧化物反应生成氮气和水，反应生成的水和氮气随烟气排出。该工艺优点:脱硫效率高，最高99%；调节柔软性，通过增加脱硫剂和提高脱硫液喷淋量，可以提高脱硫效率，进一步适应焦炉换流时排烟负荷的变化。脱硫后脱硝，避免了硫酸氢铵堵塞脱硝催化剂，延长了再生周期，提高了催化剂的寿命。但是，该工艺的脱硫剂容易吸湿结块，给脱硫浆液的制备带来困难。冬季容易发生脱硫浆液堵塞的配管；脱硫塔及管道易腐蚀，检修维护工作量大。脱硫后烟气温度下降30~40℃，SCR脱硝烟气体提取温度下消耗的气体量增加。另外，半干式脱硫副产物处理没有良好的方法，无害化处理成本很高。
4.2CR脱硝+余热回收+新型催化法脱硫
焦炉排出的烟气首先经过烟道燃烧器的升温，使排烟温度上升到280℃以上，放入SCR脱硝反应器进行脱硝，脱硝后进入余热锅炉降温，余热回收系统将烟气加热回收产生0.6MPa以上的蒸汽，供暖、并网发电等各种发电脱硫工艺也提供了适宜的温度区间，余热回收后温度在150℃左右的烟气进入新型催化法脱硫系统进行脱硫，新型催化法脱硫后烟气中的SO2、H2O、O2被催化剂孔隙吸附，通过活性成分的催化作用转化为具有活性的分子，生成H2SO4。催化反应生成的硫酸积累在载体上，脱硫一段时间后，微孔中的硫酸达到饱和，副产物稀硫酸再生，释放出催化剂的活性位点，恢复催化剂的脱硫能力。该技术的优势:适应烟气温度从高到低的要求，首先脱硝后脱硫，减少了脱硝烟加热所需的热量。采用利用烟气余热产生蒸汽，增加经济效益，减少运行费用的干式脱硫，解决了烟气温度超过130℃，焦炉烟囱的热备问题。但是，先脱硝容易因硫酸氢铵引起SCR催化剂的堵塞，影响脱硝效率。新的催化法脱硫副产物稀硫酸铁离子含量高，作为硫丹工序的原料会影响硫丹的结晶。
结束语
在烟气脱硫脱硝系统与焦炉加热系统之间设置联锁关系以及对焦炉设备进行改进，增强了加热系统的安全性。改进后迁安中化公司脱硫脱硝系统共出现7次故障停机，均达到了预期效果，对焦炉加热系统的稳定性和安全性影响较小。
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