一種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及焦?fàn)t燃燒廢氣凈化領(lǐng)域，特別涉及一種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]焦化企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的焦?fàn)t燃燒廢氣，這里所說(shuō)的焦?fàn)t燃燒廢氣是指由煤氣與空氣在焦?fàn)t立火道內(nèi)混合燃燒所產(chǎn)生的氣體。所產(chǎn)生的焦?fàn)t燃燒廢氣中含有大量的氮氧化物(NOx)?，F(xiàn)在各焦化企業(yè)的焦?fàn)t燃燒廢氣均需經(jīng)過(guò)立火道、蓄熱室、小煙道、廢氣交換開(kāi)閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣，其中蓄熱室位于焦?fàn)t本體中部是回收煙氣余熱的單元，焦?fàn)t燃燒廢氣的直接排放給環(huán)境造成嚴(yán)重污染。我國(guó)規(guī)定自2015年I月I日起，現(xiàn)有焦化企業(yè)必須執(zhí)行GB16171-2012排放標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)，焦化企業(yè)以后產(chǎn)生的焦?fàn)t燃燒廢氣在排放之前必須經(jīng)過(guò)脫硝(即脫氮氧化物)處理。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，焦?fàn)t燃燒廢氣的脫硝均是在焦?fàn)t燃燒廢氣盤后總煙道處利用催化技術(shù)并根據(jù)流態(tài)化原理進(jìn)行脫硝。圖1是一種現(xiàn)有的焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，焦?fàn)t燃燒室2產(chǎn)生的焦?fàn)t燃燒廢氣通過(guò)焦?fàn)t蓄熱室1、廢氣盤12進(jìn)入焦?fàn)t煙氣總煙道
3。焦?fàn)t煙氣總煙道3上并列聯(lián)通回路煙管7，回路煙管7上依次設(shè)置有脫硝催化裝置8及引風(fēng)機(jī)9，并在回路煙管的入口端及出口端設(shè)置有第一切斷閥6和第二切斷閥10。脫硝還原劑即氨水或氨氣在第一切斷閥6和脫硝催化裝置8之間進(jìn)入回路煙管7，脫硝催化裝置8內(nèi)裝有催化劑層。焦?fàn)t燃燒廢氣在還原劑和催化劑的作用下脫除煙氣中的氮氧化物(NOx)，并從煙囪5排出。
[0004]上述的現(xiàn)有技術(shù)中，由于回路煙管7處的溫度較低，一般在260°C下，在此處進(jìn)行焦?fàn)t燃燒廢氣的脫硝需要采用適于低溫的脫硝催化劑，這種催化劑一般價(jià)格較高，使得脫硝成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)及方法。技術(shù)方案如下:
[0006]一種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)，包括:還原劑存儲(chǔ)裝置、還原劑噴入裝置及脫硝催化劑層；其中:
[0007]還原劑噴入裝置位于焦?fàn)t蓄熱室內(nèi)，所述還原劑噴入裝置的還原劑出口位于焦?fàn)t蓄熱室內(nèi)溫度為850°C-110(TC的區(qū)域，所述還原劑噴入裝置通過(guò)連接管道與焦?fàn)t蓄熱室外部的還原劑存儲(chǔ)裝置連接，所述連接管道設(shè)置有第一切斷閥；
[0008]所述脫硝催化劑層位于蓄熱室內(nèi)溫度為280°C -800°C的區(qū)域、焦?fàn)t廢氣盤下部及焦?fàn)t小煙道內(nèi)三個(gè)區(qū)域中的至少一個(gè)區(qū)域。
[0009]可選地，所述還原劑噴入裝置具體為:至少一條還原劑噴入管道。
[0010]可選地，還包括:儀表控制裝置，所述儀表控制裝置用于控制所述第一切斷閥。
[0011]可選地，所述還原劑為含氨氣體或含氨液體。
[0012]可選地，所述蓄熱室內(nèi)設(shè)置有格子磚；所述脫硝催化劑層位于蓄熱室內(nèi)溫度為2800C -800°C的區(qū)域，具體為:
[0013]所述脫硝催化劑層以代替至少一層格子磚的形式位于蓄熱室內(nèi)溫度為2800C -800°C 的區(qū)域。
[0014]可選地，所述還原劑噴入裝置外部設(shè)置保護(hù)夾套，所述保護(hù)夾套中存在有流動(dòng)的空氣或水用于為還原劑噴入裝置降溫。
[0015]一種應(yīng)用上述系統(tǒng)進(jìn)行焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝的方法，包括:當(dāng)生成的焦?fàn)t燃燒廢氣從焦?fàn)t蓄熱室的頂部進(jìn)入焦?fàn)t蓄熱室，使焦?fàn)t蓄熱室內(nèi)主氣流向下流動(dòng)時(shí)，打開(kāi)第一切斷閥，將還原劑存儲(chǔ)裝置中的還原劑引入還原劑噴入裝置中，并通過(guò)還原劑噴入裝置的還原劑出口將還原劑噴入到焦?fàn)t蓄熱室內(nèi)，所噴出的還原劑中的活性成分與焦?fàn)t燃燒廢氣中的氮氧化物反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)第一次脫硝，反應(yīng)后的焦?fàn)t燃燒廢氣經(jīng)過(guò)脫硝催化劑層，與脫硝催化劑反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)第二次脫硝；其中，所述還原劑中的活性成分為氨。
[0016]可選地，所述系統(tǒng)還包括:儀表控制裝置，所述儀表控制裝置用于控制所述第一切斷閥的開(kāi)啟與關(guān)閉；所述方法具體為:當(dāng)焦?fàn)t蓄熱室主氣流向下流動(dòng)時(shí)，所述儀表控制裝置將第一切斷閥開(kāi)啟；所述方法還包括:當(dāng)焦?fàn)t蓄熱室主氣流向上流動(dòng)時(shí)，所述儀表控制裝置將第一切斷閥關(guān)閉。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案，在焦化企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)裝置的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加還原劑存儲(chǔ)裝置，在焦?fàn)t蓄熱室內(nèi)增加還原劑噴入裝置，以及在蓄熱室內(nèi)溫度為280°C -800°C的區(qū)域、焦?fàn)t廢氣盤下部及焦?fàn)t小煙道內(nèi)三個(gè)區(qū)域中的至少一個(gè)區(qū)域設(shè)置有脫硝催化劑層，就可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)生成的焦?fàn)t燃燒廢氣從焦?fàn)t蓄熱室的頂部進(jìn)入焦?fàn)t蓄熱室后，將還原劑存儲(chǔ)裝置中的還原劑引入還原劑噴入裝置中，并通過(guò)還原劑噴入裝置的還原劑出口噴入到焦?fàn)t蓄熱室內(nèi)溫度為850°C -1100°C的區(qū)域，使得還原劑中的活性成分與焦?fàn)t燃燒廢氣中的氮氧化物反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)第一次脫硝，反應(yīng)后的焦?fàn)t燃燒廢氣經(jīng)過(guò)脫硝催化劑層，與脫硝催化劑反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)第二次脫硝；與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于脫硝催化劑層所處位置的溫度較高，一般都在260°C以上，因此，可以采用適用于較高溫度的脫硝催化劑，這種脫硝催化劑價(jià)格較低，因此，可以降低脫硝成本；同時(shí)，本發(fā)明通過(guò)兩次脫硝來(lái)去除焦?fàn)t燃燒廢氣的氮氧化物，使最終排入大氣的焦?fàn)t燃燒廢氣可以達(dá)到國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為一種現(xiàn)有焦?fàn)t脫硝工藝的焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明提供的第一種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明提供的第二種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明提供的第三種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]實(shí)施例1
[0025]圖2為本發(fā)明提供的第一種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)，可以包括:還原劑存儲(chǔ)裝置01、還原劑噴入裝置03及脫硝催化劑層06 ;其中，還原劑噴入裝置03位于焦?fàn)t蓄熱室02內(nèi)，且還原劑噴入裝置03的還原劑出口位于焦?fàn)t蓄熱室02內(nèi)溫度為850°C -1lOO0C的區(qū)域，還原劑噴入裝置03通過(guò)連接管道與焦?fàn)t蓄熱室02外部的還原劑存儲(chǔ)裝置01連接，所述連接管道設(shè)置有第一切斷閥04，所述脫硝催化劑層06位于蓄熱室02內(nèi)溫度為2800C -800°C 的區(qū)域。
[0026]在實(shí)際應(yīng)用中，脫硝催化劑層06以代替至少一層格子磚的形式位于蓄熱室內(nèi)溫度為300°C -800°C的區(qū)域。
[0027]實(shí)施例2
[0028]圖3為本發(fā)明提供的第二種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)，可以包括:還原劑存儲(chǔ)裝置01、還原劑噴入裝置03及脫硝催化劑層06 ;其中，還原劑噴入裝置03位于焦?fàn)t蓄熱室02內(nèi)，且還原劑噴入裝置03的還原劑出口位于焦?fàn)t蓄熱室02內(nèi)溫度為850°C -1100°C的區(qū)域，還原劑噴入裝置03通過(guò)連接管道與焦?fàn)t蓄熱室02外部的還原劑存儲(chǔ)裝置01連接，所述連接管道設(shè)置有第一切斷閥04，所述脫硝催化劑層06位于焦?fàn)t廢氣盤07下部。
[0029]實(shí)施例3
[0030]圖4為本發(fā)明提供的第三種焦?fàn)t燃燒廢氣脫硝系統(tǒng)，可以包括:還原劑存儲(chǔ)裝置01、還原劑噴入裝置03及脫硝催化劑層06 ;其中，還原劑噴入裝置03位于焦?fàn)t蓄熱室02內(nèi)，且還原劑噴入裝置03的還原劑出口位于焦?fàn)t蓄熱室02內(nèi)溫度為850°C -1100°C的區(qū)域，還原劑噴入裝置03通過(guò)連接管道與焦?fàn)t蓄熱室02外部的還原劑存儲(chǔ)裝置01連接，所述連接管道設(shè)置有第一切斷閥04，所述脫硝催化劑層06位于焦?fàn)t小煙道08內(nèi)。
[0031]上述的實(shí)施例1-3中，脫硝催化劑層06是分別位于蓄熱室內(nèi)溫度為280°C -800°C的區(qū)域、焦?fàn)t廢氣盤下部及焦?fàn)t小煙道內(nèi)；可以理解的是，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際需要，在上述三個(gè)位置中的兩個(gè)位置或三個(gè)位置均放置脫硝催化劑層06，例如，在蓄熱室內(nèi)溫度為280°C -800°C的區(qū)域及焦?fàn)t廢氣盤下部均設(shè)有脫硝催化劑層06。具體在哪幾個(gè)位置放置脫硝催化劑層06，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行確定，本發(fā)明在此不作具體限定。
[0032]需要說(shuō)明的是，在實(shí)施例1-3中，還原劑存儲(chǔ)裝置01可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)還原劑的具體形式來(lái)確定，例如當(dāng)還原劑為液態(tài)時(shí)，還原劑存儲(chǔ)裝置01就可以采用相應(yīng)的用于存儲(chǔ)液體的裝置，還可以配置還原劑氣化裝置。當(dāng)還原劑為氣態(tài)時(shí)，還原劑存儲(chǔ)裝置01就可以采用相應(yīng)的用于存儲(chǔ)氣體的裝置即可。
[0033]進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，圖2-4中所示出的還原劑噴入裝置03只是一種示意圖，其具體實(shí)現(xiàn)形式本發(fā)明并不需要限定。只要其能夠?qū)⑦€原劑存儲(chǔ)裝置01中的原還劑引入到焦?fàn)t蓄熱室02中，并將還原劑噴入到焦?fàn)t蓄熱室02中溫度為850°C -1100°c的區(qū)域即可。
[0034]在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)施例1-3的焦?fàn)t蓄熱室02上方是焦?fàn)t燃燒室05，在焦?fàn)t燃燒室05內(nèi)煤氣與空氣混合燃燒后生成焦?fàn)t燃燒廢氣，該焦?fàn)t燃燒廢氣從焦?fàn)t燃燒室05的立火道進(jìn)入焦?fàn)t蓄熱室02回收部分熱量后，再?gòu)慕範(fàn)t蓄熱室02底部排出進(jìn)入小煙道。當(dāng)焦?fàn)t廢氣排放完成后，煤氣及空氣再通過(guò)焦?fàn)t蓄熱室02吸收熱量后進(jìn)入焦?fàn)t燃燒室05的立火道進(jìn)行燃燒。
[0035]為了能夠方便的控制還原劑噴入裝置03在焦?fàn)t蓄熱室02內(nèi)的噴入時(shí)機(jī)，需要安裝第一切斷閥04。第一切斷閥04控制還原劑噴入裝置03在焦?fàn)t蓄熱室02中主氣流向下流動(dòng)時(shí)開(kāi)啟，在焦?fàn)t蓄熱室02中主氣流向上流動(dòng)時(shí)關(guān)閉。
[0036]在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)施例1-3的第一切斷閥04可以由人工手動(dòng)控制，但為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化，在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，該系統(tǒng)還可