焦耐院优化流程节能减排.pptx

优化流程 节能减排
提供全生命周期运维服务
2021年10月
2021/12/25 星期六
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目 录
1. 焦炉燃烧废气中SO2和NOx减排技术
2. 干熄焦长寿化技术
3. 焦化工序能耗分析及节能措施
4.
1. 焦炉燃烧废气中SO2和NOx减排技术
烟道废气中NOx的来源及产生机理
1）NOx生成机理
3种：温度热力型、碳氢燃料快速型和含氮组份燃料型
在燃料燃烧生成的NOx中，NO占95%。主要研究NO的形成机理
① 温度热力型NO：燃烧过程中，空气中带入的氮被氧化为NO
O+N2＝NO+N N+O2＝NO+O
由于原子氧和氮分子反应需要很大活化能，只有在燃烧火焰的高温区才会产生
当火焰温度高于1500℃时，其生成速度按指数规律迅速增加
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1. 焦炉燃烧废气中SO2和NOx减排技术
烟道废气中NOx的来源及产生机理
② 碳氢燃料快速型NO
快速型NO是碳氢系燃料在α＝～，并用预混合燃烧方式时生成的。焦炉中，只有用COG加热时，由于焦炉煤气中含有CH4以及CmHn，在其形成局部燃料过浓时，才会形成少量的NO
③ 含氮组分燃料型NO
燃气中含有如***化氢HCN、氨NH3、吡啶C5H5-N、喹啉C9H7N等含氮组分时，这些化合物中的氮在燃烧过程中会转化为NO
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1. 焦炉燃烧废气中SO2和NOx减排技术
烟道废气中NOx的来源及产生机理
2）焦炉燃烧时生成的氮氧化物主要温度热力型NO
大型焦炉在用MG加热时，火焰温度通常为1750~1800℃；用COG加热时，通常1850~1900℃
用COG加热时，烟道废气中NOx含量很高
产生大量温度热力型NO
含氮组分多，形成大量含氮组分燃料型NO
COG中含有CH4以及CmHn，可能形成极少量的快速型NO
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1. 焦炉燃烧废气中SO2和NOx减排技术
烟道废气中NOx的控制措施
1）源头减排，减少NOx生成
① 采用贫煤气加热
贫煤气火焰温度低；除N2外无其他含氮组分；无碳氢燃料型NO
焦炉宜采用复热式炉体，为未来增加贫煤气设施预留可能性
用发生炉煤气顶替焦炉煤气
采用焦炉煤气时，应尽可能降低含氮物质浓度
减少炉墙串漏
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1. 焦炉燃烧废气中SO2和NOx减排技术
烟道废气中NOx的控制措施
② 降低燃烧火焰温度
a）废气循环：降低可燃成分及氧气的浓度，减小燃烧强度
b）分段加热
多级燃烧，降低最高燃烧温度处燃烧强度
分段位置及比例控制
c）控制空气与煤气的扩散速度
d）立火道温度
e）加热制度优化
上述各项措施可根据情况组合应用
但仅靠源头减排，无法达到150mg/m3
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1. 焦炉燃烧废气中SO2和NOx减排技术
烟道废气中NOx的控制措施
2）末端治理（脱硝），减少NOx排放
① 选择性非催化还原脱硝（SNCR）
合适温度下，喷入氮还原剂（氨、尿素、碳酸氢铵），将烟气中的NOx还原为N2和H2O
投资低，在火电、水泥、陶瓷行业得到成功应用
焦炉上应用
提高脱硝效率
降低还原剂用量
控制氨逃逸
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1. 焦炉燃烧废气中SO2和NOx减排技术
烟道废气中NOx的控制措施
② 选择性催化还原脱硝（SCR）
在催化剂作用下，还原剂 NH3选择性地与烟气中 NOx 反应，生成无污染的 N2和 H2O
目前，正在研发、试验的技术主要由以下2种：
a）碳酸钠半干法脱硫+低温脱硝一体化工艺
脱硫：Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2 2Na2SO3+O2→2Na2SO4
脱硝：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O 低温催化剂
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1. 焦炉燃烧废气中SO2和NOx减排技术
烟道废气中NOx的控制措施
焦炉烟道
焦
炉
烟
囱
SDA塔
脱硝除尘一体化反应器
风机
517000Nm3/h
180℃
180℃