热回收焦炉烟气工程：脱硫脱硝系统如何优化关键技术

焦化炉在运行过程中会排放出大脸管道高温烟气，一般是燃烧室燃烧所产生的废气，经过蓄热室格子砖回收部分显热后，经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道、烟囱排入大气。这些废气进入烟囱前，其温度约为270—300℃，经过烟道、烟囱排放的废气中含有的大量余热得不到有效利用，浪费了可利用的废热能源。因此，热回收焦炉烟气对钢铁企业实现节能降耗有着十分重要的意义。

目前，钢铁厂的焦炉烟气脱硫脱硝技术主要在于对氮氧化物燃烧过程控制技术、高硫低氮烟气中低温氮氧化物脱除技术、脱硫脱硝一体化系统集成技术与装备。鉴于综合考虑湿法脱硫技术烟气湿度大、粉尘含量高，容易造成后续GGH换热器以及SCR脱硝催化剂腐蚀和堵塞，并存在有色烟羽；活性炭脱硫脱硝一体化技术投资高、占地大，操作运行维护难度大，粉尘指标不好控制等问题，某钢厂项目采用半干法CFB脱硫+SCR脱硝技术处理热回收焦炉烟气。

热回收焦炉是一种新型焦炉型式，可直接利用炼焦过程中产生的荒煤气，但此类焦炉产生的烟气量大。余热锅炉布置在焦炉之间，可以减少散热，但烟气经余热回收后排烟温度仍高达200℃左右；炼焦原料采用高硫煤时，焦炉烟气SO2浓度可高达到2000mg/Nm³以上；多座焦炉烟气共建一套脱硫脱硝系统，在焦炉之间运行不同步或检修时，进入脱硫脱硝系统的烟气量波动大；脱硫脱硝工艺布置于焦炉以及余热锅炉后端，烟气系统流程长，焦炉、余热发电以及脱硫脱硝烟气系统仅靠脱硫脱硝系统配置的风机提供动力，需在保证焦炉正常负压的基础上，对脱硫脱硝进行调节，这对CFB脱硫建床稳定性带来一定的挑战。

通过对脱硫脱硝系统中关键技术的优化改进，不仅能更好地适应热回收焦炉烟气特点，保证脱硫脱硝系统长期稳定运行，而且进一步实现节电节水、节能减排：

（1）采用多根“曲面及小角度出口喉口设计”的双曲线文丘里，可避免产生涡流区，提高脱硫塔内气流均布效果，脱硫反应区流场及建床更稳定；可降低脱硫塔阻力，空塔阻力较焊接喉部的文丘里低约200Pa，通过运行调节，脱硫塔整体床压较传统脱硫塔床压偏低300~500Pa，节约电耗。

（2）调整脱硫塔进料及返料位置，避免对文丘里的磨损，进一步提高建床的稳定性，降低掉灰率。

（3）采用双流体雾化喷枪，喷枪出水雾化粒径小于150um，液滴与床层结合更均匀，不易产生灰块团聚，不易板结塌床；喷枪雾化呈环形布置，大大增加了液相对气固两相的覆盖率；蒸发时间短，相同水量时，接触面积更大，更有利于与烟气和循环物料的接触；双流体喷枪多层布置，物料床层能够分段均匀增湿，有利于提高脱硫剂利用效率。双流体雾化喷枪在运行中更节约工艺水。

（4）采用“节能混合型全负荷可调系统”等技术，以脱硫塔内部的负荷可调系统为主，传统的净烟气回流为辅，有效降低净烟气长距离回流烟道的压损，节约系统运行电耗；对烟气波动的适应性更强，更好地保证脱硫塔流场以及建床的稳定性。

（5）采用“称重型灰斗返料装置”，取代常规的灰斗料位计，从根本上解决了料位指示不准，料位误判、错判的问题。称重装置可以数字化精准连续监测灰斗内存灰量，将灰斗灰量控制在相对恒定值，精准控制返料量。

该项目排放指标要求SO2浓度≤30mg/Nm³，出口NOx浓度≤50mg/Nm³，出口颗粒物浓度≤5mg/Nm³。通过实际运行检测，SO2可稳定控制在10mg/Nm³以下，远远低于国家超低排放限值以及业主的要求。