焦炉烟气脱硫系统及其工艺流程技术方案

本发明专利技术涉及一种焦炉烟气脱硫系统，焦炉烟气的总烟道上设置通往焦炉大烟囱的旁路烟道；脱硫烟道上设置大烟囱热备空预器，脱硫烟道与大烟囱热备空预器的管程连通，环境空气与大烟囱热备空预器的壳程连通，并通往焦炉大烟囱排放；通过环境空气与烟气的换热，降低烟气脱硫前的温度同时确保焦炉大烟囱处于热备用状态；大烟囱热备空预器之后的脱硫烟道上设置脱硫吸收塔，脱硫吸收塔的顶部设置将烟气排放至大气的湿烟囱。本发明专利技术采用大烟囱热备空预器，保证了焦炉大烟囱随时备用的状态；空气对预热器壳程不会产生腐蚀的作用，预热器寿命更长；脱硫系统烟塔合一，脱硫效果好，结构简化，降低成本；热能回收，节约能源，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焦炉烟气脱硫系统及其工艺流程，属于焦炉烟气脱硫

技术介绍
随着环保要求的逐步提高，烟气排放的含硫量的标准也逐步提高，新建的烟气排放系统一般都配备脱硫环节，这就需要对脱硫系统进行设计，现有的烟气脱硫系统，当脱硫系统发生故障时，往往不能及时将烟气排出，影响了焦炉的生产进度；现有的焦炉烟气脱硫系统，一般会设置大烟囱热备空预器，采用含硫烟气走大烟囱热备空预器管程，净烟气走大烟囱热备空预器壳程，使净烟气与原烟气之间进行换热，从而达到节能的目的，但大烟囱热备空预器的壳程会因此而受到高湿度的净烟气的腐蚀，降低了大烟囱热备空预器的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种焦炉烟气脱硫系统，在确保焦炉不间断生产、脱硫系统安全可靠、以及烟气保证脱硫效果的前提下，最大化烟气热源利用，从而节约能源，降低成本。本专利技术采用以下技术方案：一种焦炉烟气脱硫系统，焦炉烟气的总烟道上设置通往焦炉大烟囱的旁路烟道，所述旁路烟道上设置由电液执行机构控制开闭的旁路挡板门，所述总烟道与脱硫烟道连通；所述脱硫烟道上设置大烟囱热备空预器，脱硫烟道与大烟囱热备空预器的管程连通，环境空气与大烟囱热备空预器的壳程连通，并通往所述焦炉大烟囱排放；通过环境空气与烟气的换热，降低烟气脱硫前的温度同时确保焦炉大烟囱处于热备用状态；所述大烟囱热备空预器之后的脱硫烟道上设置脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔的顶部设置将烟气排放至大气的湿烟囱。进一步的，所述脱硫吸收塔内部自下而上设有脱硫增效器、4级喷淋层、3级除雾器。进一步的，所述大烟囱热备空预器之前的脱硫烟道上设置余热回收装置，工艺水通过余热回收装置吸热后化为蒸汽回收。更进一步的，所述余热回收装置与大烟囱热备空预器之间设置增压风机。进一步的，两路烟气总烟道通过各自的旁路烟道门与焦炉大烟囱连通，两路烟气总烟道上各自设有烟气挡板门，并进行汇合。一种上述的焦炉烟气脱硫系统的工艺流程，其特征在于，包括以下步骤：脱硫系统正常工作时：S1、所述旁路烟道门保持关闭，烟气经过余热回收装置与工艺水进行换热，通过产生蒸汽进行余热回收，并第一步降低烟气温度；S2、烟气继续经过大烟囱热备空预器的管程，与空预器壳程中的空气进行换热，吸热后的空气通往焦炉大烟囱，为焦炉大烟囱处于热备用状态提供热量，同时第二步降低烟气的温度；S3、烟气继续进入脱硫吸收塔，因此经过脱硫吸收塔内部的脱硫增效器、4级喷淋层、3级除雾器，最后脱硫后的烟气经顶部的湿烟囱排向大气；脱硫系统发生故障时：所述旁路烟道门打开，烟气挡板门关闭，烟气直接从经过备热的焦炉大烟囱排向大气。本专利技术的有益效果在于：1)采用大烟囱热备空预器，环境空气直接通过大烟囱热备空预器吸热后为焦炉大烟囱备热，保证了焦炉大烟囱随时备用的状态，确保脱硫系统发生故障时，不影响焦炉的生产；2)环境空气对预热器壳程不会产生腐蚀的作用，预热器寿命更长；3)脱硫系统烟塔合一，脱硫效果好，结构简化，降低成本；4)热能回收，节约能源，降低成本。附图说明图1是本专利技术焦炉烟气脱硫系统的工艺流程图。图2是图1中，脱硫吸收塔内部结构及其上部的湿烟囱的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进一步说明。从排放限值来说，本专利技术新工艺核心设计保证：针对SO2排放浓度<40mg/Nm3,dry,6％O2,折算至<26.7mg/Nm3,dry,实际氧量11％O2的二氧化硫排放浓度，脱硫效率要求达到98％，这是非常严格的，必须采用新工艺才能达到要求：不设置GGH(烟气－烟气再热器)。GGH长期运行后，或多或少，将有部分泄漏(原烟气侧泄漏至净烟气侧)，那怕是0.1％的泄漏，也将导致二氧化硫排放浓度不能达标排放。不设置净烟气返回至大烟囱排放的净烟道。如果净烟气返回至大烟囱，必然与原烟气引接处部分或局部的接触，不可能做到100％的密封，如果有泄漏，那怕是0.1％的泄漏，也将导致二氧化硫排放浓度不能达标排放，因此采用烟塔合一的吸收塔顶部湿烟囱排放。从焦炉安全运行的角度来说，本专利技术新工艺核心设计保证：脱硫装置正常运行时，焦炉烟气经过脱硫增效器、喷淋层后，达到SO2排放限制，以湿烟气状态通过吸收塔顶部的烟塔合一的湿烟囱排放。脱硫装置故障时，焦炉烟气(高温热烟气)必须快速切换至旁路和原大烟囱排放，由于焦炉工艺的特点，焦炉烟气完全是通过大烟囱自拔力排放至大气，必须要求大烟囱一直处于热备用状态，因此新工艺设置大烟囱热备空预器，采用高温原烟气加热空气，使加热空气从大烟囱排放，确保大烟囱一直处于热备用状态。本专利技术焦炉烟气脱硫系统核心设备包括以下几种：1)快开旁路挡板门；原地下混凝土总烟道为旁路烟道，在原总烟道翻板阀位置安装百叶窗式双百叶挡板门作为旁路挡板门，要求旁路挡板门能快速打开(快开时间小于60s)，采用电液执行机构，接UPS电源，确保在脱硫装置失电状态下，能打开旁路，焦炉烟气从热备大烟囱排放。快开旁路挡板门的核心在于自带密封风机和密封系统，确保旁路挡板门关闭(脱硫装置正常运行)时，无原烟气泄漏至大烟囱，以及脱硫装置失电状态下UPS供电和快开功能。2)大烟囱热备空预器；脱硫增压风机和吸收塔之间设置大烟囱热备空预器，采用高温原烟气加热空气，使加热空气从大烟囱排放，确保大烟囱一直处于热备用状态。脱硫增压风机出口烟气温度约175-180℃，此时，烟气温度仍处于酸露点温度上，高温烟气进入列管式大烟囱热备空预器(管程)，加热空气，温度进一步降低至120℃，再行进入吸收塔。在进入吸收塔前，原烟气温度降低，能进一步降低水耗，能降低吸收塔内反应温度，促进SO2的吸收，延长吸收塔内设备的使用寿命。环境空气通过大烟囱热备空预器加热后，进入大烟囱，确保大烟囱一直处于热备用状态。大烟囱热备空预器的核心在于防腐、空气加热后温度、空气流量和空气侧的阻力。3)烟塔合一吸收塔；图2烟塔合一吸收塔，包括如下核心设备：脱硫增效器+4级喷淋层+3级除雾器+湿烟囱。吸收塔内核心设备确保SO2、粉尘等达标排放，确保无石膏雨。湿烟囱确保满足国家和行业对烟囱高度和烟气排放的要求。4)焦炉大烟囱；焦炉大烟囱由于热空气流通，一直处于热备状态，脱硫装置故障时，能快速切换至热备大烟囱，焦炉烟气能顺利通过热备大烟囱排放至大气，确保焦炉的安全运行。热备大烟囱不需额外的防腐或其他处理。以下从成本解决的角度，进一步分析本专利技术焦炉烟气脱硫系统降低的成本。1、造价节省150万吨/年焦炉烟气脱硫工程采用余热回收+大烟囱热备+烟塔合一排放的新工艺，大幅降低了工程造价，主要体现在：-节省了大烟囱的防腐处理。此一项，大约节省造价约1000万元。-节省了大型的GGH，采用小容量的大烟囱热备空预器替换，同样起到节省水耗的目的。-节省了大量的净烟气烟道，以及相应的防腐、保温等造价，采用较小成本的烟塔合一的湿烟囱。-由于大幅降低系统阻力，节省了增压风机和配套电机、变频器的造价。综合来看，新工艺相对现有技术，工程造价节省三分之一到二分之一。2、节能和节省运行费用新工艺优化了系统流程降低了运行电耗和水耗，相对传统工艺，总计节省电耗约1100kW，节省水耗每小时10吨级，年运行费用节省约600多万元。新工艺采用的余热回收系统，摒弃了GGH以及相应的净烟气系统，降低了系统阻力约1000本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炉烟气脱硫系统，其特征在于：焦炉烟气的总烟道上设置通往焦炉大烟囱的旁路烟道，所述旁路烟道上设置由电液执行机构控制开闭的旁路挡板门，所述总烟道与脱硫烟道连通；所述脱硫烟道上设置大烟囱热备空预器，脱硫烟道与大烟囱热备空预器的管程连通，环境空气与大烟囱热备空预器的壳程连通，并通往所述焦炉大烟囱排放；通过环境空气与烟气的换热，降低烟气脱硫前的温度同时确保焦炉大烟囱处于热备用状态；所述大烟囱热备空预器之后的脱硫烟道上设置脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔的顶部设置将烟气排放至大气的湿烟囱。

【技术特征摘要】
1.一种焦炉烟气脱硫系统，其特征在于：焦炉烟气的总烟道上设置通往焦炉大烟囱的旁路烟道，所述旁路烟道上设置由电液执行机构控制开闭的旁路挡板门，所述总烟道与脱硫烟道连通；所述脱硫烟道上设置大烟囱热备空预器，脱硫烟道与大烟囱热备空预器的管程连通，环境空气与大烟囱热备空预器的壳程连通，并通往所述焦炉大烟囱排放；通过环境空气与烟气的换热，降低烟气脱硫前的温度同时确保焦炉大烟囱处于热备用状态；所述大烟囱热备空预器之后的脱硫烟道上设置脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔的顶部设置将烟气排放至大气的湿烟囱。2.如权利要求1所述的焦炉烟气脱硫系统，其特征在于：所述脱硫吸收塔内部自下而上设有脱硫增效器、4级喷淋层、3级除雾器。3.如权利要求1所述的焦炉烟气脱硫系统，其特征在于：所述大烟囱热备空预器之前的脱硫烟道上设置余热回收装置，工艺水通过余热回收装置吸热后化为蒸汽回收。4.如权利要求3所述的焦炉烟气脱硫系统，其特征在于：所述余...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，杨宁，施继超，费宇斌，
申请(专利权)人：上海天晓环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31