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迁安九江焦炉废气循环改造项目

项目概况

河北迁安九江焦化公司焦化工序现有5座5.5米捣固焦炉以及5座5.0米顶装焦炉,共计10座捣固焦炉设计年产焦炭530万吨。焦炉目前生产标准温度机焦侧分别为1350度和1360度。焦炉烟气中氮氧化物浓度较高。末端配备有焦炉烟气脱硫脱硝设备,但运行费用较高。需对焦炉进行烟气再循环系统改造,通过降低焦炉烟气中氮氧化物含量,减少脱硝系统负荷,在确保焦炉烟气外排NOx稳定达标的前提下,实现综合脱硝成本的明显下降。

厂区现状

1)1、2、1A、3、4#焦炉烟气NOx目前的浓度600-900mg/m³,浓度较高

2)5、6(6A)、7、8、7A焦炉烟气NOx目前的浓度1200-1400mg/m³,排放浓度较高

3)脱硝投入大 ,大约2000-5000万;

4)能耗高(18x104 m3/h废气抽出来)

5)二次污染严重(氨逃逸、固液废物的处理);

6)运行费用高(10-20/吨焦)。

解决方案:

1)从源头治理破坏NOx产生的条件,使焦炉在生产过程中少产生一些NOx,这样烟囱排放的NOx自然就降低了;

2) 标准温度的优化;通过对废气连续在线分析,针对性的调整对应燃烧室各火道燃烧均匀性,在保证各燃烧火道的均匀性的条件下,再自动控制加热煤气流量和分烟道吸力,使整个燃烧系统持续处于燃烧均匀,火焰最高温度略低于1480℃状态,将NOx生成量控制在理想的状态下。

3) 最合理的火道温度场分布; 在看火孔位置(代表点)或小烟道安装烟气分析系统,实时监测烟气含氧量、一氧化碳、二氧化碳、NOx等成分;

4) 煤气充分合理燃烧;在看火孔位置(代表点)实时监测看火孔压力;

5) 控制炉体的串漏;精确稳定加热煤气流量;

6) 合理的工艺安排;

废气循环工艺是指通过高温风机,把焦炉主烟道中的高温烟道烟气按总烟气量的20%-33%引出,烟道烟气通过支烟道分别引入焦炉的机侧、焦侧开闭器内,当焦炉开闭器为空气上升状态时,通过控制阀门使烟道废气进入启闭器内,和空气均匀混合进入蓄热室,混合后的气体氧含量控制在16%-18%左右,最后进入燃烧室参与焦炉煤气燃烧。当焦炉启闭器为废气下降状态时,控制阀门关闭,停止高温烟气供给。当焦炉交换机换向时,控制阀同步动作,使烟道废气始终和上升空气均匀混合后进入焦炉参与焦炉煤气燃烧。

优化燃烧+烟气再循环项目收益

1)1、2、1A、3、4#焦炉烟气NOx浓度由目前的600-900mg/m³下降到300-450 mg/m³以下;5、6(6A)、7、8、7A焦炉烟气NOx浓度由目前的1200-1400mg/m³下降到600-700 mg/m³以下;

2)改善燃烧室高向横排加热均匀性;

3)同等负荷下,风机的电耗下降达30%以上;

4)减少焦炭烧损,提高焦炭产率。本项目改造后,改善了燃烧室高向横排加热均匀性,减小了炭化室高低温度差异,使焦炭加热更加均匀,能够减少焦炭烧损约0.3%-0.5%,提高焦炭产率。

按照本项目年产500万吨成品焦计算,可以减少焦炭烧损约25000吨,年经济效益约1500万元。煤气节约按3%计算,一年的节约成本近2000万元,两项合计约3500万元。

5)系统运行稳定可靠

烟气再循环DCS控制系统做为一个子系统集成到原焦炉DCS控制系统中,通过废气采集分析与控制设备以及与其它运行参数的协调来精确、合理地控制相关设备,实现高效低NOx排放、均衡的燃烧控制,脱硝的效果长期稳定。

     (6)通过废气再循环实现了低NOx燃烧的源头控制,显著降低末端脱硝系统运行成本,吨焦运行成本可以下降2-3元,催化剂使用寿命成倍延长,喷氨量成倍降低。

7)废气再循系统改造工程实施后,平均每套脱硫脱硝系统小时节约氨水消耗量≥ 0.07t。解决环境保护压力对公司生存的制约,促进公司可持续、健康发展。

                                             

迁安九江煤炭储运有限公司焦炉废气循环改造内部构造


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