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（详细方案）焦炉烟道气余热利用脱硫脱硝一体化技术方案-10 引言本方案是在原烟道旁设置旁路烟道，安装余热回收系统设备—热管蒸发器，将其烟气余热进行回收利用，降到170℃左右进入下道工序或排空，余热回收系统设备—热管蒸发器可产出表压0.8MPa压力的饱和蒸汽，可用于生产、生活使用或者发电。
脱硫塔是烟气脱硫和产生硫酸铵盐的装置。
烟气中的SO2在脱硫塔中被除去。
烟气中的二氧化硫与自喷淋层逆流而下的PH值为5.5~5.9的硫酸铵和亚硫酸铵反应生成硫酸氢铵和亚硫酸氢铵，生成的硫酸氢铵和亚硫酸氢铵回流到塔釜过程中与添加的氨水发生反应，生成硫酸铵和亚硫酸铵，使其保持吸收二氧化硫的能力。
塔釜溢流至氧化室的亚硫酸铵被空气中的氧气氧化为硫酸铵，生成的硫酸铵溶液通过干燥系统干燥后生成固体硫酸铵外售。
经脱硫塔处理后的烟气进入脱硝塔，与臭氧混合，使烟气中的NOx被氧化，氧化后的烟气更容易被尿素溶液吸收，在吸收塔内，烟气与尿素水溶液进行对流接触，NOx 与尿素反应生成氮气、二氧化碳、水。
脱硝塔塔顶的气体主要成分为二氧化碳和氮气，直接排入大气，脱硝塔塔底的工艺水重新配制尿素溶液，循环利用。
采用湿式-氨法脱硫，强制氧化-尿素还原法烟气脱硝，工艺技术先进、成熟、可靠，运行所需原料市场供应充足。
项目实施后可实现减少污染物排放和资源浪费，达到有效的目的，实现节能减排，具有良好的经济效益和环境效益。
焦炉烟气脱硫脱硝一体化工程工艺流程框图工艺原理1、氨法脱硫氨法脱硫是利用二氧化硫[SO2]与氨[NH3]在常温下反应，生成亚硫酸铵[(NH4)2SO3],然后氧化生成硫酸铵[(NH4)2SO4]的原理,对烟气中的二氧化硫进行治理。
该法不仅避免了双碱法、石灰石-石膏法等工艺会产生大量石膏[CaSO4]混合物无法处理的弊端，还有另一个优点就是脱硫效率随着烟气含硫量增加而增加，对二氧化硫[SO2]含量大于1000mg/Nm3的烟气，其脱硫效率可达到98%以上。
焦炉烟气SDA 脱硫+SCR脱硝技术装备研发生产方案一、实施背景随着中国工业的快速发展，焦炉烟气中的硫氧化物（SOx）和氮氧化物（NOx）含量持续升高，对环境和人类健康造成了严重的影响。
为此，国家对环保技术的需求愈发迫切，从而推动了SDA脱硫+SCR脱硝技术装备的研发和生产。
二、工作原理1.SDA脱硫：通过碱性吸收剂，如氢氧化钙、氧化钙等，与烟气中的SOx反应，生成硫酸钙，从而实现脱硫。
2.SCR脱硝：利用还原剂（如氨气、尿素等），在催化剂的作用下，与烟气中的NOx反应，生成无害的氮气和水蒸气。
三、实施计划步骤1.技术研发：开展基础研究，设计实验模型，研发高效的碱性吸收剂和催化剂。
2.实验验证：在实验室条件下，对所研发的技术进行验证，确保其有效性。
3.中试生产：在小规模生产线上进行试验，进一步验证技术的可行性。
4.规模生产：根据中试结果，调整生产线，实现规模化生产。
5.安装调试：对已生产的设备进行现场安装调试，确保设备正常运行。
6.验收测试：对设备进行性能测试，确保其满足设计要求。
7.推广应用：将设备推广至各大焦化企业，进行现场应用。
四、适用范围本方案适用于焦炉烟气的治理，可广泛应用于各类焦化企业。
五、创新要点1.高效吸收剂：研发出一种新型碱性吸收剂，具有高吸收效率和低成本的特点。
2.高活性催化剂：所研发的催化剂能够在较低的温度下实现NOx的高效转化。
3.双重脱硫脱硝技术：将SDA脱硫与SCR脱硝相结合，实现了烟气中SOx和NOx的同时去除。
4.模块化设计：设备采用模块化设计，便于运输和安装。
5.自动化控制：引入先进的自动化控制系统，提高了设备的稳定性和效率。
6.资源回收：将生成的硫酸钙回收利用，实现了资源的有效利用。
六、预期效果1.降低SOx和NOx排放量，满足国家环保标准。
2.提高企业环保形象和社会责任感。
3.通过技术转让和设备销售，为企业带来可观的收益。
4.为同类企业的环保治理提供示范和借鉴。
焦炉烟气同时脱硫脱硝技术路线探讨本文将简要论述焦炉烟气脱硫脱硝一体化存在的必要性，其中包含解决组合顺序选择、完善烟气排放问题及改善次生污染问题。
并论述焦炉烟气脱硫脱硝一体化的主要技术及创新内容，通过本文的分析及研究，旨在推进焦炉烟气脱硫脱硝一体化发展。
标签：焦炉烟气；脱硫脱硝；技术探讨1 焦炉烟气脱硫脱硝一体化存在的必要性1.1 解决组合顺序选择现阶段焦炉烟气脱硫脱硝技术之中，存在着单独脱硫与单独脱硝的顺序选择问题。
根据焦炉烟气脱硫脱硝一体化的要求，脱硝工作需要在高温的条件下完成，而脱硫则需要在低温的环境中完成，因此在焦炉烟气脱硫脱硝一体化的顺序选择之中存在着一定的问题，若先选择脱硫而后脱硝，则会造成资源的浪费问题，并且企业的生产成本极大程度上会增加。
焦炉烟气脱硫脱硝一体化，将能够有效的解决焦炉烟气脱硫脱硝顺序选择问题。
1.2 完善烟气排放问题焦炉烟气在经过脱硫脱硝之将由焦炉排放管道中排放出及脱硫脱硝装置进行排放，选择脱硫脱硝装置进行排放，在电力供应不足时将无法完成排放工作，而焦炉烟囱由于长时间处于冷却的状态之中，無法配合脱硫脱硝装置完成排放工作，并有引发爆炸等问题。
在焦炉烟气脱硫脱硝排放中，若直接选择焦炉烟囱会存在排烟困难的问题，不利于生产活动效率提升的问题，易引发安全性事故。
焦炉烟气脱硫脱硝一体化方式，能够完善烟气排放的问题。
1.3 改善次生污染问题焦炉烟气脱硫脱硝废气排放能够产生污染问题，其中主要包含四种，首先湿法脱硫的方式产生的烟气将会与空气中的水汽及漂浮物形成气溶胶，产生雾霾天气，影响空气质量。
其次，氮法脱硫的方式中存在着氮气挥发的问题。
第三，脱硫的副产物将会产生污染物堆积的问题。
最后，现阶段脱硫脱硝技术使用的催化剂较多，在处理的过程中不当行为会产生污染问题。
焦炉烟气脱硫脱硝一体化，能够有效的改善焦炉烟气脱硫脱硝的次生物污染问题。
2 焦炉烟气脱硫脱硝一体化技术分析2.1 活性焦技术焦炉烟气脱硫脱硝一体化技术之中，活性焦脱硫脱硝技术的工作原理为：借助活性焦的吸附作用及催化作用，祛除烟气之中的SO2及NO2，是一种有效的回收硫资源的干法烟气处理技术。
《装备维修技术》2021年第12期—381—焦炉烟道气脱硫脱硝技术路线探讨侯占峰梁欢欢（中滦煤化工有限公司，河北承德067000）摘要：随着国家对环境保护的重视程度和环境保护要求的日益提高，钢铁企业也高度重视绿色制造发展，千方百计治理环境污染问题，大力引进节能减排技术应用到企业关键区域，降低环境污染。
基于此，本文对焦炉烟道气脱硫脱硝技术路线进行了研究，以供参考。
关键词：焦炉烟道气；脱硫脱硝技术；路线探讨引言在科学技术的不断革新下，钢铁企业的产量得到了迅速提升，所产生的污染问题也到了企业的高度重视。
在钢铁企业中焦炉环节是关键环节之一，基于煤炭等原料来源，是造成烟气污染的主要原因之一。
在钢铁生产流程中，焦炉工序所产生的二氧化硫以及氮氧化物占据整体的一半以上，而在长流程生产中二氧化硫排放量甚至能占近90%，所以脱硫脱硝技术在焦炉烟气管道中得到了有效应用，有效地降低了烟气的环境污染。
1工艺路线选择的原则焦炉的脱硫脱硝需要重点关注以下几点原则：（1）经脱硫脱硝除尘后的烟气应满足GB16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中规定的特殊地区排放限值，排放指标。
系统年运行率：设备运转率为24h/d，全年运转率不低于95%。
（2）焦炉加热系统煤气种类的变换及加热系统定时切换，导致的烟气量及污染物浓度的变化，脱硫脱硝除尘装置需要满足各种工况条件。
（3）焦炉加热系统为自然通风的形式，要求选择的脱硫脱硝除尘装置具有独立的动力源，克服系统自身的阻力。
处理装置故障状态时，可以迅速切换至原有烟囱，原有烟囱要始终保持热备状态，保证焦炉的安全生产。
（4）焦炉为连续生产的工业窑炉，要求脱硫脱硝除尘装置故障及维修时有相应的预案，不影响焦炉的正常工作。
（5）受现场场地的局限性，装置占地以能布置下且占地小为首选原则。
（6）脱硫脱硝除尘脱硫副产物、固废及废水均须有相应的处理方案。
2脱硫工艺流程和原理简介脱硫系统由吸收剂供应系统、物料再循环系统、流化风系统、工艺水系统、布袋除尘器系统、引风机及烟气系统以及电仪控制系统等组成。
110万吨/年焦炉烟气脱硝脱硫一体化技术方案110万吨/年焦炉烟道气与脱硝脱硫一体化设计方案廊坊市晋盛节能技术服务有限公司目录1. 项目概述 (2)1.1. 项目概况 (2)2. 设计依据 (2)2.1. 设计原则 (2)2.2. 设计标准 (3)2.3. 设计原始参数 (3)2.3.1 烟气参数 (3)2.3.2 气候条件 (4)2.4. 设计要求 (4)2.5. 工程范围 (4)3. 烟气脱硫脱硝一体化工艺 (5)3.1. 总工艺流程 (5)3.2. 脱硝工艺 (5)3.3. 脱硫工艺 (7)4. 烟气脱硫脱硝一体化技术说明 (8)4.1. 脱硝技术 (8)4.1.1脱硝系统的构成 (8)4.1.2脱硝系统主要设备 (9)4.2. 脱硫技术 (11)4.2.1脱硫工艺描述 (11)4.2.2脱硫主要设备 (11)5. 经济及环境效益分析 (13)5.1脱硫脱硝环境效益及节约费用 (13)5.2脱硫脱硝运行费用 (13)5.3脱硫脱硝投资费用 (14)5.4设备清单 (13)1.项目概述1.1.项目概况焦化厂是专门从事冶金焦炭生产及冶炼焦化产品、加工、回收的专业工厂。
焦、NOx及烟尘炉烟囱排放的大气污染物为焦炉煤气燃烧后产生的废气，主要有SO2等，污染物呈有组织高架点源连续性排放，是污染最为严重的行业之一。
2012年6月，环境保护部及国家质量监督检验检疫局联合发布了《炼焦化学工业污染物排放标准》，明确规定了焦化工业的大气污染物排放标准。
廊坊市晋盛节能技术服务有限公司一体化烟气治理技术，就是将烟气烟气除尘技术，烟气脱硫、脱硝技术捆绑在一起，形成一套集成创新的装置，这套装置既能除尘、脱硫、脱硝，从而达到烟气资源化利用的目的。
从此改变烟气治理只有投入，没有产出的困境。
2.设计依据2.1.设计原则2.1.1脱硫脱硝➢对尾气同时进行脱硝及脱硫治理。
➢采用高效、先进、运行稳定、管理方便的治理工艺及技术，保证废气的达标排放；➢烟气净化治理不影响焦化厂生产工艺的正常运行。
焦炉烟道气脱硫脱硝及余热回收利用一体化技术焦炉烟道气主要污染成分有SO2、NOx等。
SO2和NOx 不仅危害人类身体安康，而且还严重地污染环境。
国家出台了更为严格的炼焦化学工业污染物排放标准。
技术人员研究开发了新型的脱硝催化剂、镁法烟气脱硫工艺和径向热管式余热锅炉等专有的核心技术，并且集成创新地提出了焦炉烟道气脱硫脱硝及余热回收利用的解决方案。
该方案能从根本上解决目前国内焦炉烟道气排放污染环境和余热未回收利用的问题，不仅具有显著的经济效益，还有巨大的社会效益。
1焦炉烟道气的污染特性焦化厂是专门从事冶金焦炭生产及冶炼焦化产品加工、回收的专业工厂。
焦炉烟气以焦炉煤气燃烧后产生的废气为主，主要成分有SO2、NOx等。
在我国二氧化硫和氮氧化物是大气中主要污染物，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。
我国的一些城镇，大气中SO2和NOx的危害较为普遍，而且非常严重。
20**年6月环境保护部及国家质量监视检验检疫局联合发布了GB16171-20**《炼焦化学工业污染物排放标准》，明确规定了焦化工业的大气污染物排放标准。
新标准要求焦炉烟囱燃烧尾气中SO2浓度小于50mg/m3，氮氧化物浓度小于500mg/m3，粉尘浓度小于30mg/m3。
特别地区要求SO2浓度小于30mg/m3，氮氧化物浓度小于150mg/m3，粉尘浓度小于15mg/m3。
更为严格的焦化工业大气污染物排放标准和日益紧张的能源供应，急需技术更为先进、经济、合理的焦炉烟气处理方法。
中钢集团***热能研究院公司联合中科院技术人员集成低温SCR烟气脱硝技术、镁法烟气脱硫工艺和径向热管式余热锅炉等专有的核心技术，提出了焦炉烟道气脱硫、脱硝及余热回收利用的综合解决方案。
2一体化解决技术针对客户的要求和焦炉现有煤气处理工序，中钢热能研究人员研究开发并且集成了焦炉烟道气脱硫脱硝及余热回收利用的一体化技术。
2.1方案描述焦炉烟气处理流程(如图1所示):焦炉→焦炉烟道气→脱硝反应器→热管式烟气换热器→增压风机→脱硫塔→塔顶烟囱排放。
焦炉烟气SDS脱硫脱硝技术探讨崔海波发布时间：2021-10-17T07:57:49.019Z 来源：《基层建设》2021年第16期作者：崔海波[导读] 目前，焦炉烟道气常用环保治理工艺为“中低温SCR脱硝+余热回收+氨法脱硫+（消白）+烟囱直排”，该工艺存在脱硫塔腐蚀、脱硝效率衰减、余热锅炉阻力异常等问题，影响焦炉正常生产江苏爱尔沃特环保科技有限公司摘要：目前，焦炉烟道气常用环保治理工艺为“中低温SCR脱硝+余热回收+氨法脱硫+（消白）+烟囱直排”，该工艺存在脱硫塔腐蚀、脱硝效率衰减、余热锅炉阻力异常等问题，影响焦炉正常生产。
现阶段，焦化厂逐步采用“SDS脱硫除尘+中低温SCR脱硝”工艺方案改造，表现较优。
关键词：焦炉烟气；SDS；脱硫脱硝技术前言伴随我国冶金焦化企业的不断进步与发展，炼焦制气节能减排技术显著提升。
伴随着焦化产业发展，就是带来了许多环境污染问题，在冶金焦化生产领域中烟气的脱硫脱硝技术，越来越被环境保护单位关注各种硫化物污染排放和NOx的污染排放问题，给生态环境带来了严重的破坏。
近年来环境保护部门对工业生产的排放指标要求越来越严格，在此背景之下，本文重点讨论焦化企业脱硫脱硝工艺技术，从节能减排和环保性能角度出发进行技术改造和相应环境改善措施分析，希望所有焦化企业选择适合本单位的生产技术，已完成环保节能排放的目标。
1烧结烟气多污染物排放特征分析在炼焦生产过程中，烧结释放出了大量的SO2气体。
这些SO2气体主要是由含铁原料和燃料中的硫化物氧化而生成，伴随着整个炼焦工艺进程，形成了SO2气体，持续排放，伴随烧结温度的不断提升，各种助燃，空气氧含量和燃料颗粒尺寸发生不断变化。
凝胶工艺过程中的SO2气体有规律的排放出来，这一规律被认定为烧结过程中的燃料用量。
当烧结过程中，原料的水分和含硫量以及矿石的酸碱度在正常变化范围之内时，如果温度接近了烧结工艺烟气温度的峰值可以认为已进行到烧结终点前，这时烟气排放中的SO2浓度会达到整个烟气排放的峰值。
焦化厂焦炉烟气脱硫脱硝工艺技术分析摘要：将安全风险、环保评估和经济性分析纳入火电厂烟气脱硝性能测试评价中有着重要的工程意义。
在工程现场测试过程中，不能将脱硝性能测试的安全、环保和经济性要求简单化、形式化的糅合。
在机组超低排放改造工程脱硝设备性能试验技术规范和国家及电力行业相关脱硝性能试验技术规范要求下，对具体的性能指标进行测试考核，不仅需要考核烟气进出口参数、脱硝效率、系统阻力、氨逃逸等核心参数，还需要结合工程现场将环保效益、经济效益和安全效益系统性的呈现出来。
这无疑对工程测试人员提出较高的要求，不仅需要具有扎实的基础理论知识和实验测试技能，动手能力强，综合素质好;还需掌握科学的思维方法，具备较强的获取知识能力和探索精神、创新能力和优秀的科学品质。
关键词：焦化厂焦炉；烟气脱硫脱硝；工艺技术分析引言氮氧化物（NOx）是主要空气污染物之一，会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染，成为工业烟气重点治理对象。
NH3选择性催化还原技术（NH3-SCR）是目前最有效的脱硝技术之一，其脱硝原理是以氨气、尿素等作为还原剂，利用钒、锰、铁等金属氧化物的催化作用，在200~450℃时，将NOx转化成无污染的N2和H2O，其反应式为：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O、4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O。
火力发电厂是氮氧化物最主要的排放源之一，相关环保标准要求到2020年国内火电厂全部实施超低排放，NOx排放浓度小于50mg/m3。
基于上述背景，火电行业积极推进烟气脱硝治理，在2017年，国内火力发电厂SCR脱硝工艺应用比例达到94.1%。
随着环保治理力度不断加强，钢铁工业烟气脱硝也面临着巨大的减排压力，其中铁矿烧结工序由于NOx排放量占整个钢铁生产流程的70%而受到重点关注。
1.氧化法烧结机烟气脱硝工艺流程(氧化法)，利用臭氧、二氧化氯、双氧水等强氧化化学药剂氧化原烟气中的NO，待原烟气中的NO被氧化成NO2等高价态物质后，再进入脱硫塔用碱性吸收剂(如CaO等)进行吸收。
焦炉烟气脱硫脱硝工艺流程焦炉烟气是一种含有大量二氧化硫和氮氧化物的废气，对环境和人体健康都会造成严重影响。
为了减少这些有害气体的排放，需要对焦炉烟气进行脱硫脱硝处理。
下面介绍一种常见的焦炉烟气脱硫脱硝工艺流程。
一、脱硫工艺脱硫是指将焦炉烟气中的二氧化硫转化为硫酸气体或颗粒物并进行回收的过程。
目前常用的脱硫工艺有湿法和干法两种。
1.湿法脱硫工艺湿法脱硫是指通过与气体接触的液体中的化学试剂来吸收二氧化硫，然后将吸收的二氧化硫转化为硫酸。
常用的化学试剂有石灰石、石膏、氢氧化钠等。
湿法脱硫工艺流程如下：(1)废气先通过预处理系统进行加热和除尘，以便后续的工艺操作。
(2)将加热后的废气引入吸收塔，在吸收塔中与喷淋的化学试剂进行接触和反应，吸收二氧化硫。
(3)将吸收后的废气经过除雾器，去除湿气和颗粒物，得到含有硫酸的气体。
(4)最后，将含有硫酸的气体进行净化和回收，同时将剩余的废液进行处理和排放。
2.干法脱硫工艺干法脱硫是指利用固体吸收剂吸收二氧化硫，然后将吸附的硫化合物进行回收或转化为稳定的物质。
常用的固体吸收剂有活性炭、氧化铁、氧化钙等。
干法脱硫工艺流程如下：(1)废气经过预处理系统后，与喷雾的固体吸收剂进行接触和反应，吸附二氧化硫。
(2)将吸附后的固体吸收剂进行回收或转化为稳定的物质，如通过加热脱附二氧化硫。
(3)最后，将剩余的固体吸收剂进行处理和排放。
二、脱硝工艺脱硝是指将焦炉烟气中的氮氧化物转化为氮气和水的过程。
目前常用的脱硝工艺有选择性催化还原法和非选择性催化还原法两种。
1.选择性催化还原法选择性催化还原法是指将氧化剂加入焦炉烟气中，将氮氧化物转化为氮气和水。
常用的氧化剂有氨气和尿素等。
选择性催化还原法脱硝工艺流程如下：(1)预处理系统将废气进行加热和除尘。
(2)在催化剂层中，将氨气或尿素加入焦炉烟气中，氮氧化物和氨气或尿素在催化剂的作用下发生反应，生成氮气和水。
(3)最后，将剩余的氨气或尿素进行处理和回收利用。
焦炉烟道气同时脱硫脱硝技术路线探讨倪建东(上海宝钢节能环保技术有限公司，上海201999)摘要:介绍了焦炉烟道气中SO 2和NO x 的形成机理，以及同时脱除的技术难点。
对照国家最新的行业排放标准要求，鉴于世界上尚无长期稳定运行的工程案例，对比了两种已在境外烧结行业大型工业化工程中实现长期稳定运行的烟气脱硫脱硝技术，提出了可在大型焦炉烟道气脱硫脱硝中采用的工艺技术路线———半干法烟气脱硫(SDA /CFB )+选择性催化还原(SCR )组合式脱硫脱硝技术。
分类阐述了不同温度的焦炉烟道气脱硫脱硝工艺技术路线，展望了焦炉烟道气脱硫脱硝项目的发展前景。
关键词:焦炉烟道气;脱硫脱硝;技术路线中图分类号:X701．7文献标志码:B 文章编号:1008－0716(2016)01－0073－05doi :10．3969/j．issn．1008－0716．2016．01．017Discussion on simultaneously desulfurization and denitrationtechnology of coke oven flue gasNI Jiandong(Shanghai Baosteel Energy and Environment Technology Co．，Ltd．，Shanghai 201999，China )Abstract :The formation mechanism of SO 2and NO x in the exhaust gas of the coke oven ，removal of the technical difficulties are introduced．To meet the new state industry emission standards ，in view of the fact that there is no long-term stable operation case in the world ，compared to two kinds of flue gas desulfurization and denitration technology ，which has been long －term stable operation of the large scale industrial projects in the overseas sinter plant．Put forward the technical route of desulfurization and denitration in large coke oven flue gas-semi dry flue gas desulfurization (SDA /CFB )+selective catalytic reduction (SCR )combined desulfurization and denitrationtechnology．The process route of desulfurization and denitration of coke oven flue gas with different temperature is described．The project of desulfurization and denitration in coke oven flue gas is propected．Key words :coke oven flue gas ;desulfurization and denitration ;technical route倪建东高级工程师1975年生1998年毕业于同济大学现从事通风除尘专业电话26088179E －mail nijiandong@baosteel．com1概述冶金焦炭生产及冶炼焦化行业中焦炉煤气、高炉煤气或混合煤气燃烧后可产生大量大气污染物，包括二氧化硫(SO 2)、氮氧化物(NO x )及烟尘等。
含污染物的烟道气经焦炉烟囱呈有组织高架点源连续性排放至大气中，对环境造成严重污染。
2012年6月，国家颁布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171—2012)，明确规定现有焦化企业2015年1月1日后焦炉烟道气中污染物的排放限值、特别限值，地区更是提出了更为严格的要求，见表1。
能否满足最新排放要求事关企业的正常生产，本文就如何做到达标排放进行了分类分析探讨，对于达到特别排放地区的限值要求提出了具有针对性的工艺技术路线。
表1《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171—2012排放限值Table1“Coking chemical industry pollutant emission standards”GB16171—2012emission limitsmg/m3区域SO2NO x粉尘炼焦企业5050030特别限值地区30150152废气中污染物的产生机理2．1废气中SO2的产生机理焦炉烟道气中SO2源自入炉配合煤中的全硫，配合煤中的全硫在现代常规焦炉中有30% 35%进入产生的荒煤气中。
进入荒煤气中的硫主要以硫化氢(无机硫)的形态存在，而有机硫含量大约是无机硫的5% 10%。
产生的荒煤气经过脱硫装置除去硫化氢和有机硫，净化后的焦炉煤气(COG)通常被用作加热焦炉的燃料之一。
以净化后的COG作燃料为例，在焦炉燃烧室燃烧，其中的硫化氢和有机硫燃烧后生成SO2和其他废气一起进入焦炉烟道废气经烟囱排放。
对于燃用贫煤气(如高炉煤气和混合煤气)的焦炉而言，由此产生的SO2量要少。
但这并不是焦炉烟道气中SO2的全部来源，焦炉炉体窜漏导致荒煤气进入燃烧室，荒煤气中的硫化物燃烧生成的SO2是又一主要来源。
荒煤气从炭化室经炉墙缝隙窜漏至燃烧室，即使仅有少量荒煤气窜漏，也会对焦炉烟道气SO2浓度构成严重影响。
根据测算，来自荒煤气中的硫化物窜漏至燃烧系统的SO2约占55% 65%，煤气净化程度越高，这一比例越高，这也是为何根据净煤气的硫平衡来计算废气中SO2含量时总是远低于实测值的原因［1］。
2．2废气中NOx的产生机理研究表明，焦炉在燃烧过程中形成的NO x 中，NO占95%，NO2为5%左右。
NO会在大气中缓慢转化成NO2，形成酸雨，对大气产生严重污染。
采用焦炉煤气(COG属碳氢燃料)对焦炉加热时，燃烧过程产生NO x的形成机理有三种类型:①温度热力型NO;②碳氢燃料快速型NO;③含N组分燃料型NO。
焦炉立火道燃烧温度一般在1300 1800ħ，高温下形成的NO x主要是温度热力型NO，燃烧温度越高，则NO生成浓度越高。
含N组分燃料型NO所占比例不超过5%。
而采用以CO为可燃成分的贫煤气(如高炉煤气BFG)对焦炉加热时，废气中的NOx基本是温度热力型NO。
可见焦炉废气NO x中的主要成分是难以脱除的NO［2］。
3一般地区两种污染物达标排放的途径3．1SO2达标排放的途径根据SO2的形成机理，要降低焦炉烟道气中SO2的措施主要是:①采取更加高效的COG煤气脱硫工艺，使其硫化氢质量浓度降至20mg/m3以下、有机硫质量浓度降低至100mg/m3以下，也可使用贫煤气为燃料;②通过护炉铁件给焦炉砌体施加连续、合理的保护性压力，提高焦炉砌体的严密性，争取将焦炉漏气率控制在2%以下;③降低入炉配合煤的含硫率，一般将入炉煤硫分降至0．7%以下时，废气中SO2浓度可低于50mg/m3，满足一般地区的排放要求。
对于已经生产的焦炉，若是因为焦炉漏气率难以控制在2%以下，可尝试适当再降低入炉配合煤的含硫率，看是否能达到排放标准。
但若因此导致煤的采购成本上升而影响经济效益时，则应考虑增设末端脱硫装置。
3．2NOx达标排放的途径对于一般地区，新标准要求NO x排放浓度低于500mg/m3，这一标准基本与30年前日本、德国等发达国家的标准相当。
采用在燃烧过程中抑制NO x生成的焦炉设计技术，如合理确定立火道温度、控制实际燃烧温度、往燃烧空气内掺入废气、废气循环、分段供空气(控制空气过剩系数)燃烧以及将它们相结合的复合技术都能有效降低废气中NO x含量。
其实质是通过温度控制或改变燃烧方式尽量减少温度热力型NO x的生成，但此类技术对于降低NO x含量效果有限，即使先进焦炉烟囱的NO x排放浓度也在300mg/m3左右［3］。
因此，一般地区通过实施低氮燃烧技术即可实现达标排放，但是对于特别限值地区要求NO x 排放浓度低于150mg/m3则须采用废气末端治理技术来控制NO x。
“选择性非催化还原”(Selective Non Catalytic Reduction，简称“SNCR”)技术适用的温度条件为900 1100ħ［4］，其温度条件偏低而不适用于焦炉，因此“选择性催化还原”(Selective Catalytic Reduction，简称“SCR”)技术可能是适用于焦炉的高效脱硝技术。
4特别限值地区两种污染物脱除的技术难点从上述焦炉烟道气中SO2和NO x的成因看，这两种污染物同时存在的可能性很大，而且通过源头和过程控制难以达到特别限值地区排放标准。
表2列举了某特别限值地区焦炉的废气参数。
而焦炉“终生无休”和焦炉烟囱依靠“热烟囱效应”无动力排放的特点，要求焦炉烟囱始终处于热备状态，换言之必须持续有温度130ħ以上的热烟气通过焦炉烟囱排放。
表2某特别限值地区焦炉烟道气参数Table2Parameters of coke oven flue gasin special limit region项目参数处理烟气量/(m3·h－1)168600入口烟气温度/ħ平均185(175 195)SO2入口浓度/(mg·m－3)100入口NO x浓度/(mg·m－3)400粉尘入口浓度/(mg·m－3)≤15(1)电力行业传统的先脱硝后脱硫技术难以应用，首先脱硝要求350ħ左右的温度无法满足，即使采用换热器升温仍需消耗大量能源，且升温后烟气量大增，使脱硝装置规模和投资变大。
此外，因烟气温度过高，无法进入后续脱硫装置。
(2)低温催化剂虽在垃圾焚烧等领域已有应用，但须去除SO2。
一旦存在SO2，催化剂可将部分SO2转化为SO3，低温下(＜300ħ)生成的硫铵化合物晶体易堵塞催化剂导致失活。
SO2浓度轻微上升，所需催化剂用量将成倍增加。
另外，为满足SO2的排放标准，脱硫也是势在必行。
(3)为保持焦炉烟囱“热烟囱”状态，经脱硫脱硝装置处理后的烟气温度需超过130ħ且必须由原有焦炉烟囱排放，否则一旦脱硫脱硝装置故障切换旁路将影响焦炉烟道气的正常排放，进而危及焦炉生产安全。
