CN107418599A - 一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置，包括焦炉、第一三通阀、烟囱、第一除尘器、SRC脱硝装置、第一余热回收换热装置、第二余热回收换热装置、脱硫装置、加热装置、第二除尘器、第三除尘器、进风管道、第二三通阀、汽包、做功装置、循环泵、还原剂提供装置、预热装置；所述第一除尘器、SRC脱硝装置、第一余热回收换热装置的烟气管道、第二余热回收换热装置的烟气管道、脱硫装置、加热装置、第二除尘器依次连接；所述第一三通阀分别与焦炉的烟气出口、第一除尘器、第三除尘器连接，所述第三除尘器、第二除尘器分别与烟囱连接。该余热回收装置可同时脱硫脱硝，且余热回收效率高、效果好。

Description

一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置
技术领域
本发明属于焦炉设备领域，特别涉及一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置。
背景技术
近年来北方多地尤其是京津冀地区经常出现的重度雾霾天气，这种愈演愈烈的大气污染已经受到了国家和全社会的广泛关注，有效治理大气污染已经成为各界的共识和期待。十二五至十三五期间，我国出台和修改了大量的现行环保法规，使得各领域大气污染排放标准都日趋严格。在这种大背景之下，之前基本处在无序排放状态的焦化行业也受到了特别多的关注。环保部在2012年颁布了新的《炼焦化学工业污染排放标准》(GB16171-2012)，新标准中规定，从2015年1月1日起，所有企业均应当按照新的大气排放标准执行。这就要求各焦化企业建设新的脱硫脱硝设施以保证烟气的达标排放。
目前，国内焦炉烟气的脱硫脱硝处理尚处在起步阶段，绝大多数焦化厂、钢厂的焦炉烟气仍然不经处理直接排放到大气中。这样的做法严重影响了当地的大气环境，给人们的健康也带来很大的隐患。随着更严格的焦炉烟气排放标准GB16171-2012的出台，焦炉烟气的脱硫、脱硝将成为国内所有焦化生产厂的必备工艺。可以预见，未来烟气的排放标准会向更严格的国际环保标准靠拢，以适应国际化的节能环保趋势。所以，必须有一种可靠的***及工艺来实现焦炉烟气的脱硫脱硝及余热回收的目的。
焦炉能对煤炭做高温干馏处理，将其高效地转换为焦炭、焦炉煤气、煤焦油、粗苯等产物，是高效的能量转换窑炉。在焦炉支出热中，650℃-700℃荒煤气的带出热约占36％，具有极高的回收利用价值。目前，通常采用降温处理工艺来实现荒煤气的工业应用，传统工艺为：向高温荒煤气喷洒大量70℃-75℃循环氨水使其降温，实现余热回收，然而，这会导致高温荒煤气带出热因循环氨水的大量蒸发而浪费。
发明内容
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置。
技术方案：本发明提供的一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置，包括焦炉、第一三通阀、烟囱、第一除尘器、SRC脱硝装置、第一余热回收换热装置、第二余热回收换热装置、脱硫装置、加热装置、第二除尘器、第三除尘器、进风管道、第二三通阀、汽包、做功装置、循环泵、还原剂提供装置、预热装置；所述第一除尘器、SRC脱硝装置、第一余热回收换热装置的烟气管道、第二余热回收换热装置的烟气管道、脱硫装置、加热装置、第二除尘器依次连接；所述第一三通阀分别与焦炉的烟气出口、第一除尘器、第三除尘器连接，所述第三除尘器、第二除尘器分别与烟囱连接；所述进风管道与焦炉的进风口连接；所述还原剂提供装置、预热装置、SRC脱硝装置的还原剂入口依次连接；所述汽包、做功装置、循环泵、第一余热回收换热装置的介质管道依次连接成环；所述第二余热回收换热装置的介质管道与预热装置的介质管道连接后，再与第二三通阀连接；进风管道的介质管道、加热装置的介质管道并联，其一端与第二三通阀，另一端与第二余热回收换热装置的介质管道连接。
作为改进，所述第一除尘器内包括一组钢制滤网和设于钢制滤网之间的加热装置。
作为另一种改进，所述第一余热回收换热装置、第二余热回收换热装置的结构相同，分别包括：烟气管道、设于烟气管道外部的介质管道、设于介质管道外部的保温层；所述烟气管道自进口至出口设有一组换热盘，换热盘上设有一组通孔，每个换热盘的迎风面上活动连接除焦装置；所述换热盘包括中部连通的介质入口层和介质出口层，且离烟气管道进口最近的换热盘的介质入口层设有一对相对设置的介质入口，离烟气管道出口最近的换热盘的介质出口层设有一对相对设置的介质出口，一组换热盘通过介质管道串联；所述除焦装置包括基板和固定于基板上的高导热丝网。
作为进一步改进，所述换热盘表面设有高导热防结焦复合材料涂层，所述高导热防结焦复合材料涂层至少由以下重量份的组份制成：高温粘结剂-份、铁粉-份、陶瓷颗粒-份、纳米二氧化硅-份、纳米氮化硅-份、纳米银-份。
作为另一种改进，脱硫装置包括脱硫液储罐、脱硫液收集罐和一组串联设置的脱硫塔，所述脱硫塔底部设有脱硫液收集层、下部设有进气口、上部设有喷淋装置、顶部设有出气口，所述脱硫液储罐和喷淋装置之间通过电磁阀连接，所述脱硫液收集层和脱硫液收集罐连接。
作为另一种改进，还包括控制装置，所述第一三通阀、加热装置、循环泵、第二三通阀、电磁阀分别与控制装置连接。
有益效果：本发明提供的余热回收装置可同时脱硫脱硝，且余热回收效率高、效果好。
附图说明
图1为本发明一体化脱硫脱硝的焦炉烟道废气余热回收装置的结构示意图。
图2为第一除尘器的结构示意图。
图3为第一余热回收换热装置和第二余热回收换热装置的结构示意图。
图4为换热盘的结构示意图一。
图5为换热盘的结构示意图二。
图6为除焦装置的结构示意图。
图7为脱硫装置的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明一体化脱硫脱硝的焦炉烟道废气余热回收装置作出进一步说明。
一体化脱硫脱硝的焦炉烟道废气余热回收装置，见图1，包括焦炉1、第一三通阀2、烟囱3、第一除尘器4、SRC脱硝装置5、第一余热回收换热装置6、第二余热回收换热装置7、脱硫装置8、加热装置9、第二除尘器10、第三除尘器11、进风管道12、第二三通阀13、汽包14、做功装置15、循环泵16、还原剂提供装置51、预热装置52；第一除尘器4、SRC脱硝装置5、第一余热回收换热装置6的烟气管道、第二余热回收换热装置7的烟气管道、脱硫装置8、加热装置9、第二除尘器10依次连接；第一三通阀2分别与焦炉1的烟气出口、第一除尘器4、第三除尘器11连接，第三除尘器11、第二除尘器10分别与烟囱3连接；进风管道12与焦炉1的进风口连接；还原剂提供装置51、预热装置52、SRC脱硝装置5的还原剂入口依次连接；汽包14、做功装置15、循环泵16、第一余热回收换热装置6的介质管道依次连接成环；第二余热回收换热装置7的介质管道与预热装置52的介质管道连接后，再与第二三通阀13连接；进风管道12的介质管道、加热装置9的介质管道并联，其一端与第二三通阀13，另一端与第二余热回收换热装置7的介质管道连接。
第一除尘器4，见图2，内包括一组钢制滤网41和设于钢制滤网41之间的加热装置42。
第一余热回收换热装置6、第二余热回收换热装置7的结构相同，见图3至6，分别包括：烟气管道61、设于烟气管道61外部的介质管道62、设于介质管道62外部的保温层63；烟气管道61自进口至出口设有一组换热盘64，换热盘64上设有一组通孔67，每个换热盘64的迎风面上活动连接除焦装置65；换热盘64包括中部连通的介质入口层65和介质出口层66，且离烟气管道61进口最近的换热盘64的介质入口层65设有一对相对设置的介质入口，离烟气管道61出口最近的换热盘64的介质出口层66设有一对相对设置的介质出口，一组换热盘64通过介质管道62串联；除焦装置65包括基板68和固定于基板68上的高导热丝网69。
换热盘64表面设有高导热防结焦复合材料涂层，高导热防结焦复合材料涂层至少由以下重量份的组份制成：高温粘结剂20-40份、铁粉10-20份、陶瓷颗粒5-10份、纳米二氧化硅3-5份、纳米氮化硅3-5份、纳米银1-3份。
脱硫装置8，见图7，包括脱硫液储罐82、脱硫液收集罐83和一组串联设置的脱硫塔81，脱硫塔81底部设有脱硫液收集层84、下部设有进气口85、上部设有喷淋装置86、顶部设有出气口87，脱硫液储罐82和喷淋装置86之间通过电磁阀88连接，脱硫液收集层84和脱硫液收集罐83连接。
还包括控制装置17，第一三通阀2、加热装置42、循环泵16、第二三通阀13、电磁阀88分别与控制装置17连接。
制备一批高导热防结焦复合材料涂层材料：
样品1：由以下重量份的组份制成：高温粘结剂20份、铁粉10份、陶瓷颗粒5份、纳米二氧化硅3份、纳米氮化硅5份、纳米银1份。
样品2：由以下重量份的组份制成：高温粘结剂40份、铁粉20份、陶瓷颗粒10份、纳米二氧化硅5份、纳米氮化硅3份、纳米银3份。
样品3：由以下重量份的组份制成：高温粘结剂30份、铁粉15份、陶瓷颗粒8份、纳米二氧化硅4份、纳米氮化硅4份、纳米银2份。
样品4：由以下重量份的组份制成：高温粘结剂28份、铁粉17份、陶瓷颗粒7份、纳米二氧化硅5份、纳米氮化硅5份、纳米银1份。
样品5：由以下重量份的组份制成：高温粘结剂32份、铁粉13份、陶瓷颗粒9份、纳米二氧化硅3份、纳米氮化硅3份、纳米银3份。
对比例1：由以下重量份的组份制成：高温粘结剂30份、铁粉15份、纳米银2份。
对比例2：由以下重量份的组份制成：高温粘结剂30份、铁粉15份、陶瓷颗粒8份、纳米二氧化硅4份。
测试实施例1至5、对比例1-2的复合材料的性能，并将实施例1至5、对比例1-2涂覆于换热盘(4)表面运行90天测试，见下表。

Claims (6)

1.一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置，其特征在于：包括焦炉(1)、第一三通阀(2)、烟囱(3)、第一除尘器(4)、SRC脱硝装置(5)、第一余热回收换热装置(6)、第二余热回收换热装置(7)、脱硫装置(8)、加热装置(9)、第二除尘器(10)、第三除尘器(11)、进风管道(12)、第二三通阀(13)、汽包(14)、做功装置(15)、循环泵(16)、还原剂提供装置(51)、预热装置(52)；所述第一除尘器(4)、SRC脱硝装置(5)、第一余热回收换热装置(6)的烟气管道、第二余热回收换热装置(7)的烟气管道、脱硫装置(8)、加热装置(9)、第二除尘器(10)依次连接；所述第一三通阀(2)分别与焦炉(1)的烟气出口、第一除尘器(4)、第三除尘器(11)连接，所述第三除尘器(11)、第二除尘器(10)分别与烟囱(3)连接；所述进风管道(12)与焦炉(1)的进风口连接；所述还原剂提供装置(51)、预热装置(52)、SRC脱硝装置(5)的还原剂入口依次连接；所述汽包(14)、做功装置(15)、循环泵(16)、第一余热回收换热装置(6)的介质管道依次连接成环；所述第二余热回收换热装置(7)的介质管道与预热装置(52)的介质管道连接后，再与第二三通阀(13)连接；进风管道(12)的介质管道、加热装置(9)的介质管道并联，其一端与第二三通阀(13)，另一端与第二余热回收换热装置(7)的介质管道连接。
2.根据权利要求1所述的一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置，其特征在于：所述第一除尘器(4)内包括一组钢制滤网(41)和设于钢制滤网(41)之间的加热装置(42)。
3.根据权利要求1所述的一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置，其特征在于：所述第一余热回收换热装置(6)、第二余热回收换热装置(7)的结构相同，分别包括：烟气管道(61)、设于烟气管道(61)外部的介质管道(62)、设于介质管道(62)外部的保温层(63)；所述烟气管道(61)自进口至出口设有一组换热盘(64)，换热盘(64)上设有一组通孔(67)，每个换热盘(64)的迎风面上活动连接除焦装置(65)；所述换热盘(64)包括中部连通的介质入口层(65)和介质出口层(66)，且离烟气管道(61)进口最近的换热盘(64)的介质入口层(65)设有一对相对设置的介质入口，离烟气管道(61)出口最近的换热盘(64)的介质出口层(66)设有一对相对设置的介质出口，一组换热盘(64)通过介质管道(62)串联；所述除焦装置(65)包括基板(68)和固定于基板(68)上的高导热丝网(69)。
4.根据权利要求3所述的一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置，其特征在于：所述换热盘(64)表面设有高导热防结焦复合材料涂层，所述高导热防结焦复合材料涂层至少由以下重量份的组份制成：高温粘结剂20-40份、铁粉10-20份、陶瓷颗粒5-10份、纳米二氧化硅3-5份、纳米氮化硅3-5份、纳米银1-3份。
5.根据权利要求1所述的一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置，其特征在于：脱硫装置(8)包括脱硫液储罐(82)、脱硫液收集罐(83)和一组串联设置的脱硫塔(81)，所述脱硫塔(81)底部设有脱硫液收集层(84)、下部设有进气口(85)、上部设有喷淋装置(86)、顶部设有出气口(87)，所述脱硫液储罐(82)和喷淋装置(86)之间通过电磁阀(88)连接，所述脱硫液收集层(84)和脱硫液收集罐(83)连接。
6.根据权利要求1所述的一体化脱硫脱硝的焦炉上升管余热回收利用装置，其特征在于：还包括控制装置(17)，所述第一三通阀(2)、加热装置(42)、循环泵(16)、第二三通阀(13)、电磁阀(88)分别与控制装置(17)连接。
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