焦爐煙氣脫硫脫硝的應用改進探討

劉振國

遷安中化煤化工有限責任公司 河北 唐山 064404

引言

近些年，我國多地出現了霧霾天氣，華北地區尤為嚴重[1]。焦化行業中煤氣燃燒后產生的煙氣含有大量污染物，對環境造成了污染，對于我國的經濟社會可持續發展已經產生了嚴重的制約，所以必須要對氮氧化物、二氧化硫等進行嚴格的控制[2]。遷安中化煤化工有限責任公司擁有6座55孔JN60-82型6m焦爐，設計年產焦炭330萬噸，為使焦爐煙氣排放達到限值要求，先后完成了三座煙氣脫硫脫硝系統的正式投運。

1 系統原理

如圖1所示為焦爐煙氣脫硫脫硝系統結構示意圖，系統主要分為脫硝和脫硫兩大部分，脫硝采用的是應用廣泛、脫硝效率較高的SCR法脫硝技術[3]，脫硫采用的是以氨水為脫硫劑的濕法脫硫技術。工藝流程為：原煙氣→SCR系統→煙氣再熱器→主引風機→脫硫塔→濕電除塵→煙氣再熱器→焦爐煙囪排放。

2 存在問題

圖1 脫硫脫硝系統結構示意圖

在脫硫脫硝系統的建設和使用過程中，發現有以下幾點問題：①原設計脫硫脫硝系統與焦爐加熱系統之間無聯鎖關系；②脫硫脫硝控制系統采用的以太網通訊方式網絡架構與在用的工業網絡不匹配。

3 改進方案

3.1 增加聯鎖關系

在脫硫脫硝系統投運前，考慮到試機過程中如果系統停止，焦爐煙道吸力將會減到很小甚至無吸力，煤氣將會逐漸充入蓄熱室，煤氣含量劇增，引發人員中毒，甚至爆炸，后果不堪設想。

圖2 煤氣缸運行狀態判定程序梯形圖

經過研究，將脫硫脫硝系統的故障信號引入焦爐液壓交換機進行聯鎖，即當主引風機故障停機時，煙囪入口的閘板閥和脫硫脫硝系統進出口煙道之間連通管路的旁通閥打開，煙氣經煙囪排出，液壓交換機拉正，焦爐加熱系統停止加熱。程序中以主引風機正常運行輸出繼電器的常閉觸點作為聯鎖信號，以防止斷電后無法發出信號；為準確判斷液壓交換機動作方向，程序內全部采用沿信號，將8個限位分解為16個沿信號。如圖2所示為使用焦爐煤氣加熱時煤氣缸運行狀態判定的程序梯形圖。

3.2 改變通訊方式

脫硫脫硝的控制系統原設計采用的是新型工業“以太網網絡通信方式”，使用過程中多次出現因控制系統瞬間丟站，進而在整個工業網內形成數據紊亂，導致脫硫脫硝系統停機。

經過調整，將系統原有的新型工業“以太網網絡通信方式”改為傳統 “DP”通訊方式，改造完成后，控制系統在使用過程中未出現瞬間丟站的現象。

4 結束語

隨著環境問題的日趨嚴峻，焦化行業的污染物治理勢在必行[4]。焦爐煙氣脫硫脫硝系統是凈化煙氣中氮氧化物、二氧化硫等污染物，達到煙氣排放限值的關鍵環節[5]，通過對脫硫脫硝系統的優化、改進，保障了環保設施的安全、穩定運行，具有良好的社會效益。