干熄焦環(huán)境除塵脫硫工藝對(duì)比分析

張方

摘 要：本文介紹了干熄焦環(huán)境除塵各中排放指標(biāo)要求，干熄焦環(huán)境除塵煙氣來源及組成和達(dá)標(biāo)處理方案，移動(dòng)床活性炭工藝、固定床活性炭工藝、氧化鈣脫硫工藝三種干熄焦脫SO2工藝路線優(yōu)缺點(diǎn)分析，以及安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠選擇移動(dòng)床活性炭工藝的原因。

關(guān)鍵詞：干熄焦;二氧化硫;工藝路線對(duì)比;投資;運(yùn)行費(fèi)用;原料與產(chǎn)物

中圖分類號(hào)：X784? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? 文章編號(hào)：1003-5168（2021）24-0040-03

Comparison and Analysis of Dust Removal and Desulfurization Processes in CDQ Environment

ZHANG Fang

（Anyang Iron and Steel Co.， Ltd， Anyang? Henan? 455000）

Abstract： This paper introduces the requirements of emission index of dust removal in CDQ （coke dry quenching） environment， the source and composition of dust removal flue gas in CDQ environment and the treatment scheme for reaching the standard， the advantages and disadvantages of moving bed activated carbon process， fixed bed activated carbon process and calcium oxide desulfurization process. It also gives the reason why coking plant chose moving bed activated carbon process.

Keywords： CDQ;SO2;process comparison; investment; running costs; raw materials and products

常規(guī)干熄焦環(huán)境除塵煙囪排放濃度在200 mg/Nm3左右。《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16171—2012）要求干熄焦一般地區(qū)排放限值：顆粒物濃度≤50 mg/Nm3、SO2 濃度≤100 mg/Nm3;特別限值地區(qū)排放限值：顆粒物濃度≤30 mg/Nm3、SO2濃度≤80 mg/Nm3。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部等單位2019年4月聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》中，進(jìn)一步要求干熄焦環(huán)境除塵超低排放限值：顆粒物濃度≤10 mg/Nm3、SO2 濃度≤50 mg/Nm3。目前，焦化廠干熄焦環(huán)境除塵大多無脫除SO2裝置，需要新建。安鋼焦化廠新建了流動(dòng)床活性炭法脫硫，寶鋼本部建成1套固定床活性炭脫硫裝置，邯寶焦化廠新建以氧化鈣為脫硫劑的脫硫工藝，以下就3種方案進(jìn)行對(duì)比分析。

1 干熄焦裝置SO2來源與處理方案

1.1 干熄焦裝置SO2來源

干熄焦地面集塵站煙囪外排的煙氣主要來自干熄爐裝爐產(chǎn)生的煙氣、預(yù)存段頂部放散煙氣、風(fēng)機(jī)后放散煙氣以及排焦過程產(chǎn)生的煙氣等4個(gè)部位。干熄爐裝焦作業(yè)為間歇性作業(yè)，隨著裝焦和不裝焦兩種狀態(tài)交替進(jìn)行，地面除塵風(fēng)機(jī)相應(yīng)地高低速頻繁切換。在干熄爐不裝焦的狀態(tài)下，地面除塵風(fēng)機(jī)處于低速運(yùn)行狀態(tài)，以保障預(yù)存段、循環(huán)放散以及排焦除塵的正常引風(fēng);在干熄爐裝焦?fàn)顟B(tài)下，地面除塵風(fēng)機(jī)則處于高速運(yùn)行狀態(tài)，高速運(yùn)行時(shí)間占總運(yùn)行時(shí)間的50%左右。有文獻(xiàn)研究通過干熄焦地面集塵系統(tǒng)外排的SO2，其中95%是由預(yù)存段放散部位和風(fēng)機(jī)后放散管外排煙氣產(chǎn)生的[1]。

1.2 安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠干熄焦裝置SO2測(cè)量結(jié)果分析

為獲得干熄焦放散氣的SO2準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠委托第三方對(duì)各裝置放散氣進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。從檢測(cè)結(jié)果來看，140 t/h干熄焦排焦溫度高，SO2濃度高，低速時(shí)600～700 mg/m3，高速時(shí)300～400 mg/m3，如果不治理無法達(dá)到超低排放要求。如果把預(yù)存段放散氣、排焦裝置都采出，僅剩裝入裝置，實(shí)測(cè)峰值在738 mg/m3，1次裝焦時(shí)間約70 s，平均濃度按400 mg/m3，6 m焦?fàn)t結(jié)焦時(shí)間設(shè)計(jì)19 h，每小時(shí)出焦5.8爐，加權(quán)計(jì)算小時(shí)平均SO2濃度44 mg/m3能夠達(dá)到超低排放要求。140 t/h干熄焦預(yù)存段放散氣實(shí)測(cè)量9 000標(biāo)方/h，排焦裝置計(jì)算量20 000～30 000標(biāo)方/小時(shí)，總計(jì)量30 000～40 000標(biāo)方/h，SO2濃度計(jì)算量800～1 200 mg/m3，設(shè)計(jì)量按1 000～1 500 mg/m3。

1.3 干熄焦裝置煙氣SO2處理方案

結(jié)合干熄焦工藝特點(diǎn)，為滿足干熄焦地面集塵系統(tǒng)產(chǎn)生的煙氣的能夠達(dá)標(biāo)排放，并從減少投資和運(yùn)行成本角度考慮，對(duì)排放高濃度SO2而相對(duì)低煙氣流量的預(yù)存段放散部位和風(fēng)機(jī)后放散部位的兩股氣體實(shí)施單獨(dú)凈化，而裝入部位和排焦部位的煙氣則不需要凈化。

2 三種干熄焦脫硫裝置工藝流程簡(jiǎn)介

2.1 移動(dòng)床活性炭工藝流程

移動(dòng)床活性炭脫硫工藝路線：袋式除塵+移動(dòng)床活性炭脫硫+加熱爐再生制硫酸銨溶液。具體流程：需要處理的氣體先經(jīng)過冷卻、袋式除塵后進(jìn)入凈化塔，在凈化塔內(nèi)經(jīng)活性炭吸附過SO2后，凈化后的煙氣返回原煙囪排放。吸附過SO2的活性炭送至再生塔再生，再生后的活性炭返回凈化塔循環(huán)使用;再生煙氣經(jīng)過噴氨吸收后，經(jīng)過氧化濃縮送往硫銨工序制備硫銨。