焦炉烟气脱硫脱硝技术（二）

加热焦炉烟气+高温催化还原脱硝工艺

1）脱硝原理。

在催化剂存在的条件下，烟气中NOx与喷入的氨发生还原反应，生成N₂和H₂O，实现脱除NOx。反应温度通常在290-420℃之间，脱硝反应式为：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O （1）

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O （2）

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O （3）

式（1）和式（3）是主要反应，因为烟气中90%以上NO_x是以NO形式存在。

2）脱硝工艺流程。

用主抽风机从焦炉总烟道引出原烟气，经过GGH换热或加热炉加热至320℃（加热炉用焦炉煤气加热）。热烟气进入SCR反应器，与加入的脱硝剂（液氨）在催化剂作用下进行选择性还原反应，达到高效脱硝目的。脱硝后的洁净烟气进入GGH，加热原烟气，从GGH出来的洁净烟气经余热锅炉加热冷水，回收热能后，进入烟囱排至大气（见图1）。

该脱硝工艺装置主要由GGH（烟气-烟气换热器）、烟气加热炉、余热锅炉、SCR反应器、氨站等组成。

图1 加热焦炉烟气+高温催化还原脱硝工艺流程示意

3高温脱硝工艺特点

1）脱硝效率可达70%，能够满足150mg/m³排放标准。

2）脱硝效率稳定，对于低NO_x排放有更稳定的脱硝能力。

3）一般SCR脱硝系统的最佳反应温度为350℃，为此设置了烟气-烟气换热器GGH，让SCR出口350℃净化后的烟气与180℃原焦炉烟气换热，使原焦炉烟气升高至350℃，减少COG燃料的消耗量，极大地降低了系统能耗。

4）为使进入SCR反应器的原焦炉烟气达到最佳脱硝温度（320-370℃），系统还设置一套以焦炉煤气或高炉煤气为主燃料的加热炉。从加热炉出来的烟气温度为700-800℃，和原焦炉烟气进行混合加热，将欲脱硝的焦炉烟气温度升高至350℃。

5）设置了一套余热锅炉系统。从GGH出来的洁净烟气温度为200℃，进入余热锅炉，将冷水（20℃）加热至100℃，生产热水用于采暖或供热，达到节能降耗目的。

6）SCR反应器系统采用蜂窝波纹板式催化剂；布置形式为“2+1”，即两层运行一层预留；脱硝剂为液氨；最佳反应温度约320℃；催化剂能承受运行温度400℃不少于5h的考验，而不产生任何损坏。SCR反应器设置一套氨/烟气混合均布系统。

4投资与操作成本

装置占地面积为95m×20m；装置投资费用约7720万元（对应247万吨/年焦炭产能）；吨焦投资成本为31.3元；吨焦脱硝操作成本约12.8元。