焦炉废气循环低氮燃烧

 

　　焦炉废气循环低氮燃烧

　　氮氧化物能通过一系列复杂化学变化形成光化学烟雾、酸雨，损害人和动物健康，引起土质酸化，破坏生态环境。燃气在焦炉立火道燃烧时，会生成氮氧化物NOx，按其生成的机理分有温度热力型、碳氢燃料快速型和含氧组分燃料型三种。本文介绍了在焦炉操作中可采用废气循环、分段加热、选用含氮量低的燃气和降低火道温度等措施降低NOx的生成量，并着重介绍对于新建的独立焦化企业采用分段加热与废气循环相结合的技术的优越性。

　　钢铁行业焦化工序是SO2、NOx排放的重要环节之一，对焦炉烟气污染物排放量的严格控制，可有效降低钢铁企业的污染物排放总量。2018年9月份，河北省正式发布国内首个焦化工序超低排放标准《河北炼焦化学工业大气污染物超低排放标准(DB 13/2863-2018)》，提出颗粒物、SO2、NOx的超低排放限值分别为10 mg/m3、30 mg/m3、130 mg/m3

　　1焦炉烟气多污染物排放特征分析

　　1.1焦炉烟气特征分析

　　焦炉烟气是焦化过程中燃烧煤气所产生的烟气，燃烧煤气以焦炉煤气或高炉煤气为主。总体来说，焦炉烟气具有以下特点：一是焦炉烟气温度范围基本为180-260℃，温度波动范围较大;二是焦炉烟气具有低硫高氮的特性，根据燃烧煤气的不同，产生的烟气污染物浓度也不同。若燃烧焦炉煤气，则SO2浓度为50-200 mg/Nm3，NOx浓度为500-1000mg/Nm3;若燃烧高炉煤气，则SO2浓度一般低于50mg/Nm3，NOx浓度为300-500mg/Nm3左右。三是焦炉烟囱必须始终处于热备状态。

　　焦炉烟气、烧结烟气与电厂锅炉烟气[2]成分相似，因此可参考烧结烟气、锅炉烟气污染物治理方法。但三种烟气又存在明显差别，需要针对焦炉自身的特点将方法或者路线进行改进。表1中将焦炉烟气与烧结烟气和电厂锅炉烟气进行了对比。

　　表1焦炉烟气、烧结烟气与锅炉烟气参数特点

　　

 

　　

 

　　1.2 河钢焦化装备情况

　　以河钢集团为例，现运行焦炉18座，焦炭产能为840万吨/年，其中6m以上焦炉14座，均配有除尘、脱硫、脱硝设施。河钢焦炉烟气有9套脱硫设备，其中1套为活性焦，1套密相干塔，其余7套为喷洒高浓度碳酸钠;有9套脱硝设备，其中1套为活性焦，其余8套均为中低温SCR脱硝。

　　表3为河钢集团焦炉设备情况。

铁企业，需一并退出配套的烧结、焦炉、 高炉、转炉等设备。严防 “ 地条钢”死灰 复燃... 2 0 2 0 年10月底前，燃气锅炉完成低氮燃烧改造， 城市建成区 生物质锅炉实施超低排放... ---摘自《河北省人民政府公报》

企业采取控制燃烧量、加大污染防治设施运行处理 强度等措施，目前已完成整改。 29 山... 废气自动监测设备已移至新 地面站，旧地面站烟气排口已封闭。于2018 年5月17 日完成... ---摘自《2018 年第一季度主要污染物排放严重超标重点排污单位名单...》

循环流化床锅炉等产品推广应用 锅炉自动化控制、主辅机匹配优化、燃料品种适应、低温烟气余热深度回收、燃煤锅炉高效燃烧等技术研发 三相异步电机、稀土永磁电机等高效节... ---摘自《朔州市招商引资重点产业指导目录》

具有适用处理废气浓度范围广 、 能够彻底将 VOCs 转化为 CO2 和H2O， 无二次污染问... 燃料，市售低氮燃烧锅炉尾气一般仍高于国家排放标准。燃气的完全洁净燃烧需要开发革... ---摘自《Dalian Institute of Chemical》

企业对焦炉进行全面停炉检修，清理脱 硫塔内沉淀物，对脱硫塔系统进行全面 检查。 22 ... 企业加快脱硫再生一体塔和低氮燃烧 +COA 工艺施工进度，该项目已于2019 年3月底完... ---摘自《2019 年第一季度主要污染物排放严重超标重点排污单位名单...》

废气收集处理设施，开展设备和管线泄漏检测与修复（LDAR）工作。 加快推进焦炉机侧炉口除尘系统建设。鼓励城市建成区及周边焦炉 实施炉体加罩封闭工作。 — 8 — 深化钢铁... ---摘自《汾渭平原 2018-2019 年 秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》

燃煤工业锅炉脱硫脱硝脱汞一体化设备 CO循环还原脱硫脱硝技术和装备 焦炉烟气钢渣联合脱硫脱硝技术 高压细水雾脱硫除尘降温成套设备 低氮燃烧技术装备 烧结烟气复合污染物... ---摘自《川发改环资函〔2019〕545号》

低氮燃烧器和选择性催化还原烟气脱硝（SCR）改造现状、相关政策等方面进行了调研。... 城市建成区内焦炉实施炉体加罩封闭，并对废气进行收集处理。2020年6月底前实现生活... ---摘自《《固定式燃气轮机大气污染物排放标准》》

利用SNCR+低氮燃烧工艺来降低废气中氮氧化物的排放浓度。 400 2015.06 新增 泰安 东平县 东平光源热电 有限责任公司 更换老旧静电除尘器，对现有炉外脱硫设施进行升级改造... ---摘自《附件1》

焦炉二氧化硫超标排放， 为逃避处罚， 擅自修改污染源自动监控设施二氧化硫量程参数... 燃气锅炉低氮燃烧改 造、 清洁生产强制审核项目正在抓紧 组织实施。 褚宏芍 北京晒出一... ---摘自《河北启动环境执法雷霆行动》

废气处理 焦炉烟气采用“SCR脱硝+氨-硫铵湿法脱硫”处理工艺；VOCs废气统一收集后采用“酸洗洗涤+洗油洗涤+活性炭吸附+水洗洗涤”处理工艺；其它产尘点均采用袋式除尘... ---摘自《唐山国义特种钢铁有限公司》

废气 低氮燃烧器+SCR 脱硝装置 依托现有 石灰--石膏法脱硫装置 新建、以新带老 由1座60m 高烟囱排放，自动在线检测装置。 依托现有 贮煤场、兰炭堆场，全封闭储棚 新建、以... ---摘自《证书等级：乙级》

实施炼焦炉煤气脱硫，硫化氢脱 除效率达到 95%以上；大中型燃煤锅炉脱硫效率达到 70%以上。到2020 年，火电厂燃煤机组、新型干法水泥窑完成低氮燃烧技术改造 及脱硝设施... ---摘自《朔州市主要污染物控制“十三五”规划》

室燃炉/RY01 锅炉燃烧方式及代码表 代码 燃煤锅炉 代码 燃油锅炉 RM01 抛煤机炉 RY01 室燃炉 RM02 链条炉 RY02 其他 RM03 其他层燃炉 代码 燃气锅炉 RM04 循环流化床锅 炉... ---摘自《第二次全国污染源普查工业源普查一览表-》

并且对焦炉荒煤气提出了综合利用的 要求，达到资源综合利用，保护生态环境。近几年，... 开展燃气锅炉低氮燃烧改造；建 设高污染燃料禁燃区；对关中地区火电企 业进行改造。 ... ---摘自《建设项目基本情况》

清洁能源＂ ＂285＂，＂焦炉烟气脱硫脱硝改造＂，＂宁波钢铁有限公司＂，＂2017年-... ＂，＂2016年-2017年＂，＂烟气脱硫除尘改造、锅炉低氮燃烧改造＂，＂北仑区＂，＂... ---摘自《1000万》

开展低氮燃烧技术等改造示范， 实现全面排放达标。 开发推广工业锅炉余热、余压回收利用技术，实现高效回收 及梯级利用。 “十三五”时期，按照国家淘汰落后燃煤锅炉 要求，... ---摘自《太原市工业和信息化“十三五” 发展规划》

兰丰水泥生产废气含氮氧化物、二氧化硫，两条生产线均按照环评及批复文件要求，采用窑外分解系统、低氮燃烧技术及脱硝系统对二氧化硫、氮氧化物进行处理后，经83米烟囱高... ---摘自《十三批新增1件》

焦炉燃烧室分段喷入空气，防止产生局部高温。 减少焦炉氮氧化物产生量30%。 目前，该技术行业普及率约6%，预计2017年行业普及率12%以上。 2 烧结烟气循环工艺 钢铁行业... ---摘自《江苏省重点工业行业清洁生产》

能的钢铁企业退出时需一并退出配套的烧结、焦炉、高炉等设备。 2018 年12 月底前，上... 底前，制定燃气锅炉低氮燃烧改造方案，原则上改造后氮氧化物排 放浓度不高于 50 毫克/... ---摘自《长三角地区2018-2019 年》

的挥发性气体、燃烧废气。其中，焦炉烟气是焦化企业中最主要的废气污染源，约60%的SO2 及90%的NOx 来源于此。 废渣污染方面，主要污染来源为备煤洗煤过程中的矸石、粉... ---摘自《焦化行业环保升级或将推动新一轮去产能》

采用高温空气燃烧技术的冶金 加热炉， 高低差速循环流化床油页岩锅炉， 煤泥循环流化床锅炉， 蓄热稳燃高炉煤气锅炉，分布式高效染物实时传输及监控系统装备、 低温烟气余热... ---摘自《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》

氧化镁法、烟气循环流化床法、喷雾干燥法、炉 内喷钙法、密相干塔法、其他 是否如采用不属于“6 污染防治可行技术要 求”中的技术，应提供相关证明材料 氮氧化物 低氮燃烧、... ---摘自《排污许可证申请与核发技术规范 锅炉》

新型干法水泥窑低氮燃烧技术改造及炉外脱硝设施建设，外排废气 - 13 - 氮氧化物达到相应阶段大气污染物排放标准要求。 到2017年， 全市 燃煤电厂和水泥生产线全部完成脱硝改... ---摘自《临沂市人民政府》

鼓励开发和应用焦炉、高炉、热风炉用长寿节能环保耐火材料生产工艺；精炼钢用低碳、... 高效除尘、纯低温余热发电、低氮燃烧、烟气脱氮、二氧化碳减排为主要内容的技术改造... ---摘自《2019年贵州省工业和信息化发展》

焦炉烟气必要时配设硫化物和氮氧化 物治理设施，轧钢加热炉和热处理炉采用低氮燃烧技术，冷轧酸雾、 油雾和有机废气采取净化措施。 — 16 — 第七条 具备条件的地区，利用城... ---摘自《钢铁建设项目环境影响评价文件审批原则（试行）》

2号焦炉二氧化硫1.39毫克每立方米，氮氧化物432毫克每立方米，烟尘6.34毫克每立方米.35吨锅炉采用氧化镁脱硫，低氮燃烧加臭氧氧化脱硝，布袋除尘，设施正常运转。 15 ... ---摘自《污染源随机抽查记录表》

高温燃 烧就会排放出氮氧化物，没有完全燃烧也会 排放颗粒物。” 全国乘用车市场信息... 测量循环、 耐久性、 车载诊断系 统要求等；总体以欧六标准为基础，参照了 “美标” 的... ---摘自《产业 7》

2017年底前，钢铁企业焦炉完成干熄焦技术改造，氮肥行业尿素生产完成工艺冷凝液水解... 550 NOX 低氮燃烧+SCR 低氮优化+增加催化剂+风粉在线 1000 2016.2 NOx 500 烟尘 电... ---摘自《长治市环境保护“十三五”规划》

2、分段加热的超大容积焦炉、焦炉加热精准控制、焦炉烟 气脱硫脱硝副产物资源化利用... 浮法玻璃熔窑节能低氮氧化物 20 燃烧技术的研发应用； 玻璃熔窑用低导热熔铸锆刚玉、 ... ---摘自《国工业气体工业协会》

焦炉煤气、 煤焦油、 兰炭等深加 工利用为核心的下游产业， 以产 业相关和产业联合的装... 烟气脱硝 本项目脱硝采用低氮燃烧+SCR，以氨水为还原剂。 新建 烟气脱硫 采用石灰石-... ---摘自《环境影响报告表》

＂环保型吹风气放空废气燃烧回收装置＂ ＂37＂，＂阜阳市＂，＂安徽金森源环保工程有限公司＂，＂SNCR/SCR联合脱硝技术＂ ＂38＂，＂阜阳市＂，＂安徽国祯生态科技有限... ---摘自《生产企业》

营运期废气治理措施.167 8.3 废水污染防治措施.169 III 8.4 地下水污染防治措施.169 8.5 ... ⑻《中华人民共和国循环经济促进法》（2009.01.01 施行） ⑼《中华人民共和国水法》... ---摘自《宁夏瑞科新源化工有限公司》

对未采用低氮燃烧技术或低氮燃烧效率低下的现役燃煤机组进行更新改造；单机容量30万千瓦以上燃煤机组全部加装脱硝设施，脱硝效率必须达到70%以上；熟料生产规模在4000... ---摘自《为确保实现“十二五”污染减排约束性目标,破解资源环境...》

积极开展节能和资源循环利用，大力发展循环经济 5 . 划定高污染燃料禁燃区 6 . 加大热电... 加强有毒废气污染控制，切实履行国际公约 — 9 3 — （ 1 ）开展有毒废气污染控制 （ 2 ）... ---摘自《山东省 2013-2020 年大气污染防治规划》

采用了封闭式煤罐存储、高效除尘、烟气脱硫、低氮燃烧、中水回用和生态边坡等一系列... 干熄焦装入和焦炉拦焦共用一套除尘装置，在CO含量超过8%,H2含量高于4%时，推焦烟... ---摘自《中国企业新纪录 （第十一批）》

晋煤金石化工投资集团有限公司石家庄循环化工园区分公司4*260th锅炉低氮燃烧及烟气深度减排改造项目 基本情况 1、项目概况 项目名称：4*260t/h锅炉低氮燃烧及烟气深度减排... ---摘自《...有限公司石家庄循环化工园区分公司4*260th锅炉低氮燃烧及...》

本项目废气主要是锅炉燃烧混合煤气（焦炉煤气和高炉煤气）产生的废气。本项目采用了低氮燃烧技术，锅炉烟气中主要污染物为NOx、烟尘和SO2，通过100m烟囱达标排放。 2废... ---摘自《建设项目竣工环境保护》

全氧燃烧玻璃熔窑上部结构用低玻璃相渗出熔铸耐火材料，煤 系高岭土替代高铝矾土系列... 焦炉荒煤气显热回收利用等技术的应用。 437 ---摘自《工业转型升级投资指南》

建设废气脱硝设施 低氮燃烧+非选择性催化还原脱硝工艺（SNCR） 60% 2017年10月16 库车县 水泥制造 库车天山水泥有限责任公司 熟料生产线 5000吨/日 加强脱硝设施运行管理 ... ---摘自《附表1》

硫酸雾 a 碱洗 16 废气污染源 污染物 治理技术 天然气（或焦炉气）一段转化炉烟气 二氧化硫 低硫燃料 氮氧化物 低氮燃烧 颗粒物 清 ---摘自《1 项目背景》

燃烧等核心技术方面已有多种产品可供选择， 系统配套已形成完善的技术、 标准、 装备体系， 且完全实现了商业化。大型化、高参数是目前各种循环流化床锅炉的发展趋势，国际... ---摘自《附件3》

燃气发电及工业废气余热发电 14 5.1.3 燃油发电锅炉 14 5.1.4 生物质发电锅炉 14 5.2 工... 锅炉（boiler）：利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热热水或其他工质，以生产规定... ---摘自《锅炉大气污染物排放标准》

采用燃气锅炉烟气再循环低氮燃烧技术，主要由烟气再循环管道、烟气再循环电动阀门等系统组成，降低新进炉冷空气的过量系数，减少排烟热损失，降低NOx排放浓度，达到节能... ---摘自《附件1 《上海市节能低碳技术产品推广目录（2018年本）》》

低氮燃烧技术.13 - 5.2.2 烟气后处理技术.19 - 5.3 商用燃气工业锅炉 NOx 控制技术比较.... 炉、焦炉煤气锅炉、转炉煤气锅炉、炭黑尾气锅炉、炼厂气锅炉等。各类煤气锅 炉燃料气... ---摘自《乌鲁木齐市地方标准》

炉气和焦炉气发电装置， 投资15.10亿元； 二期建设40 万吨电石、40万吨白灰、60万吨... 脱硝系统在现有低氮燃烧器+SNCR 的基础上改造低氮燃烧器、 增加 SCR 脱硝装置，脱... ---摘自《建设项目基本情况》

链条式热风炉低氮燃烧技术存在煤炭燃烧不充分的问题， 适合于周边有能大宗利用煤渣的循环经济产业 链的陶瓷工业企业。 5.1.3 生产废水污染预防技术 5.1.3.1 生产废水循环利用 ... ---摘自《中华人民共和国国家环境保护标准》

1废气循环技术 现阶段，对焦炉炼焦过程中烟气内的NOX进行控制时，使用最多的就是废气循环措施。废弃循环其实是一种低NO X燃烧技术，这种燃烧技术可以在空气预热器之前... ---摘自《浅析控制焦炉烟气污染物排放的几种方法》

依托企业现有供电系统，由厂内自发电供给 环保工程 废气 3#、4#焦炉原烟气首先经过燃烧器将原烟气温度升至 280 ℃以上，进入多级过滤器脱除粉尘后，采用 SCR 脱硝 工艺对焦... ---摘自《建设项目环境影响报告表》

采用废气循环低氮燃烧技术，石灰石-石膏湿法脱硫；炭黑干燥烟气，燃用脱硫净化后焦炉煤气，采用低氮燃烧器，SCR脱硝工艺；泡花碱窑炉燃烧废气，燃用脱硫净化后焦炉煤气... ---摘自《表2》