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(xiàn)了霧霾天氣，華北地區(qū)尤為嚴重[1]。焦化行業(yè)中煤氣燃燒后產(chǎn)生的煙氣含有大量污染物，對環(huán)境造成了污染，對于我國的經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)的正式投運。

1 系統(tǒng)原理

如圖1所示為焦爐煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)結構示意圖，系統(tǒng)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(tǒng)→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(tǒng)結構示意圖

在脫硫脫硝系統(tǒng)的建設和使用過程中，發(fā)現(xiàn)有以下幾點問題：①原設計脫硫脫硝系統(tǒng)與焦爐加熱系統(tǒng)之間無聯(lián)鎖關系；②脫硫脫硝控制系統(tǒng)采用的以太網(wǎng)通訊方式網(wǎng)絡架構與在用的工業(yè)網(wǎng)絡不匹配。

3 改進方案

3.1 增加聯(lián)鎖關系

在脫硫脫硝系統(tǒng)投運前，考慮到試機過程中如果系統(tǒng)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(fā)人員中毒，甚至爆炸，后果不堪設想。

圖2 煤氣缸運行狀態(tài)判定程序梯形圖

經(jīng)過研究，將脫硫脫硝系統(tǒng)的故障信號引入焦爐液壓交換機進行聯(lián)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(tǒng)進出口煙道之間連通管路的旁通閥打開，煙氣經(jīng)煙囪排出，液壓交換機拉正，焦爐加熱系統(tǒng)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(lián)鎖信號，以防止斷電后無法發(fā)出信號；為準確判斷液壓交換機動作方向，程序內(nèi)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(tài)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(tǒng)原設計采用的是新型工業(yè)“以太網(wǎng)網(wǎng)絡通信方式”，使用過程中多次出現(xiàn)因控制系統(tǒng)瞬間丟站，進而在整個工業(yè)網(wǎng)內(nèi)形成數(shù)據(jù)紊亂，導致脫硫脫硝系統(tǒng)停機。

經(jīng)過調整，將系統(tǒng)原有的新型工業(yè)“以太網(wǎng)網(wǎng)絡通信方式”改為傳統(tǒng) “DP”通訊方式，改造完成后，控制系統(tǒng)在使用過程中未出現(xiàn)瞬間丟站的現(xiàn)象。

4 結束語

隨著環(huán)境問題的日趨嚴峻，焦化行業(yè)的污染物治理勢在必行[4]。焦爐煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)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(huán)節(jié)[5]，通過對脫硫脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化、改進，保障了環(huán)保設施的安全、穩(wěn)定運行，具有良好的社會效益。