摘要：主要介紹鲅魚圈煉焦部7m焦爐煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)開工運行的實踐經(jīng)驗，在保障焦爐安全運行的基礎上，達到快速穩(wěn)定運行脫硫脫硝系統(tǒng)的目的，效果明顯，具有可推廣及借鑒意義。

焦化行業(yè)煉焦生產(chǎn)是采用高爐煤氣或焦爐煤氣加熱將煤煉制成焦炭的過程，此過程加熱煤氣燃燒產(chǎn)生的廢氣中含有二氧化硫、氮氧化物、顆粒物等主要污染物，直接排入大氣污染環(huán)境。在環(huán)保形勢日益嚴峻的情況下，焦化行業(yè)從源頭、過程及末端全過程綜合考慮，陸續(xù)實施各類環(huán)保項目，以滿足GB16171-2012(煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》的排放要求。

1工藝簡介

鞍鋼鲅魚圈煉焦部現(xiàn)有4座7 m焦爐，每2座焦爐共用1座廢氣煙囪,通過采用煤氣精脫硫、焦爐熱修維護等控制手段，廢氣中二氧化硫、氮氧化物排放均能達到當?shù)嘏欧艠藴?，但由于鲅魚圈地處渤海灣,地理位置特殊，煉焦部從長遠考慮，組織實施廢氣脫硫脫硝項目，以期達到《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》中表6特別排放標準，解決焦爐廢氣環(huán)保問題。

未增加煙道廢氣脫硫脫硝系統(tǒng)時，焦爐燃燒產(chǎn)生的廢氣由焦爐兩側分煙道匯總到總煙道，經(jīng)總煙道由煙囪排出。由于焦爐廢氣流動的動力來源于煙囪內熱廢氣的浮力，其大小取決于煙囪高度和熱廢氣的密度,2座焦爐共用1座廢氣煙囪時，相互之間的影響很小，可以忽略不計。

增加煙道廢氣脫硫脫硝系統(tǒng)后,在總煙道上開2個口，1個作為取氣口，1個作為回氣口，2個口中間設置插板閥，用于隔斷煙囪與煙道,用循環(huán)風機將煙道廢氣從總煙道取氣口引出，經(jīng)脫硫脫硝后再經(jīng)回氣口進入焦爐煙囪排出，如圖1所示。焦爐廢氣流動的動力由循環(huán)風機提供，其大小取決于循環(huán)風機的頻率。

2開工操作及存在的問題

2.1脫硫脫硝開工操作

鲅魚圈煉焦部脫硫脫硝系統(tǒng)于2019年1月開工運行，在運行前，煉焦部與煉焦總廠進行了技術交流，煉焦總廠采取在焦爐不停產(chǎn)狀態(tài)下運行脫硫脫硝除塵風機，之后關閉插板閥將煙氣全部切換到脫焦爐共用1座煙囪，脫硫脫硝風機出口煙氣會從未完全關閉的插板閥處返回進氣口，造成煙氣短路、焦爐吸力不足的問題，存在煤氣不完全燃燒進入煙道的安全風險。針對此問題，為了確保系統(tǒng)的安全運行，煉焦部結合開工操作的實際要求，重新制定開工操作步驟，采取焦爐停止加熱后啟動脫硫脫硝風機的方案，從根本上杜絕了焦爐吸力波動的風險，消除了安全隱患。具體操作步驟如下。

(1) 現(xiàn)場確認脫硫脫硝系統(tǒng)各設備具備開工運行條件。

(2) 相對應的焦爐停止加熱。

(3) 脫硫脫硝系統(tǒng)將出入口電動蝶閥開啟到全開位置。

(4) 插板閥下落到距離完全關閉約200 mm位置。

(5) 啟動循環(huán)風機，并逐漸增加風機負荷(注意觀察煙道吸力，根據(jù)實際每次增加5 Hz左右，每調整1次穩(wěn)定3~5 min)。

(6) 待分煙道吸力達到120 Pa以上時將插板閥全部關閉(插板閥全部下落后吸力會有所降低)。

(刀將焦爐機焦側加熱煤氣使用量減小到最低用量(保證煤氣管道末端壓力，能夠達到開門條件)。

(8) 觀察分煙道吸力，達到正常加熱所需吸力時(配合最小煤氣用量，確定為150 Pa)組織焦爐恢復加熱。

(9) 2座焦爐恢復正常加熱后，調整入口電動蝶閥開度，使2座焦爐分煙道吸力翻板位置基本一致。

(10) 根據(jù)分煙道吸力翻板開度位置優(yōu)化調整風機負荷，使翻板開度處于中間調節(jié)比較靈敏的位置即可。

(11) 根據(jù)吸力將加熱用煤氣使用量恢復到正常生產(chǎn)用量。

2.2存在的問題

采用上述開工方案進行操作，焦爐煙道吸力穩(wěn)定，且整個焦爐停止加熱時間僅需10 min左右，有一定的效果。該操作步驟存在的弊端是在焦爐恢復加熱初期煤氣用量不能及時恢復正常，主要是因為脫硫脫硝各設備溫度較低，造成煙氣出口溫度偏低,煙囪吸力不足，此過程需要持續(xù)1~2 h,對焦爐的正常加熱有一定影響,對焦爐溫度的影響在10~20 °C左右。

3開工操作改進

經(jīng)分析研究，制約焦爐脫硫脫硝系統(tǒng)開工的問題主要有：出入口前期的短路問題和脫硫脫硝設備預熱造成的吸力不足。2019年5月煉焦部重新制定脫硫脫硝開工操作方案，總體思路是先利用風機低負荷狀態(tài)取部分煙道氣對脫硫脫硝系統(tǒng)進行預熱,待脫硫脫硝系統(tǒng)出口煙氣溫度達到150 °C以上后，再對煙氣進行切換作業(yè)，具體操作步驟如下(以圖1為例)。

(1) 現(xiàn)場確認脫硫脫硝系統(tǒng)各設備具備開工運行條件。

(2) 脫硫脫硝系統(tǒng)將出入口電動蝶閥開啟到全開位置。

(3) 啟動脫硫脫硝循環(huán)風機，增加其負荷達到20 Hz左右(正常情況下應是45 Hz)，該狀態(tài)需要運行約1 h，脫硫脫硝系統(tǒng)出口煙氣溫度可達到150 °C以上。

(4) 脫硫脫硝出口煙氣管道所在的焦爐(如圖1中3#焦爐)停止加熱，并將其對應的插板閥全部下落到位。

(5) 增加脫硫脫硝循環(huán)風機的負荷，可逐步調整到正常運行狀態(tài)45 Hz。

(6) 停止加熱的焦爐恢復正常加熱，同時將另一座焦爐(如圖1中4#焦爐)的插板閥全部下落到位。

(7) 調整風機負荷及脫硫脫硝入口電動蝶閥開度，使2座焦爐分煙道吸力翻板位置基本一致且處于中間調節(jié)比較靈敏的位置即可。

改進后的操作方案中，第3步由于風機負荷較小,對焦爐的吸力基本沒有影響，大部分煙氣仍會從原通道由煙囪排出，小部分煙氣被抽入脫硫脫硝系統(tǒng)對系統(tǒng)設備進行預熱，該部分煙氣預熱后溫度偏低，匯總到原煙道不會對整體煙氣溫度造成大的影響，既達到了預熱設備的目的，又不影響焦爐吸力。

第4步1座焦爐停止加熱后,另一座焦爐會有更多的煙氣進入脫硫脫硝系統(tǒng),既不影響吸力，也不影響設備預熱。第5步到第6步僅需不到1 min,所以焦爐總停止加熱時間不會超過5 min，且在焦爐恢復加熱后直接加熱煤氣用量不受影響，故對焦爐加熱的影響微乎其微。由于第4步已經(jīng)將插板閥全部下落口位置較遠，不存在短路問題,既保證了焦爐溫度，又消除了安全隱患。

4改進效果

通過對焦爐煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)開工方案的完善,在 2019年5月進行了現(xiàn)場操作試驗,焦爐停止加熱時間僅4min左右，焦爐溫度基本不受影響，焦爐煙吸力也不存在突然變小的問題，改進效果比較明顯,達到了既兼顧焦爐運行的安全問題，又不影響焦爐正常加熱及生產(chǎn)的目的。

5結論

利用脫硫脫硝低負荷時部分煙氣對設備進行預熱,再根據(jù)煙氣入口與出口之間距離的不同對2座焦爐插板閥的操作區(qū)別對待，可實現(xiàn)脫硫脫硝系統(tǒng)與焦爐生產(chǎn)之間的安全穩(wěn)定。由于各企業(yè)關注的重點不同,脫硫脫硝的工藝不同，脫硫脫硝系統(tǒng)的開工運行操作會有所區(qū)別，但焦爐本體的安全均不容忽視，應在兼顧安全運行的前提下優(yōu)化操作，降低對生產(chǎn)運行的影響。