王卢辉 甘恢玉 钱虎林

(宝武马钢股份有限公司炼焦总厂，马鞍山 243000)

摘 要: 介绍了焦炉烟气脱硫脱硝的主要工艺技术，讨论了各种烟气脱硫脱硝工艺的特点。对马钢 6 m 焦炉烟气进行分析，根据烟气成分情况确定合适的技术方案，以满足焦炉烟气超低排放要求。

关键词: 焦炉烟气; 脱硫脱硝; 技术方案

为落实生态环境部《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》的精神，焦炉需要配套脱硫脱硝装置，以满足焦炉烟气超低排放的要求。目前国内焦炉烟气脱硫脱硝有多种技术方案可供选择，本文通过对比分析目前各种工艺技术的优劣，为焦化企业提供合适的技术方案。

1 焦炉烟气脱硫脱硝技术方案对比

1． 1 活性焦脱硫脱硝一体化技术

焦炉产生的烟气经过余热回收，温度由 190 ℃降至 140 ℃以下，再通过活性焦床层吸附，脱除焦炉烟气中的 SO₂。烟气中的氮氧化物在催化剂的催化作用下与喷入的氨水反应，脱除焦炉烟气中的氮氧化物。烟气经过脱硫脱硝系统净化后由焦炉烟囱排出。活性焦吸附 SO₂饱和之后，经过加热进行解吸，解吸后的活性焦可以重新使用，解吸气体含有较高含量的 SO₂，可用于生产 98% 的商品硫酸、硫磺或其他副产品。

活性焦脱硫脱硝一体化工艺技术投资成本高、占地面积较大、操作控制系统复杂、稳定性好、运行成本低，存在反应产物硫酸氢铵堵塞的问题^［1］。

1． 2 SDA + SCＲ 脱硫脱硝技术

碱性物质 NaHCO₃溶液或 Ca( OH) ₂浆液作为焦炉烟气脱硫剂，采用 SDA 方式进行烟气脱硫。烟气中的 SO₂与雾化的脱硫剂发生反应，以脱除烟气中的 SO₂。脱硫后的烟气与喷入的氨气进行选择性催化反应( SCＲ) 脱除烟气中的氮氧化物。反应后的烟气经过过滤除尘，脱除烟气中的颗粒物，实现焦炉烟气超低排放，净化后的烟气经过焦炉烟囱排出。

SDA + SCＲ 工艺在 SO₂ 浓度较高时，脱硫成本会急剧上升，同时喷雾形成的颗粒，在温度较低、水分含量较高时，极易造成布袋及管道堵塞^［2］。

1． 3 陶瓷纤维复合滤筒硫尘硝协同脱除工艺

焦炉烟气从地下烟道引出，烟气在进入脱硫塔前喷入新鲜脱硫剂，二者在脱硫塔中混合，进行一次脱硫反应。焦炉烟气经燃烧器加热至 220 ℃，与通过喷氨格栅喷入的氨水在混合器中混合，再通过导流板和气流分布板后进入滤管反应器。烟气中未反应完全、颗粒较小的消石灰在滤管表面形成一层滤饼，并在陶瓷管表面进行二次脱硫。为提高脱硫剂的利用率及脱硫效率，设有脱硫灰循环系统，经一体化装置收集的循环灰分两路返回脱硫塔。一路经研磨后通过气力运输返回脱硫塔入口烟道，另一路经斜槽返回脱硫塔，与烟气充分混合后继续参加反应，循环利用。无尘的含硫气体通过滤料表面，与滤管壁内的催化剂层接触发生反应，氮氧化物被高效脱除，清洁烟气再通过引风机送至烟囱排出。

陶瓷纤维复合滤筒硫尘硝协同脱除技术具有占地较小、运行成本较高、操作控制系统简单、维护工作量低等特点，而且脱硫脱硝可靠性高，脱硫副产物无污染、易处置。

1． 4 投资与运行费用对比

在焦炉烟气脱硫脱硝工艺的投资成本中，焦炉烟气量、烟气达标排放要求、硫尘硝脱除效率、焦炉烟气中硫尘硝物质的浓度、设备性能等是主要影响因素。在焦炉烟气净化系统运行费用方面，工艺介质消耗量及质量、烟气硫尘硝脱除剂用量、人工操作维护费用等是主要影响因素，在焦炉烟气相同的情况下，3 种脱硫脱硝工艺的投资及运行费用见表 1。

2 马钢 6 m 焦炉烟气净化要求及技术方案

2． 1 马钢 6 m 焦炉烟气特点及焦炉烟气净化要求

( 1) 新建焦炉烟气脱硫脱硝项目因场地小、施工难度大，要求脱硫脱硝工艺简单，占地面积小。

( 2) 随着超低排放政策的实施，环保要求越来越高，要求烟气脱硫脱硝后不产生二次污染。

( 3) 脱硫脱硝产生的所有副产物无害化处理，且能回收利用。

( 4) 焦炉在采用焦炉煤气加热时，烟气中氮氧化物和 SO₂含量较高，因此要求脱硫脱硝工艺的效率高。

2． 2 马钢 6 m 焦炉脱硫脱硝技术方案

马钢 6 m 顶装焦炉目前采用高炉煤气加热，焦炉烟气参数见表 2。

通过对上述几种脱硫脱硝工艺技术的比较，马钢决定采用陶瓷纤维复合滤筒硫尘硝协同脱除技术。该技术于 2020 年底在马钢 6 m 焦炉投入运行，投运后焦炉烟气排放指标见表 3。通过半年多的运行，此工艺技术可以满足焦炉烟气污染物排放数据稳定、运行维护量小、成本投入低的要求。

3 结语

本文对多种脱硫脱硝工艺的优缺点、投资、运行费用等进行综合讨论分析，最终选择了陶瓷纤维复合滤筒硫尘硝协同脱除工艺。马钢炼焦总厂采用该脱硫脱硝工艺每年可减排 SO₂196 t，减排氮氧化物 420 t。

参考文献

［1］ 许英红，陈鹏，颜芳． 焦炉烟气脱硫脱硝一体化技术的研究进展［J］． 燃料与化工，2019，50( 4) : 1 －3．

［2］ 张艾红，王伟男． 柳钢焦炉烟气脱硫脱硝技术应用探讨［J］． 柳钢科技，2018( 3) : 40 －43．