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    中山專業(yè)焦化廠煙氣在線監(jiān)測CEMS系統(tǒng) 聚能儀器

  • 作者：西安聚能儀器有限公司 2019-04-02 11:19 970
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    在干法和半干法煙道氣脫硫系統(tǒng)中，固體堿性吸收劑被噴入煙道氣流中，或通過讓煙氣穿過堿性吸收劑床的方式使其與煙道氣相接觸。無論哪種情況，煙氣中的SO2都是與固體堿性物質(zhì)反應，生成相應的亞硫酸鹽和硫酸鹽。為了使這種反應能夠進行，固體堿性物質(zhì)必須是十分疏松或相當細碎。在半干法煙道氣脫硫系統(tǒng)中，水被加入到煙道氣中，以在堿性物質(zhì)顆粒物表面形成一層液膜，SO2溶入液膜，加速了與固體堿性物質(zhì)的反應。干法脫硫技術的脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進行，該法具有無污水廢酸排出、設備腐蝕程度較輕，煙氣在凈化過程中無明顯降溫、凈化后煙溫高、利于煙囪排氣擴散等優(yōu)點，但存在脫硫效率低、脫硫劑利用率低、反應速度較慢、設備龐大、反應后煙氣含塵量大需要增加除塵裝置等問題。
    車間生產(chǎn)分析各項指標簡介
    焦
    炭
    質(zhì)
    量
    冶金焦率(%)
    直徑大于2毫米的焦炭稱為冶金焦，直徑在2毫米以上焦炭的重量在干全焦（含焦粉值）中所占的比重稱為冶金焦率，。
    焦粒率(%)
    直徑在10-2毫米的焦炭稱為焦粒，它在全焦中所占的比重稱為焦粒率。
    焦粉率(%)
    直徑在小于10毫米的焦炭稱為焦粉，它在全焦中所占的比重稱為焦粉率。
    M2
    抗碎強度。當焦炭受到?jīng)_擊力時，焦炭沿結構的裂紋或缺陷處碎成小塊，焦炭抵抗這種沖擊力破壞的能力成為抗碎強度。
    利用米庫姆轉(zhuǎn)鼓等實驗，模擬焦炭在運輸、入高爐等過程中受到的撞擊對焦炭粒度的影響，它是通過用定量的焦炭經(jīng)過轉(zhuǎn)鼓實驗后，再用直徑分別為2毫米和10毫米的圓孔篩進行人工篩分，將直徑大于2毫米和直徑小于10毫米的焦炭分別篩分出來，而它們在焦樣中所占的比重分別為M2（抗碎強度）和M10（耐磨強度）
    它是1994版國家標準.
    M10
    耐磨強度。當焦炭外表面受到的摩擦力超過氣孔強度時，產(chǎn)生的表面薄層的分離現(xiàn)象，形成碎片和粉末，焦炭抵抗這種摩擦力破壞的能力較耐磨強度。
    M40
    抗碎強度。它是1980版國家標準。與1994版的區(qū)別在于圓孔篩的直徑變?yōu)?0毫米和10毫米。
    M10
    耐磨強度。解釋同上。
    生產(chǎn)焦（Mt）
    生產(chǎn)焦水分。出爐熄焦后的焦炭試樣在一定溫度下干燥后的失重占干燥前焦樣的百分數(shù)。
    出廠焦（Mt）
    出廠焦水分。要出廠的焦炭試樣在一定溫度下干燥后的失重占干燥前焦樣的百分數(shù)
    生產(chǎn)焦Ad
    焦炭的灰分。焦炭試樣在規(guī)定條件下燃燒后所得的殘留物。
    灰分是焦炭中的有害雜質(zhì)，大部分由Na2O、FeO、Fe2O3、Al2O3組成?；曳诌^高的焦炭進入高爐時，就會增加石灰石用量，以便灰分變成熔渣。這就會使高爐的生產(chǎn)率降低，使高爐各項技術經(jīng)濟指標下降。焦炭在高爐內(nèi)被加熱到高于煉焦溫度時，由于焦質(zhì)與灰分膨脹性不同，會沿灰分顆粒周
    圍產(chǎn)生并擴大裂紋，加速焦炭破碎或粉化。
    生產(chǎn)焦Vdaf
    焦炭揮發(fā)份。焦炭試樣在規(guī)定條件下隔絕空氣加熱，并進行水分校正后的質(zhì)量損失
    揮發(fā)份的大小是衡量焦炭成熟的一個指標。揮發(fā)分過高，意味著焦炭欠熟，耐磨性差，強度差，會導致高爐的透氣性不好；揮發(fā)分低，說明焦炭過火了，焦炭則易碎，在高爐操作中會落入爐渣內(nèi)，使排渣困難。
    生產(chǎn)焦Std
    焦炭的硫分。
    對高爐是一種十分有害的雜質(zhì)。焦炭含硫每增加0.1%，焦比就增加1.2%-2.0%，生鐵產(chǎn)量降低約2.0%。含量硫多的鐵不適合于煉鋼和鑄造。因此，一般要求冶金焦的硫分少于1%。
    綜合合格率（%）
    焦炭水分、灰分、揮發(fā)份、硫份各項指標都合格的次數(shù)占全部化驗次數(shù)的比例成為，綜合合格率
    篩分（mm)
    ＞80
    直徑大于80毫米的焦炭在焦炭中所占的比重。
    0-80
    直徑在0-80毫米的焦炭在焦炭中所占的比重。
    0--40
    直徑在0-40毫米的焦炭在焦炭中所占的比重。占的比例越大越好，在高爐中起到很好的支持作用。
    40--2
    直徑在40-2毫米的焦炭在焦炭中所占的比重。
    2--10
    直徑在2-10毫米的焦炭在焦炭中所占的比重。
    ＜10
    直徑小于10毫米的焦炭在全焦中所占的比重。所有的篩分加在一起應該為100%。
    焦末含量(%)
    直徑小于2毫米的焦炭在全焦中所占的比重。它等于2—10、與<10比例之和。占的比例越少越好，在高爐煉鐵中不利于通風。
    固定碳
    指煤經(jīng)高溫干餾后殘留的固態(tài)可燃性物質(zhì)，一般在焦炭中占80%-8%的比例。焦炭的工業(yè)分析就是對焦炭水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳的綜合測定，而固定碳的計算公式即為Cad（固定碳）=100-Mad（水分）-Aad（灰分）-Vad（揮發(fā)份）.
    焦
    爐
    管
    理
    K1
    推焦計劃系數(shù)，它反映推焦計劃表中計劃結焦時間與規(guī)定結焦時間相吻合的情況。 K１＝（Ｗ－Ａ１）／Ｗ
    式中：W— 本班計劃推焦爐數(shù)。
    Ａ１— 計劃結焦時間與規(guī)定結焦時間相差±分鐘以上的爐數(shù)。
    K2
    推焦執(zhí)行系數(shù)，反映當班按推焦計劃實際執(zhí)行的情況。
    K２＝（Ｎ－Ａ２）／M
    式中：N— 每班實際推焦爐數(shù)。A— 與計劃推焦時間相差±分鐘以上的爐數(shù)。 M— 班計劃推焦爐數(shù)
    K3
    推焦總系數(shù)，反映焦化廠和煉焦車間在遵守規(guī)定的結焦時間方面的總體管理水平。Ｋ３＝Ｋ１×Ｋ２
    K均
    直行均勻系數(shù)（晝夜），它代表沿縱長方向各燃燒室晝夜平均溫度的均勻性。 K均=（2M—A機－A焦）/2M
    式中：M——燃燒室數(shù)（檢修爐及緩沖爐除外）
    A機、A焦——機側、焦側測溫火道溫度與平均溫度相差±20℃(邊爐±30℃）以上的個數(shù)。
    K安
    安定系數(shù)，它反應了直行溫度的穩(wěn)定性。K安=(2N—A機—A焦) / 2N
    式中：N— 一晝夜內(nèi)一座焦爐的直行溫度測量次數(shù)。
    A機、A焦—— 分別為機、焦側測溫火道的平均溫度與標準溫度相差±7℃以上的次數(shù)。
    K橫
    橫排系數(shù)K橫，它反映了焦爐沿橫向溫度的均勻性 K橫=（N-A）/N
    式中：N：考核火道數(shù)
    A：不合格的火道數(shù)。
    a）對于每個燃燒室，實際火道溫度與標準線相差±20℃以上的個數(shù)。
    b）對于10排燃燒室，橫排平均溫度與標準線相差±10℃以上的個數(shù)。
    c）對于全爐，橫排平均溫度與標準線相差±7℃以上的個數(shù)。
    K爐
    爐頭系數(shù)，反應爐頭溫度的均勻性。
    K爐頭=（W-n）/W
    式中：W：機側或焦側測溫火道數(shù)。
    n：爐頭溫度與平均溫度相差±0℃以上的立火道數(shù)（邊爐除外）
    集氣管壓力
    集氣管內(nèi)各點壓力是不相同的，兩端高而中部（吸氣管處）低。如果集氣管低壓操作會導致炭化室內(nèi)產(chǎn)生負壓，使大量的空氣從爐門不嚴密處進入炭化室，與焦炭燃燒或者與煤氣燃燒，造成焦炭與煤氣的損失，降低煤氣的熱值，影響加熱的調(diào)節(jié)，此外還會影響焦爐爐體壽命；如果集氣管壓力過高則會導致爐門、翻板等處冒煙，而且不利于荒煤氣的導出。因受熱浮力影響，冬季集氣管壓力保持一般要比夏季高10-20PA左右。
    集氣管溫度
    我公司集氣管溫度一般保持在8℃左右，如果集氣管溫度低于80℃后，荒煤氣中的焦油、萘等化學物將會不易溶于氨水，并凝固成稠狀物質(zhì)沉淀，不但不利于氨水的流動，嚴重時會堵塞焦油盒、集氣管等。如果集氣管溫度過高（在停氨水的情況下就會迅速升高），要迅速往橋管和集氣管內(nèi)加入冷水，保證集氣管溫度不超過10℃，最高不能超過200℃，否則將會拉裂氨水管道和集氣管道。
    氨水壓力
    氨水壓力分為高壓和低壓氨水，低壓氨水起著冷卻從炭化室析出的高溫焦爐煤氣，保護橋管和集氣管作用，我公司1、2、3、4、號爐集氣管系統(tǒng)均采用低壓氨水操作，低壓氨水一般保持在0.24-0.3MPa；高壓氨水主要用于消煙裝煤操作，它的工作原理是高壓氨水從橋管噴頭急速地往翻板座噴射，強大的噴射力使集氣管內(nèi)的低溫荒煤氣無法倒流進炭化室，同時在炭化室內(nèi)產(chǎn)生負壓，炭化室內(nèi)的煙氣被吸進集氣管，這樣便直到了無煙裝煤的作用，但高壓氨水在噴射過程中容易將煤塵和煙氣帶入集氣管中使焦油中含塵量和游離碳以及煤氣中含氧量增加，容易造成堵塞和爆炸，我公司、7號焦爐集氣管系統(tǒng)將使用高壓氨水操作。
    氨水溫度
    橋管由生鐵鑄成，內(nèi)設氨水噴嘴，氨水噴嘴的作用是把壓力為0.24-0.3MPa，溫度為7-8℃的氨水噴成霧狀，由于部分氨水（2.%—3.0%）蒸發(fā)大量吸收荒煤氣的熱量，把荒煤氣溫度降低到100℃以下，同時煤氣中約0%—70%的焦油冷凝下來。
    若用冷水噴灑，氨水蒸發(fā)量降低，煤氣冷卻效果反而不好，并使焦油黏度增加。
    配
    合
    煤
    指
    標
    配合煤水分
    水分是配合煤煉焦過程中的無用成分。當煤中有大量水分時，在加熱過程中要吸收大量的熱量使之變成水蒸氣蒸發(fā)掉（一般水分每增加1%，所用標溫一般要提高-8℃），另外水分過大裝煤時使炭化室砌體驟冷，內(nèi)應力負荷增大，影響爐體壽命。另外水分大時，煉焦加熱速度變慢，炭化室內(nèi)煤料堆比重降低，實驗證明，水分對焦炭質(zhì)量有直接的影響，當配合煤水分降低，焦炭強度能隨之增加，所以對于煉制治金焦的配合煤，水分應小于10%，（我公司一般控制在10%-12%），水分越小越。
    配合煤灰分
    配合煤灰分指煤中所有可燃物質(zhì)完全燃燒時，煤中礦物質(zhì)在一定溫度下經(jīng)過一系列分解、化合等反應后剩下的殘渣。在煉焦過程中灰分是惰性物質(zhì)，配合煤中的灰分大部分會進入焦炭，當配合煤的灰分增高，不僅會影響焦炭的灰分，還會使焦炭的強度降低，對于煉制治金焦的配合煤，灰分應不高于10%，越小越好。
    配合煤硫分
    硫是高爐煉鐵的有害成分，含硫量的升高會使生鐵的鑄造件容易脆裂，配合煤中的硫分有80%左右會轉(zhuǎn)入焦炭，而在高爐煉鐵過程中，焦炭的硫分每增加0.1%，則焦炭的耗量增加1.2%-2.0%，生鐵產(chǎn)量減少2%以上。所以焦炭硫分一般要求小于1.0%-1.2%，而煉焦配合煤硫分應控制在1%以下。
    配合煤揮發(fā)分
    指煤在熱分解時析出的氣體和蒸汽的產(chǎn)物，也可以說是各種揮發(fā)性的有機和無機化合物的總稱，配合煤的揮發(fā)分取決于各單種煤的揮發(fā)分。一般情況下配合煤的揮發(fā)分應保持在24%-30%（我公司保持在24%-2%）。
    揮發(fā)份過高，焦炭的平均粒度小，抗碎強度低，而且焦炭的氣孔率高，對焦炭質(zhì)量不利。
    揮發(fā)份過低，煤料的黏結性變差，熔融性變差，耐磨強度降低，可能導致推焦困難。
    配合煤G值
    指煤的粘結指數(shù)，它不單能較好表征煤的黏結性，而且可用作指導煉焦配煤、預測焦炭強度的較好指標。另外它也是我國煤分類的主要指標之一。
    配合煤X值
    指配合煤的最終收縮度，它主要取決于煤的揮發(fā)分、熔融、和收縮等性質(zhì)。X值可表征煤料在生成半焦后的收縮情況，該指標對焦爐中焦餅的收縮、焦塊的塊度、裂紡的多少及推焦是否順利等有參考價值。但它不能反應煉焦過程中煤的真正收縮情況。
    配合煤Y值
    膠質(zhì)層厚度。是用煙煤膠質(zhì)層指數(shù)測定儀測出的煤料最大的膠質(zhì)層厚度稱為膠質(zhì)層厚度，用Y來表示，單位為毫米。
    配合煤細度
    指配合煤經(jīng)粉碎后，經(jīng)篩分小于3毫米的部分占全部煤料的重量百分數(shù)。配合煤中，大顆粒的含量增加，就會造成弱粘結性煤和惰性物質(zhì)的熔融不好，出現(xiàn)較多的裂紋中心，影響焦炭質(zhì)量。若過多地增加細粒煤的含量，則會增大煤粒的表面積，減少配合煤的堆積密度，影響焦炭質(zhì)量，同時對裝煤的操作不利
    焦
    爐
    煤
    氣
    氧
    分
    析
    儀
    電捕焦油器后
    （電捕焦氧分析儀）
    分叁種原理：　　
    　　一、電化學氧分析儀
    　　二、原裝進口西門子磁氧式分析儀

    ，焦爐排出的煙道廢氣是由燃燒焦爐煤氣產(chǎn)生的，該廢氣含有大量的煙塵(約10g/Nm3)、S0x、N0x等，流量較大，溫度一般在280?300°C范圍內(nèi)，微負壓。目前常見的廢氣處理方法是設置一臺余熱鍋爐，對廢氣進行余熱回收，回收的熱量用于產(chǎn)生品位較低、約0.SMPa的飽和蒸汽，同時煙氣降溫至約10°C后排放。
    [0003]據(jù)申請人了解，由于外供焦爐煤氣須符合低含硫的環(huán)保要求，大部分廠家對焦爐煤氣進行脫硫處理。然而在焦化煙氣的產(chǎn)生過程中，由于絕大多數(shù)焦爐存在串漏，使得未經(jīng)脫硫處理的煤氣中的硫份漏入焦化煙氣中，因此導致焦化煙氣中仍含有較高的硫份。按照目前的環(huán)保要求，仍需進行脫硫處理。目前脫硫工藝已較為成熟。焦化煙氣的脫硝處理是近年來應國家污染防治要求提出的。目前，煙氣的低溫脫硝技術按照溫度范圍分為中溫脫硝(380?400°C)和低溫脫硝(<200°C)，相對而言，低溫脫硝技術還處于進一步的探索階段，中溫的氨法脫硝技術已較為成熟且被廣泛應用。由于中溫脫硝采用的是選擇性催化還原法(SCR)，該方法需要利用氨氣，因此脫硝后的煙氣中含有氨氣或氨化合物，氨氣或氨化合物與煙氣中的SO3在水蒸氣的作用下相結合生成硫酸氫銨，硫酸氫銨是一種粘附性很強的且具有較強腐蝕性的物質(zhì)，在140?210°C的溫度區(qū)域會由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)換，液態(tài)硫酸氫銨具有極強的吸附性。同時，蒸發(fā)器蒸發(fā)受熱面內(nèi)的產(chǎn)汽壓力為0.8MPa，其蒸汽溫度約為17°C，壁面溫度約為180°C，壁面溫度正好處在硫酸氫銨由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)換的范圍，會造成煙氣中的大量灰分與硫酸氫銨共同沉積在蒸發(fā)器的煙氣側蒸發(fā)受熱表面上。對于煙氣的除塵處理，較為徹底的除塵方法有電除塵和布袋除塵兩種方法，這兩種方法均已較為成熟。綜上可知，目前的焦化煙氣從其溫度狀態(tài)參數(shù)來看，不具備綜合處理的條件。

    SCR法脫硝工藝經(jīng)催化劑改良，可以適當?shù)亟档头磻獪囟龋?30度），但是低溫SCR工藝都處于實驗室研究階段，均沒有經(jīng)過工業(yè)裝置實踐應用。低溫SCR工藝由于SO2、水及氨易形成氨鹽造成催化劑中毒，影響催化劑的性能，低溫脫硝催化劑采購途徑具有壟斷性，價格較高。
    世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異，主要是使用石灰石（CaCO3）、石灰（CaO）或碳酸鈉（Na2CO3）等漿液作洗滌劑，在反應塔中對煙氣進行洗滌，從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有0年的歷史，經(jīng)過不斷地改進和完善后，技術比較成熟，而且具有脫硫效率高（90%-98%），機組容量大，煤種適應性強，運行費用較低和副產(chǎn)品易回收等優(yōu)點。

    第二，濕法脫硫的反應溫度為0度左右，經(jīng)過濕法工藝脫硫后的煙氣一般溫度為4對于左右，大都在露點以下，若不經(jīng)過再加熱而直接排入煙囪，則容易形成酸霧，腐蝕煙囪，也不利于煙氣的擴散，同時在低溫潮濕季節(jié)會產(chǎn)生比較明顯的冒“白煙”現(xiàn)象，所以需要對凈化后的煙氣重新加熱至130度左右（這里可以利用余熱鍋爐產(chǎn)生的部分蒸汽即可），使焦爐煙囪始終處于熱備狀態(tài)。
    根據(jù)GB1171-2012（表）的煙氣排放標準，要求煙氣中SO2濃度為30mg/Nm3，NOx濃度為10mg/Nm3。所以，焦化廠的煙氣處理系統(tǒng)需要同時增設脫硫脫硝系統(tǒng)，以確保煙氣達標排放。
    但是，這種工藝原則不能采用濕法脫硫。即使是干法脫硫，也存在10度-20度溫降，不利于脫硝反應的順利進行，需要安裝煙氣加熱系統(tǒng)，余熱利用率不高，最主要的是干法脫硫設備成本及運行成本都比較高。
    -/gbaafei/-

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