焦炉烟气脱硫脱硝装置的制作方法

本发明属于环保技术领域，特别涉及一种焦炉烟气脱硫脱硝装置。

背景技术：

目前，随着社会的发展，人们的生活水平提高，对环境的要求越来越高，对焦炉烟气脱硫脱硝装置提出了更高的要求，现有技术的焦炉烟气脱硫脱硝存在以下问题：1）、焦炉烟气脱硫脱硝装置的吸收塔塔内浆液为混合液，主要成分为催化剂、铵盐、水以及少量粉尘的混合物，如何有效地分离催化剂、盐液并进行回收再利用成为急需解决的问题；2）、循环氧化池内液体的pH值随着系统的运行会使浆液的酸性越来越强，加入氨水可以中和浆液中能够被吸收的酸性污染物，但是氨水也不能加入过量，过量的氨水会导致资源的浪费和氨逃逸，影响系统的稳定运行，如何智能调节循环氧化池内液体的pH值成为急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的要解决上述技术问题。

本发明的目的是这样实现的：焦炉烟气脱硫脱硝装置，包括烟气系统、吸收系统、固液分离及有机催化剂回收系统、化肥制备系统、氨水供给系统、工艺水系统、排空系统、电气系统和自控系统，烟气系统包括烟囱A，吸收系统包括多层筛板、吸收塔，其特征在于：所述的烟囱A前方地面下设置有地下烟道A，烟囱A后方地面下设置有地下烟道B，地下烟道A与烟囱A之间从左到右依次设置有地上烟道A、挡板阀A、检修烟道，地下烟道B与烟囱A之间从左到右依次设置有地上烟道B、挡板阀B；检修烟道向右依次通过挡板阀G、补偿器F与引风机A的一端连接，地上烟道B依次通过挡板阀C、补偿器A后分两路接出，一路依次通过挡板阀F、补偿器D与引风机A的另一端连接，另一路依次通过挡板阀E、补偿器C与增压风机的一端连接；地上烟道A依次通过挡板阀H、补偿器E与挡板阀E连接；增压风机的另一端依次通过补偿器B、挡板阀D与增压管连接；所述的地上烟道A的管径与地上烟道B的管径相等，地下烟道A的管径与地下烟道B的管径相等，地上烟道A的管径与地下烟道A的管径相等；

吸收系统采用整体式设计，多层筛板配有一台与喷淋层上升管道系统相连接的塔循环泵，多层筛板均匀覆盖吸收塔的横截面；一个喷淋层由喷嘴和带连接支管的母管和浆液分布管道组成；每台吸收塔内筛板层上部均布置一级丝网式除雾器；除雾器设有在线自动冲洗系统，除雾器冲洗水由除雾器冲洗水泵供给；

氨水供给系统包括氨水储罐、供给泵，氨水由氨水供给泵送入循环氧化池内，参与脱硫脱硝系统的中和反应，氨水供给系统的功能是提供合格的中和剂，中和剂为稀氨水，通过循环氧化池内浆液的pH值控制加入的氨水量，以达到最好的中和及防逃逸效果；

固液分离及有机催化剂回收系统包括三相分离成套设备、水槽、排出槽、盐液输送泵、催化剂返回泵；固液分离及有机催化剂回收系统的功能是对混合盐液进行三相分离，三相分离是指分离粉尘、催化剂、化肥盐液，首先是将混合盐液中的粉尘分离出来，再进行催化剂回收，将催化剂分离出来，进行循环利用，分离出来的铵盐盐液进入化肥制备系统；

化肥制备系统包括化肥盐液供给罐、二效蒸发器、固液分离器、鼓风机、引风机B、冷凝器、水环真空泵、旋风除尘器、振动流化床、硫酸铵装置，硫酸铵装置包括液氨罐、吸氨器、搪瓷反应釜、输送泵；化肥盐液供给罐中盐液经二效蒸发器结晶后，进入固液分离器进行分离，分离后的晶体经干燥设备进行干燥生产最终产品化肥，符合DL/T808-2002要求，由于硝铵含量极高，危险性很大，在硫酸铵装置中加入硫铵配制出合格的硫铵化肥，液氨罐为卧式、液氨罐罐顶布置消防喷淋；吸氨器将液氨稀释成氨水；

工艺水系统包括工艺水罐、两台工艺水泵、两台除雾器冲洗水泵，其中两台工艺水泵中一台运行，一台备用；两台除雾器冲洗水泵中一台运行，一台备用；冲洗水泵工艺水主要用于以下用水点：吸收塔除雾器冲洗，设备管路间断冲洗水，设备冷却水及密封水，pH计A、液位计D、取样点；

排空系统包括一个事故罐、两台事故罐返回泵、两个地坑、每个地坑配备两台地坑泵和一台搅拌设备；两台事故罐返回泵中一台运行，一台备用；

自控系统包括应急烟道紧急切换自动控制系统、脱硫脱硝自动控制系统、三相分离自动控制系统、化肥制备自动控制系统；

应急烟道紧急切换自动控制系统包括烟囱B、进风主管，进风主管的一端与引风机C连接，所述的烟囱B前方地面下设置有地下烟道C，烟囱B后方地面下设置有地下烟道D，地下烟道C与烟囱B之间设置有挡板阀I，地下烟道D与烟囱B之间设置有挡板阀J；进风主管的另一端通过补偿器J后分两路输出，一路依次通过补偿器K、挡板阀L接地上烟道C；另一路依次通过补偿器I、挡板阀K接地上烟道D；补偿器K、挡板阀L均位于地下烟道C的前方，地上烟道C与地下烟道C连接；补偿器I、挡板阀K均位于地下烟道D的后方，地上烟道D与地下烟道D连接；所述的地上烟道C与地上烟道D的管径之和等于进风主管的管径；所述的地上烟道C与地上烟道D的管径相等，地下烟道C与地下烟道D的管径相等，地上烟道C与地下烟道C的管径相等；当脱硫脱硝检修维护时需要切换烟道排放，确保不影响工厂正常运行；将应急烟道紧急切换自动控制系统的地下烟道C、地下烟道D连接至地上烟道，每个烟道配备一道电动挡板；

脱硫脱硝自动控制系统包括脱硫脱硝系统异常及处理模块、循环氧化池内液体的pH智能调节装置，

脱硫脱硝系统异常及处理模块的报警输出分为一般报警警报和紧急报警警报，一般报警警报指的是系统某些参数异常但暂时不影响系统的运行，如pH波动异常，紧急报警警报指的是系统出现严重异常必须立即检修维护，如管道堵塞；脱硫脱硝自动控制系统的稳定运行必须将净烟气出口的烟气温度控制在55℃～65℃，当出口处的温度高于65℃时，采取开启空冷器，降低进烟气的温度，保障出口温度不会过高；

循环氧化池内液体的pH智能调节装置包括循环氧化池、氨水泵，所述的氨水泵的入口设置有氨水罐，氨水泵的出口通过调节阀与循环氧化池的一端连接，调节阀为三通阀，调节阀的第三出口与氨水量计算模块的底部连接，氨水量计算模块的一端通过pH计B与循环氧化池的另一端连接，氨水量计算模块的另一端分别通过NOx浓度计、SO₂浓度计、NH₃浓度计与烟囱C连接；所述的调节阀的水平位置高于pH计B的水平位置；所述的pH计B的水平位置高于氨水泵入口的水平位置；

三相分离自动控制系统包括抽液泵，所述的抽液泵的入口与吸收塔连接，抽液泵的出口通过依次通过固液分离系统与液液分离系统连接，液液分离系统分两路接出，一路接盐液罐的顶部，另一路接催化剂罐的顶部，盐液罐的底部通过排出阀B接化肥制备系统，催化剂罐的底部通过排出阀A接吸收系统的返回泵；抽液泵的出口与固液分离系统的连接管路上设置有流量计A；盐液罐的顶部设置有液位计B；催化剂罐的顶部设置有液位计C；所述的固液分离系统内设置有流量计B、压力计；所述的液液分离系统内设置有液位计A、液位分界检测仪；

具体实施时，烟气系统的地上烟道从地下烟道引出，通过挡板阀控制流向，最后进入吸收系统的吸收塔，脱硫脱硝并除尘后的净烟气通过吸收塔内的除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔；吸收烟气后的循环液和除雾器清洗水流入吸收塔底部，再进入循环氧化池进行处理。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的烟气系统正常状态运行方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

A）、依次开启挡板阀C、挡板阀H、挡板阀E、挡板阀D、增压风机；

B）、依次关闭挡板阀A、挡板阀B、挡板阀G、挡板阀F、引风机A。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的烟气系统检修状态运行方法，烟气系统处于正常运行状态时，烟囱A不具备热备状态，烟气不能正常排出，而焦炉工艺的烟气是靠烟囱A的热浮力上升排出，所以当吸收系统停止工作后，需要对挡板阀和风机的调整进运行，其特征在于：包括以下操作步骤：

A）、依次打开挡板阀A、挡板阀B、挡板阀G、挡板阀F和引风机A；

B）、依次关闭挡板阀C、挡板阀H、挡板阀E、挡板阀D、增压风机，利用引风机A提供动力以满足热备状态下的正常出气，保证生产；

C）、当烟囱A的温度达到热备温度时，切换到原来的烟气进烟囱A管道；

D）、依次打开挡板阀A、挡板阀B，关闭挡板阀C、挡板阀H、挡板阀E、挡板阀D、挡板阀G、挡板阀F、增压风机、引风机A。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的排空系统事故状态或检修时运行方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

A）、吸收塔内浆液通过事故罐返回泵送入事故罐临时储存，

B）、待事故消除或检修完成时，由事故罐返回泵将浆液送回吸收塔内，以满足准备正常运行的需要；

C）、设备管路冲排空的液体汇入地坑，再由地坑泵送回吸收塔。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的应急烟道紧急切换自动控制系统运行方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

A）、脱硫脱硝进气口的电动挡板关闭；

B）、挡板阀I、挡板阀J、挡板阀K、挡板阀L的挡板打开，引风机C启动，将地下烟道C、地下烟道D的烟气直接从烟囱B排出；

C）、引风机C运行一段时间，烟囱B到达一定热度后引风机C关闭；

D）、地下烟道C、地下烟道D内的气体从烟囱B排出，应急情况处理完毕。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的三相分离自动控制系统运行方法，其特征在于：包括以下操作步骤：

A）、混合液依次通过抽液泵进入固液分离系统；

B）、固液分离系统将混合物内含的微量粉尘单独分离出来，剩余的内含催化剂的盐液进入液液分离系统；

C）、在液液分离系统内含催化剂的盐液静置后分层，利用高精度的液位分界检测仪精确定位催化剂和盐液的分界边，将盐液和催化剂分离；

D）、分离出来的催化剂通过催化剂罐的返回泵进入吸收系统循环使用，而分离出来的盐液通过盐液罐进入化肥制备系统生产化肥。

本发明结构合理，系统能持续运行，能实时控制、智能调节循环氧化池内液体的pH值，排放后不会对环境造成二次污染；能有效地分离催化剂、盐液并进行回收再利用，运行稳定可靠，经济效益好，推广应用具有良好的经济和社会效益。

附图说明

图1是本发明的烟气系统结构示意图。

图2是本发明的应急烟道紧急切换自动控制系统结构示意图。

图3是本发明的循环氧化池内液体的pH智能调节装置结构示意图。

图4是本发明的三相分离自动控制系统结构示意图。

图中：1.地上烟道A；2.地下烟道A；3.挡板阀A；4.挡板阀B；5.地下烟道B；6.地上烟道B；7.烟囱A；8.挡板阀C；9.补偿器A；10.增压管；11.挡板阀D；12.补偿器B；13.增压风机；14.补偿器C；15.挡板阀E；16.挡板阀F；17.补偿器D；18.补偿器E；19.引风机A；20.补偿器F；21.挡板阀G；22.挡板阀H；23.检修烟道；24.地上烟道C；25.地下烟道C；26.挡板阀I；27.挡板阀J；28.地下烟道D；29.地上烟道D；30.烟囱B；31.挡板阀K；32.补偿器I；33.补偿器J；34.进风主管；35.补偿器K；36.挡板阀L；37.氨水泵；38.调节阀；39.pH计B；40.NOx浓度计；41.SO₂浓度计；42.NH₃浓度计；43.抽液泵；44.流量计A；45.流量计B；46.压力计；47.固液分离系统；48.液位计A；49.液位分界检测仪；50.液液分离系统；51.盐液罐；52.液位计B；53.催化剂罐；54.液位计C；55.排出阀A；56.排出阀B。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限制：

焦炉烟气脱硫脱硝装置，包括烟气系统、吸收系统、固液分离及有机催化剂回收系统、化肥制备系统、氨水供给系统、工艺水系统、排空系统、电气系统和自控系统，烟气系统包括烟囱A7，吸收系统包括多层筛板、吸收塔，所述的烟囱A7前方地面下设置有地下烟道A2，烟囱A7后方地面下设置有地下烟道B5，地下烟道A2与烟囱A7之间从左到右依次设置有地上烟道A1、挡板阀A3、检修烟道23，地下烟道B5与烟囱A7之间从左到右依次设置有地上烟道B6、挡板阀B4；检修烟道23向右依次通过挡板阀G21、补偿器F20与引风机A19的一端连接，地上烟道B6依次通过挡板阀C8、补偿器A9后分两路接出，一路依次通过挡板阀F16、补偿器D17与引风机A19的另一端连接，另一路依次通过挡板阀E15、补偿器C14与增压风机13的一端连接；地上烟道A1依次通过挡板阀H22、补偿器E18与挡板阀E15连接；增压风机13的另一端依次通过补偿器B12、挡板阀D11与增压管10连接；所述的地上烟道A1的管径与地上烟道B6的管径相等，地下烟道A2的管径与地下烟道B5的管径相等，地上烟道A1的管径与地下烟道A2的管径相等；

吸收系统采用整体式设计，多层筛板配有一台与喷淋层上升管道系统相连接的塔循环泵，多层筛板均匀覆盖吸收塔的横截面；一个喷淋层由喷嘴和带连接支管的母管和浆液分布管道组成；每台吸收塔内筛板层上部均布置一级丝网式除雾器；除雾器设有在线自动冲洗系统，除雾器冲洗水由除雾器冲洗水泵供给；

氨水供给系统包括氨水储罐、供给泵，氨水由氨水供给泵送入循环氧化池内，参与脱硫脱硝系统的中和反应，氨水供给系统的功能是提供合格的中和剂，中和剂为稀氨水，通过循环氧化池内浆液的pH值控制加入的氨水量，以达到最好的中和及防逃逸效果；

固液分离及有机催化剂回收系统包括三相分离成套设备、水槽、排出槽、盐液输送泵、催化剂返回泵；固液分离及有机催化剂回收系统的功能是对混合盐液进行三相分离，三相分离是指分离粉尘、催化剂、化肥盐液，首先是将混合盐液中的粉尘分离出来，再进行催化剂回收，将催化剂分离出来，进行循环利用，分离出来的铵盐盐液进入化肥制备系统；

化肥制备系统包括化肥盐液供给罐、二效蒸发器、固液分离器、鼓风机、引风机B、冷凝器、水环真空泵、旋风除尘器、振动流化床、硫酸铵装置，硫酸铵装置包括液氨罐、吸氨器、搪瓷反应釜、输送泵；化肥盐液供给罐中盐液经二效蒸发器结晶后，进入固液分离器进行分离，分离后的晶体经干燥设备进行干燥生产最终产品化肥，符合DL/T808-2002要求，由于硝铵含量极高，危险性很大，在硫酸铵装置中加入硫铵配制出合格的硫铵化肥，液氨罐为卧式、液氨罐罐顶布置消防喷淋；吸氨器将液氨稀释成氨水；

工艺水系统包括工艺水罐、两台工艺水泵、两台除雾器冲洗水泵，其中两台工艺水泵中一台运行，一台备用；两台除雾器冲洗水泵中一台运行，一台备用；冲洗水泵工艺水主要用于以下用水点：吸收塔除雾器冲洗，设备管路间断冲洗水，设备冷却水及密封水，pH计A、液位计D、取样点；

排空系统包括一个事故罐、两台事故罐返回泵、两个地坑、每个地坑配备两台地坑泵和一台搅拌设备；两台事故罐返回泵中一台运行，一台备用；

自控系统包括应急烟道紧急切换自动控制系统、脱硫脱硝自动控制系统、三相分离自动控制系统、化肥制备自动控制系统；

应急烟道紧急切换自动控制系统包括烟囱B30、进风主管34，进风主管34的一端与引风机C连接，所述的烟囱B30前方地面下设置有地下烟道C25，烟囱B30后方地面下设置有地下烟道D28，地下烟道C25与烟囱B30之间设置有挡板阀I26，地下烟道D28与烟囱B30之间设置有挡板阀J27；进风主管34的另一端通过补偿器J33后分两路输出，一路依次通过补偿器K35、挡板阀L36接地上烟道C24；另一路依次通过补偿器I32、挡板阀K31接地上烟道D29；补偿器K35、挡板阀L36均位于地下烟道C25的前方，地上烟道C24与地下烟道C25连接；补偿器I32、挡板阀K31均位于地下烟道D28的后方，地上烟道D29与地下烟道D28连接；所述的地上烟道C24与地上烟道D29的管径之和等于进风主管34的管径；所述的地上烟道C24与地上烟道D29的管径相等，地下烟道C25与地下烟道D28的管径相等，地上烟道C24与地下烟道C25的管径相等；当脱硫脱硝检修维护时需要切换烟道排放，确保不影响工厂正常运行；将应急烟道紧急切换自动控制系统的地下烟道C25、地下烟道D28连接至地上烟道，每个烟道配备一道电动挡板；

脱硫脱硝自动控制系统包括脱硫脱硝系统异常及处理模块、循环氧化池内液体的pH智能调节装置，

脱硫脱硝系统异常及处理模块的报警输出分为一般报警警报和紧急报警警报，一般报警警报指的是系统某些参数异常但暂时不影响系统的运行，如pH波动异常，紧急报警警报指的是系统出现严重异常必须立即检修维护，如管道堵塞；脱硫脱硝自动控制系统的稳定运行必须将净烟气出口的烟气温度控制在55℃～65℃，当出口处的温度高于65℃时，采取开启空冷器，降低进烟气的温度，保障出口温度不会过高；

循环氧化池内液体的pH智能调节装置包括循环氧化池、氨水泵37，所述的氨水泵37的入口设置有氨水罐，氨水泵37的出口通过调节阀38与循环氧化池的一端连接，调节阀38为三通阀，调节阀38的第三出口与氨水量计算模块的底部连接，氨水量计算模块的一端通过pH计B39与循环氧化池的另一端连接，氨水量计算模块的另一端分别通过NOx浓度计40、SO₂浓度计41、NH₃浓度计42与烟囱C连接；所述的调节阀38的水平位置高于pH计B39的水平位置；所述的pH计B39的水平位置高于氨水泵37入口的水平位置；

三相分离自动控制系统包括抽液泵43，所述的抽液泵43的入口与吸收塔连接，抽液泵43的出口通过依次通过固液分离系统47与液液分离系统50连接，液液分离系统50分两路接出，一路接盐液罐51的顶部，另一路接催化剂罐53的顶部，盐液罐51的底部通过排出阀B56接化肥制备系统，催化剂罐53的底部通过排出阀A55接吸收系统的返回泵；抽液泵43的出口与固液分离系统47的连接管路上设置有流量计A44；盐液罐51的顶部设置有液位计B52；催化剂罐53的顶部设置有液位计C54；所述的固液分离系统47内设置有流量计B45、压力计46；所述的液液分离系统50内设置有液位计A48、液位分界检测仪49；

具体实施时，烟气系统的地上烟道从地下烟道引出，通过挡板阀控制流向，最后进入吸收系统的吸收塔，脱硫脱硝并除尘后的净烟气通过吸收塔内的除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔；吸收烟气后的循环液和除雾器清洗水流入吸收塔底部，再进入循环氧化池进行处理。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的烟气系统正常状态运行方法，包括以下操作步骤：

A）、依次开启挡板阀C8、挡板阀H22、挡板阀E15、挡板阀D11、增压风机13；

B）、依次关闭挡板阀A3、挡板阀B4、挡板阀G21、挡板阀F16、引风机A19。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的烟气系统检修状态运行方法，烟气系统处于正常运行状态时，烟囱A7不具备热备状态，烟气不能正常排出，而焦炉工艺的烟气是靠烟囱A7的热浮力上升排出，所以当吸收系统停止工作后，需要对挡板阀和风机的调整进运行，包括以下操作步骤：

A）、依次打开挡板阀A3、挡板阀B4、挡板阀G21、挡板阀F16和引风机A19；

B）、依次关闭挡板阀C8、挡板阀H22、挡板阀E15、挡板阀D11、增压风机13，利用引风机A19提供动力以满足热备状态下的正常出气，保证生产；

C）、当烟囱A7的温度达到热备温度时，切换到原来的烟气进烟囱A7管道；

D）、依次打开挡板阀A3、挡板阀B4，关闭挡板阀C8、挡板阀H22、挡板阀E15、挡板阀D11、挡板阀G21、挡板阀F16、增压风机13、引风机A19。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的排空系统事故状态或检修时运行方法，包括以下操作步骤：

A）、吸收塔内浆液通过事故罐返回泵送入事故罐临时储存，

B）、待事故消除或检修完成时，由事故罐返回泵将浆液送回吸收塔内，以满足准备正常运行的需要；

C）、设备管路冲排空的液体汇入地坑，再由地坑泵送回吸收塔。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的应急烟道紧急切换自动控制系统运行方法，包括以下操作步骤：

A）、脱硫脱硝进气口的电动挡板关闭；

B）、挡板阀I26、挡板阀J27、挡板阀K31、挡板阀L36的挡板打开，引风机C启动，将地下烟道C25、地下烟道D28的烟气直接从烟囱B30排出；

C）、引风机C运行一段时间，烟囱B30到达一定热度后引风机C关闭；

D）、地下烟道C25、地下烟道D28内的气体从烟囱B30排出，应急情况处理完毕。

焦炉烟气脱硫脱硝装置的三相分离自动控制系统运行方法，包括以下操作步骤：

A）、混合液依次通过抽液泵43进入固液分离系统47；

B）、固液分离系统47将混合物内含的微量粉尘单独分离出来，剩余的内含催化剂的盐液进入液液分离系统50；

C）、在液液分离系统50内含催化剂的盐液静置后分层，利用高精度的液位分界检测仪49精确定位催化剂和盐液的分界边，将盐液和催化剂分离；

D）、分离出来的催化剂通过催化剂罐53的返回泵进入吸收系统循环使用，而分离出来的盐液通过盐液罐51进入化肥制备系统生产化肥。

本发明的上述实施例，仅仅是清楚地说明本发明所做的举例，但不用来限制本发明的保护范围，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各项权利要求限定。