焦炉烟囱气NOX控制装置

发明专利：20151010737956.4、201520869771.4  一、技改背景焦炉煤气在焦炉燃烧室内燃烧时会产生氮氧化物（NOx），氮氧化物通常多指NO和NO2的混合物，氮氧化物排入大气会污染环境，上世纪80代中期，发达国家就视其为有害气体，提出了控制排放标准。目前发达国家焦炉囱气NOx排放控制标准，基本上是质量浓度以NOx计不大于500mg/m3（废气中O2含量折算至5％时）。随着我国经济的快速发展，对焦炉排放氮氧化物的危害也日益重视，并制订了排放控制标准。目前，我国焦炉囱气NOx执行的排放标准是限值500mg/m3，“特别地区”焦炉囱气NOx排放标准是限值150mg/m3，但多数在用焦炉，尤其是大量5.5米及以上焦炉，其囱气NOx排放量一般都在600~1800mg/m3之间。现有焦炉囱气NOx控制技术分为燃烧中控制技术和燃烧后控制技术。燃烧后控制技术，一般采用催化分解技术对焦炉囱废气中的NOx进行分解或转化处理，其处理装置投资巨大（2000万元以上），运行费用高昂（500万元/年以上）。燃烧中控制技术包括废气循环、分段加热、贫化煤气或空气等技术都有应用，其特点是投资少、运行费用低，但都需要在焦炉设计阶段做好安排，对于已投产焦炉，至今缺乏有效的实用方法和装置，随着环保要求的不断提高，已成为制约焦化企业生存和发展的重要因素。     本公司的发明专利产品--WX-103系列装置是一种燃烧中控制技术产品，该装置可通过贫化空气的方法，使焦炉囱气NOx含量得到有效控制，同时还可在一定程度上改善焦炉高向加热水平。    二、控制原理焦炉囱气中的氮氧化物形成机理基本可归结为2大类型：一是温度热力型NO，即来源于空气中的N2和02在高温下反应生成NO；二是含N组分燃料型NO，即煤气中的含N组份燃烧形成的NO。    大量实验研究证明，对于绝大多数焦炉，温度热力型NO对废气中NOX 的贡献率达95%以上，因此只要将第一类型的NO控制在适当水平，就可以有效地控制囱气中NOX 的含量。中冶焦耐院对焦炉囱气中的NOX 形成机理做过大量实验研究，使用焦炉煤气加热时，实际燃烧温度高于1750℃，囱废气中的NOX 含量将呈几何级数倍增，反之亦然。WX-103系列装置正是依据上述基础研究结论研制而成，该装置可以将道废气直接吹入风门内，通过贫化助燃空气，淡化燃气和氧气浓度，减缓局部燃烧强度，降低实际燃烧温度，消除NO的生成条件，从而实现控制囱气NOX排放量的目的，实际运行证明，立火道高向加热也有明显改善。