一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置及方法与流程

本发明涉及焦炉燃烧废气净化技术领域，特别是涉及一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置及方法。

背景技术：

焦化企业在生产过程中会产生大量的焦炉燃烧废气，这里所说的焦炉燃烧废气是指由煤气与空气在焦炉立火道内混合燃烧所产生的气体。所产生的焦炉燃烧废气中含有大量的氮氧化物(nox)，如果直接排入空气会给环境造成严重污染。

目前，在现有技术中可利用选择性非催化还原工艺(sncr工艺)对焦炉燃烧废气进行脱硝处理，该方法通过将焦炉炉内脱硝还原气喷入到焦炉蓄热室中，使还原气中的活性成分与焦炉燃烧废气中的氮氧化物发生脱硝反应，从而达到脱除焦炉燃烧废气中氮氧化物的目的。其中，焦炉炉内脱硝还原气的活性成分为氨，并由空气作为载气，且还含有一定量的氮气。

由于焦炉是一种由耐火砖和耐火砌块砌成的炉子，且焦炉炉内的脱硝区域是在焦炉砌筑的过程中形成的，因此，其位置是固定的。然而，为了最大限度地发挥焦炉的生产能力和最好的热工效率，在焦炭的生产过程中，需要经常性的调节焦炉的燃烧温度，由此造成焦炉炉内各部位温度都会发生变化，其中，焦炉炉内的脱硝区域温度也不例外。焦炉炉内脱硝区域温度的变化，会影响焦炉燃烧废气的脱硝效果，从而直接影响到焦炉废气的排放，因此，如何使焦炉燃烧废气的脱硝效果不受焦炉燃烧温度变化的影响成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置及方法，以使焦炉燃烧废气的脱硝效果不受焦炉燃烧温度变化的影响。具体技术方案如下：

首先，本发明提供了一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置，包括焦炉炉内脱硝还原气主管道、第一还原气组分的输送管道及第二还原气组分的输送管道；

所述焦炉炉内脱硝还原气主管道上设置有第一还原气组分进口、第二还原气组分进口和还原气出口；所述第一还原气组分的输送管道的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道的第一还原气组分进口连接；所述第二还原气组分的输送管道的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道的第二还原气组分进口连接；所述焦炉炉内脱硝还原气主管道的还原气出口与焦炉连接；

所述第一还原气组分的输送管道和第二还原气组分的输送管道上均设置有第一调节阀，用于调节相应管道内气体流量的大小；

其中，所述焦炉炉内脱硝还原气包括氮气、氨气及空气三种组分；当所述第一还原气组分为氮气和氨气时，所述第二还原气组分为空气；当所述第一还原气组分为空气和氨气时，所述第二还原气组分为氮气或空气与氮气的混合气。

在本发明的一些具体实施方式中，所述第一还原气组分的输送管道上还设置有第二调节阀，用于切断输送管道内气体的输送。

在本发明的一些具体实施方式中，各输送管道上均设有第一气体流量计；优选地，所述焦炉炉内脱硝还原气主管道的出口端上设置有第二气体流量计。

在本发明的一些具体实施方式中，所述装置还包括至少一个气体混合器；所述气体混合器安装在所述焦炉炉内脱硝还原气主管道上，用于将进入焦炉炉内脱硝还原气主管道内的空气、氨气和氮气混合。

本发明还提供了一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置，包括焦炉炉内脱硝还原气主管道，所述焦炉炉内脱硝还原气包括氮气、氨气及空气三种组分；所述装置还包括：

空气输送管道、氨气输送管道和氮气输送管道；

所述焦炉炉内脱硝还原气主管道上分别设有空气进口、氨气进口、氮气进口和还原气出口；所述空气输送管道的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道的空气进口连接；所述氨气输送管道的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道的氨气进口连接；所述氮气输送管道的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道的氮气进口连接；所述焦炉炉内脱硝还原气主管道的还原气出口与焦炉连接；

所述空气输送管道、氨气输送管道和氮气输送管道上均设置有第一调节阀；所述第一调节阀用于调节相应管道内气体流量的大小。

在本发明的一些具体实施方式中，所述氨气输送管道上还设置有第二调节阀；所述第二调节阀用于切断氨气输送管道内气体的输送。

在本发明的一些具体实施方式中，所述空气输送管道、氨气输送管道和氮气输送管道上均设有第一气体流量计。

在本发明的一些具体实施方式中，所述焦炉炉内脱硝还原气主管道的出口端上设置有第二气体流量计。

在本发明的一些具体实施方式中，所述装置还包括至少一个气体混合器；所述气体混合器安装在所述焦炉炉内脱硝还原气主管道上，用于将进入焦炉炉内脱硝还原气主管道内的空气、氨气和氮气混合。

其次，本发明还提供了一种向焦炉炉内供给还原气的方法，所述方法包括：

根据焦炉脱硝区域温度，调节各输送管道内组分的流量，从而调节进入焦炉炉内脱硝还原气主管道的焦炉炉内脱硝还原气各组分的体积百分比含量。

本发明实施例提供的一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置及方法，在焦化企业现有生产装置的基础上，分别将空气输送管道、氨气输送管道和氮气输送管道与焦炉炉内脱硝还原气主管道连通，通过调节送入焦炉炉内还原气的成分比例，改变还原气活性成分氨的活性温度，使其与焦炉炉内的脱硝区域温度相匹配，从而调节焦炉燃烧废气的脱硝效率，以使焦炉燃烧废气的脱硝效果满足焦化厂的生产需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置示意图；

其中，1-焦炉炉内脱硝还原气主管道；2-第一还原气组分的输送管道；3-第二还原气组分的输送管道；4-第一调节阀；5-第一气体流量计；6-第二气体流量计；7-气体混合器；8-空气输送管道；9-氨气输送管道；10-氮气输送管道；11-第二调节阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明首先提供了一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置，如图1所示，包括：焦炉炉内脱硝还原气主管道1，第一还原气组分的输送管道2及第二还原气组分的输送管道3；

所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1上设置有第一还原气组分进口、第二还原气组分进口和还原气出口；所述第一还原气组分的输送管道2的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1的第一还原气组分进口连接；所述第二还原气组分的输送管道3的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1的第二还原气组分进口连接；所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1的还原气出口用于与焦炉连接；

所述第一还原气组分的输送管道2和第二还原气组分的输送管道3上均设置有第一调节阀4，用于调节相应管道内气体流量的大小；

其中，所述焦炉炉内脱硝还原气包括氮气、氨气及空气三种组分；当所述第一还原气组分为氮气和氨气时，所述第二还原气组分为空气；当所述第一还原气组分为空气和氨气时，所述第二还原气组分为氮气或空气与氮气的混合气。

在本发明的一些具体实施方式中，所述第一还原气组分的输送管道上还设置有第二调节阀11，用于切断输送管道内气体的输送。

在本发明的一些具体实施方式中，各输送管道上均设有第一气体流量计5，用于计量流经各输送管道的相应气体流量；优选地，所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1的出口端上设置有第二气体流量计6，用于计量流经焦炉炉内脱硝还原气主管道1的出口端的气体流量。

在本发明的一些具体实施方式中，所述装置还包括至少一个气体混合器7；所述气体混合器7安装在所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1上，用于将进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1内的空气、氨气和氮气混合，从而，使三种气体能够均匀地通过焦炉炉内脱硝还原气主管道1的出口端，进入焦炉。

本发明还提供了应用前述图1的供给装置向焦炉中提供还原气的方法，包括：

根据焦炉脱硝区域温度，调节各输送管道内组分的流量，从而调节进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1的焦炉炉内脱硝还原气各组分的体积百分比含量。

在本发明的一些具体实施方式中，当焦炉脱硝区域温度高于900℃时，分别调节第一还原气组分的输送管道2和第二还原气组分的输送管道3的第一调节阀4，使进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1的焦炉炉内脱硝还原气中的氮气体积百分比含量升高，空气体积百分比含量降低。

在本发明的一些具体实施方式中，当焦炉脱硝区域温度低于900℃时，分别调节第一还原气组分的输送管道2和第二还原气组分的输送管道3的第一调节阀4，使进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1的焦炉炉内脱硝还原气中的空气体积百分比含量升高，氮气体积百分比含量降低。

在本发明的一些具体实施方式中，进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1的焦炉炉内脱硝还原气中空气的体积百分比的调整范围为0.05％～99％；氨气的体积百分比的调整范围为0.1％～14％。

实施例2

本发明还提供了一种焦炉炉内脱硝还原气的供给装置，如图2所示，包括：焦炉炉内脱硝还原气主管道1、空气输送管道8、氨气输送管道9和氮气输送管道10；

所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1上分别设有空气进口、氨气进口、氮气进口和还原气出口；所述空气输送管道8的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1的空气进口连接；所述氨气输送管道9的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1的氨气进口连接；所述氮气输送管道10的出气口与所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1的氮气进口连接；所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1的还原气出口用于与焦炉的还原气进口连接；

所述空气输送管道8、氨气输送管道9和氮气输送管道10上均设置有第一调节阀4；所述第一调节阀4用于调节相应管道内气体流量的大小。

在本发明的一些具体实施方式中，所述氨气输送管道9上还设置有第二调节阀11；所述第二调节阀11用于切断氨气输送管道9内气体的输送，以确保焦炉在运行过程中的安全。

在本发明的一些具体实施方式中，所述空气输送管道8、氨气输送管道9和氮气输送管道10上均设有第一气体流量计5，用于计量流经各输送管道的相应气体流量。

在本发明的一些具体实施方式中，所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1的出口端上设置有第二气体流量计6，用于计量流经焦炉炉内脱硝还原气主管道1的出口端的气体流量。

在本发明的一些具体实施方式中，所述装置还包括至少一个气体混合器7；所述气体混合器7安装在所述焦炉炉内脱硝还原气主管道1上，用于将进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1内的空气、氨气和氮气混合，从而，使三种气体能够均匀地通过焦炉炉内脱硝还原气主管道1的出口端，进入焦炉。

本发明还提供了应用前述图2的供给装置向焦炉中提供还原气的方法，包括：

根据焦炉脱硝区域温度，调节各输送管道内组分的流量，从而调节进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1的焦炉炉内脱硝还原气各组分的体积百分比含量。

在本发明的一些具体实施方式中，当焦炉脱硝区域温度高于900℃时，分别调节空气输送管道8和氮气输送管道10的第一调节阀4，使进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1的焦炉炉内脱硝还原气中的氮气体积百分比含量升高，空气体积百分比含量降低。

在本发明的一些具体实施方式中，当焦炉脱硝区域温度低于900℃时，分别调节空气输送管道8和氮气输送管道10的第一调节阀4，使进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1的焦炉炉内脱硝还原气中的空气体积百分比含量升高，氮气体积百分比含量降低。

在本发明的一些具体实施方式中，进入焦炉炉内脱硝还原气主管道1的焦炉炉内脱硝还原气中空气的体积百分比含量调节范围为0.05％～99％；氨气的体积百分比含量调节范围为0.1％～14％。

需要说明的是，以上所述焦炉炉内脱硝还原气各组分中氨气为还原性气体，空气和氮气只是用于调节该还原性气体的配气。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。