焦?fàn)t煙氣脫硫脫硝技術(shù)（二）
加熱焦?fàn)t煙氣+高溫催化還原脫硝工藝
1）脫硝原理。
在催化劑存在的條件下，煙氣中NOx與噴入的氨發(fā)生還原反應(yīng)，生成N2和H2O，實現(xiàn)脫除NOx。反應(yīng)溫度通常在290-420℃之間，脫硝反應(yīng)式為：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O （1）
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O （2）
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O （3）
式（1）和式（3）是主要反應(yīng)，因為煙氣中90%以上NOx是以NO形式存在。
2）脫硝工藝流程。
用主抽風(fēng)機從焦?fàn)t總煙道引出原煙氣，經(jīng)過GGH換熱或加熱爐加熱至320℃（加熱爐用焦?fàn)t煤氣加熱）。熱煙氣進(jìn)入SCR反應(yīng)器，與加入的脫硝劑（液氨）在催化劑作用下進(jìn)行選擇性還原反應(yīng)，達(dá)到高效脫硝目的。脫硝后的潔凈煙氣進(jìn)入GGH，加熱原煙氣，從GGH出來的潔凈煙氣經(jīng)余熱鍋爐加熱冷水，回收熱能后，進(jìn)入煙囪排至大氣（見圖1）。
該脫硝工藝裝置主要由GGH（煙氣-煙氣換熱器）、煙氣加熱爐、余熱鍋爐、SCR反應(yīng)器、氨站等組成。
3高溫脫硝工藝特點
1）脫硝效率可達(dá)70%，能夠滿足150mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn)。
2）脫硝效率穩(wěn)定，對于低NOx排放有更穩(wěn)定的脫硝能力。
3）一般SCR脫硝系統(tǒng)的最佳反應(yīng)溫度為350℃，為此設(shè)置了煙氣-煙氣換熱器GGH，讓SCR出口350℃凈化后的煙氣與180℃原焦?fàn)t煙氣換熱，使原焦?fàn)t煙氣升高至350℃，減少COG燃料的消耗量，極大地降低了系統(tǒng)能耗。
4）為使進(jìn)入SCR反應(yīng)器的原焦?fàn)t煙氣達(dá)到最佳脫硝溫度（320-370℃），系統(tǒng)還設(shè)置一套以焦?fàn)t煤氣或高爐煤氣為主燃料的加熱爐。從加熱爐出來的煙氣溫度為700-800℃，和原焦?fàn)t煙氣進(jìn)行混合加熱，將欲脫硝的焦?fàn)t煙氣溫度升高至350℃。
5）設(shè)置了一套余熱鍋爐系統(tǒng)。從GGH出來的潔凈煙氣溫度為200℃，進(jìn)入余熱鍋爐，將冷水（20℃）加熱至100℃，生產(chǎn)熱水用于采暖或供熱，達(dá)到節(jié)能降耗目的。
6）SCR反應(yīng)器系統(tǒng)采用蜂窩波紋板式催化劑；布置形式為“2+1”，即兩層運行一層預(yù)留；脫硝劑為液氨；最佳反應(yīng)溫度約320℃；催化劑能承受運行溫度400℃不少于5h的考驗，而不產(chǎn)生任何損壞。SCR反應(yīng)器設(shè)置一套氨/煙氣混合均布系統(tǒng)。
4投資與操作成本
裝置占地面積為95m×20m；裝置投資費用約7720萬元（對應(yīng)247萬噸/年焦炭產(chǎn)能）；噸焦投資成本為31.3元；噸焦脫硝操作成本約12.8元。