2018.04.23
焦炉烟气为焦炉加热燃烧废气,是焦炉加热用煤气(一般称回炉煤气)在焦炉内燃烧的产物,通过焦炉烟囱排放。一般焦炉加热用煤气多为焦炉煤气或高炉煤气,独立焦化企业使用焦炉煤气,而钢铁联合企业可使用高炉煤气。焦炉烟气中SO2部分因焦炉串漏带入的含硫物质燃烧形成,也有部分来自回炉煤气中含硫物质的燃烧。
根据煤在焦化过程中的转化,“煤在干馏过程中,15%-35%的硫转入荒煤气中,95%以上的以H2S形式存在,其余为有机硫”。一般焦炉荒煤气中含总硫在6-10g/m3,根据焦化行业普遍情况,“碳化室荒煤气串漏率不大于3%即认为严密,4%-7%认为轻微串漏”。所以各焦炉因结构及工艺操作情况都会存在串漏现象,只是根据建设及使用等有所差异。独立焦化企业燃用的焦炉煤气中,含硫物质由有机硫和无机硫组成,无机硫主要为H2S,有机硫有CS2、甲醇硫、羟基硫、噻吩等。目前焦化行业的脱硫工艺可对H2S有效去除,但对有机硫没有明显脱除效果。根据焦化行业业内交流数据,有机硫部分折合H2S约有300-500mg/m3左右。根据上述硫来源,根据每燃烧1m3煤气产生废气7.7m3(氧含量8.3%)计算SO2产生量及浓度如下:
一、焦炉串漏部分生成SO2计算
荒煤气产生量 | 串漏率 | 荒煤气硫含量 | S生成SO2质量比 | 四座焦炉每小时SO2生成量 | 每座焦炉干废气量 | 每座焦炉SO2浓度 | 备注 |
m3/h | % | g/m3 | mg/h | m3/h | mg/m3 | ||
100000 | 2 | 8 | 2 | 32000000 | 115500 | 69 |
二、回炉煤气部分生成SO2计算
单炉回炉煤气量 | H2S含量(有机硫+无机硫) | H2S生成SO2质量比 | 燃烧1m3煤气生成干废气体积 | 每小时SO2生成量 | 单炉干废气生成量 | SO2浓度 | 备注 |
m3/h | mg/m3 | mg/h | m3/h | mg/m3 | |||
15000 | 300 | 1.882 | 7.7 | 8469000 | 115500 | 73 |
注:根据统计,有机硫一般在200-600之间变化,本次计算取300;
三、合计
来源 | SO2浓度 | 烟气SO2浓度 | 贡献率(%) | 备注 | |
1 | 串漏部分 | 69 | 142.59 | 49 | |
2 | 回炉煤气 | 73 | 142.59 | 51 | |
合计 | 142.59 | 100 |
综上所述,因回炉煤气所含有机硫燃烧所产生的SO2已经很难达标,加之部分荒煤气串漏,这两种因素造成燃烧后的焦炉烟气SO2无法达到排放标准,这是焦化企业普遍存在的共性问题。
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