本發明涉及環保領域，特別涉及一種焦爐煙氣脫硝脫硫及余熱利用一體化工藝及所用裝置。
背景技術：
焦爐煙道廢氣為焦爐加熱系統燃燒后的產物，因爐型、焦爐燃料和焦爐負荷的不同，焦爐總煙道的煙氣溫度在230～300℃之間，煙氣含有大量熱能。同時，焦爐煙氣中含有大量的NOX和SO2，NOX含量在600～1200mg/Nm3之間；SO2含量一般為60～150mg/Nm3，對于原料煤中有機硫含量比較高的企業，其焦爐煙道廢氣中的SO2含量可達350mg/Nm3，遠遠超出標準排放的限值。隨著《煉焦爐大氣污染物排放標準》(GB16171-2012)的實施，焦爐煙氣到了必須治理的階段；而從企業節能減排，降低生產成本的需要，焦爐煙氣中的余熱也必須得到高效合理的利用。
目前國際上普遍應用的、技術比較成熟的煙氣脫硝法是SCR(選擇性催化還原法)法。在SCR工藝中，NH3做還原劑，在催化劑的作用下將NOx還原為氮氣和水，一般在320℃以上能夠實現較好的脫硝效果。但焦爐煙氣溫度恰在此溫度以下，為保證脫硝效果和脫硝裝置的正常運行，需要另設燃氣加熱爐將煙道廢氣升溫。
煙氣升溫必然消耗一部分焦爐煤氣，為此將余熱可用于焦化化產中的負壓脫苯和蒸氨工段，以取代傳統的管式爐脫苯(管式爐通過消耗煤氣加熱)和蒸汽蒸氨(傳統蒸氨用蒸汽加熱)。將新增的煤氣加熱爐的熱量和煙氣固有的余熱進行有效合理利用，一方面可將補燃的煤氣熱能和煙氣中的余熱有效利用，另一方面可取代原來系統的管式爐，減少廢氣排放點和治理點。
負壓脫苯工藝是焦爐煤氣凈化新工藝，與常壓脫苯相比具有節能、減排、環保等優點，綜合節能率25％以上。它采用循環熱貧油替代蒸汽作熱源，在負壓下進行脫苯，過程中未引入水蒸氣，大大減少 了分離水的產生量，
煙氣直接蒸氨，不僅減少蒸汽消耗(0.2-0.3T蒸汽/噸廢水)，而且減少等量廢水生化處理費，減少廢水排放量25％左右。
余熱回收后的煙氣，采用氨法脫硫(SO2)，煙氣達標后排放，副產品硫銨送至硫銨車間干燥。
技術實現要素：
本發明的目的是提供了一種焦爐煙道廢氣脫硝脫硫及余熱利用一體化裝置與工藝，通過增加煤氣加熱爐，提高焦爐煙氣溫度，完成高效脫硝，然后將余熱梯級利用，用于化產中粗苯制取和蒸氨，最后進行煙氣的濕法脫硫，實現煙道廢氣的污染治理和綜合利用。
為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：一種焦爐煙道廢氣脫硝脫硫及余熱利用一體化工藝，其特征在于：包括如下步驟：
①將煤氣加熱爐的煙氣與焦爐煙氣混合至320℃以上后與氨氣混合，進入SCR脫硝系統中完成脫硝；
②完成脫硝后的煙氣進入余熱回收系統進行余熱梯級利用：首先煙氣將再生塔底來的熱貧油加熱至240-250℃作為再生塔蒸餾熱源，緊接著煙氣將脫苯塔底抽出的循環熱貧油加熱至230-245℃送至脫苯塔底作為脫苯塔熱源，最后煙氣將蒸氨塔底來的循環氨廢水加熱至120-130℃送至蒸氨塔作為蒸氨熱源，此時煙氣溫度降至160-170℃；
③降至160-170℃的煙氣，經煙氣引風機加壓后進入氨法脫硫裝置脫硫，達標后煙氣經煙囪排放，副產品硫銨送至硫銨車間濃縮干燥。
上述焦爐煙道廢氣脫硝脫硫及余熱利用一體化工藝所用裝置，其特征在于：包括煤氣加熱爐、煙氣管道、SCR脫硝系統、余熱回收系統、引風機和脫硫系統；所述煙氣管道的進口分別與煤氣加熱爐和焦爐地下煙道連通，煙氣管道的出口與所述SCR脫硝系統的進口相通，所述SCR脫硝系統的出口與所述余熱回收系統的進口相通，所述余熱回收系統的出口分別與再生塔、脫苯塔、蒸氨塔和引風機連接；所述引風機的出口與所述脫硫系統的進口連通。
上述余熱回收系統包括再生塔循環熱貧油加熱器、脫苯塔循環熱 貧油加熱器和循環廢水加熱器。
本發明具有如下的優點和積極效果：
1、本發明增加了煤氣加熱方法，煤氣加熱產生的高溫煙氣與焦爐煙氣混合后，可將焦爐煙氣加熱到320℃以上，加熱后的焦爐煙氣與氨氣混合后再進入SCR脫硫系統后，在催化劑的作用下將NOx還原為氮氣和水，從而能夠實現較好的脫硝效果。
2、本發明將脫硝后的煙氣依次進行余熱負壓脫苯和余熱直接脫氨。余熱負壓脫苯替代傳統的管式爐脫苯，減少粗苯分離廢水的產生量；替代管式爐，亦減少廢氣排放點，避免廢氣多點治理，降低環保設施投資。余熱直接脫氨替代了傳統的蒸汽蒸氨，減少煤氣和蒸汽消耗，降低生化水處理費用，減少廢水排放量。
3、本發明最后進行煙氣的濕法脫硫，從而實現了煙道廢氣的污染治理和綜合利用。
附圖說明：
圖1是本發明的工藝流程示意圖。
具體實施方式：
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明：
如圖所示：一種焦爐煙道廢氣脫硝脫硫及余熱利用一體化工藝及其所使用裝置，工作過程是：
1、來自煤氣加熱爐1的高溫煙氣，與焦爐地下煙道6抽取的230-300℃的廢氣在煙氣管道7混合至320℃以上，再與氨氣混合，進入SCR脫硝系統2中發生催化還原反應，完成NOx的脫除，還原NOX為N2和H2O。所述地下煙道上安裝有煙道閥門8，為實現焦爐煙氣從地下煙道6的提取和煙氣在地下煙道6和煙氣管道7之間的正常切換。
2、完成脫硝的320℃左右的煙氣，進入余熱回收系統3，首先通過再生塔循環熱貧油加熱器，將再生塔底來的熱貧油加熱至240-250℃后回到再生塔，作為再生塔蒸餾熱源；緊接著煙氣進入脫苯塔循環熱貧油加熱器，將脫苯塔底抽出的循環熱貧油加熱至230-245℃后送至脫苯塔底作為脫苯塔熱源；隨后煙氣進入循環廢水加熱器，將蒸氨 塔底來的循環氨廢水加熱至120-130℃后送至蒸氨塔作為蒸氨熱源，此時煙氣溫度降至160-170℃。
3、隨后160-170℃煙氣，經煙氣引風機5加壓，進入脫硫系統4，先經噴淋降溫，再進入脫硫塔，煙氣與噴淋的氨水逆流接觸，完成脫硫，凈煙氣經煙囪9排放；形成的硫銨經濃漿泵送至焦化廠硫銨車間進行濃縮干燥。
本發明所述廢氣SCR脫硝還原劑氨氣、脫硫氨水均是焦化廠化產中蒸氨的氨水。
本發明將煙道廢氣脫硝、脫硫與余熱回收一體化，且余熱回收與生產工藝有機結合，替代了傳統脫苯用的煤氣管式爐和蒸氨用的蒸汽，既節省煤氣和蒸汽的消耗，而且減少廢氣排放和治理點，同時減少廢水的處理費和排放壓力。本工藝可廣泛應用于焦化生產企業焦爐煙道廢氣的污染治理和綜合利用。