一种合成氨废气废渣综合回收装置及方法
技术领域
本发明属化工技术领域，涉及合成氨生产技术领域，具体涉及一种合成氨废气废渣综合回收装置及方法。
背景技术
现有合成氨生产中，合成氨固定床造气吹风气回收锅炉（余热锅炉）燃烧不充分，热能回收效率低下，同时未烧尽的煤灰带入除尘系统，增加其运行负荷，灰尘从烟囱带出污染环境，且老旧的余热锅炉未设置脱硫、脱装置，不能达到新的环保要求。具体存在以下两方面的问题：
1、造气炉渣、除尘器细灰等含碳固体未充分利用，造成有效资源浪费，同时也不利于环境保护：造气炉渣每天产出约200吨，固定碳含量约12-14％（30t/d）；造气除尘器细灰每天产出约8吨，固定碳含量约74-78%（6.08t/d），这些灰渣固定碳含量高，产出量大，既污染了环境，又造成资源浪费。
2、现有的20t/h吹风气余热回收装置存在的问题：①热效率低、产汽量小，难以维持造气工段用汽，不能实现合成氨蒸汽自给，必须由燃煤锅炉额外提供蒸汽作补充；②吹风气余热回收装置阻力大，造成造气煤气炉吹风效率下降，对煤气炉产气能力形成一定制约，导致造气所用的原料煤消耗偏高；③排烟系统除尘效果差、无脱硫脱硝装置，不能满足环保要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有合成氨生产中能耗高、废气废渣污染问题，提供一种合成氨废气废渣综合回收装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种合成氨废气废渣综合回收装置，包括依次连接的燃烧炉、余热锅炉、电除尘器、引风机、烟囱，其特征在于：料库的调配区通过皮带机、操控楼与料仓相连，料仓与燃烧炉相连；在燃烧炉与余热锅炉之间增加一脱硝除尘器；将原有电除尘器更换为电袋复合式除尘器；在引风机与烟囱之间增加一脱硫塔；余热锅炉的一个烟气入口与鼓风机换热器相连，一个出口与渣库相连；电袋复合式除尘器的一个出口与灰库相连。
一种合成氨废气废渣综合回收方法，其特征在于包括以下步骤：
a.将料库中的造气炉渣（碳含量12-14％）、除尘器细灰（碳含量74-78%）、无烟粉煤（碳含量90%-98%）通过皮带机、调控楼（将入炉物料按重量比1:1:4进行均匀配合，控制入炉燃料发热值在4800-5400大卡/千克）送进料仓，随后由输煤绞龙送至燃烧炉下部流化燃烧，来自上一工段的合成驰放气（NH3 15-20％、N2 6.0-7.5％、H2 8-15％、CH4 16-18％；800-1200 m3/h）、造气吹风气（CO 7.8-9.0%、N2 75％ H2 1-1.8％、CO2 18.5-19.8％；28000-30000 m3/h）进入燃烧炉上部燃烧，控制燃烧炉上部氧气含量在8.0-9.0％、压力-90pa至-110pa、温度≥760℃；
b.燃烧出来的烟气（CO 0.1-1.0％、CO2 14.2%、H2O 5.8%、N2 74.9%、NO 650-800mg/L，850~960℃）进入脱硝除尘器，先反应脱除烟气中的NOX后旋风除尘（重力自沉和涡流离心除尘），脱硝除尘后的烟气进入余热锅炉换热，用98-103℃除盐水进行换热，换热后的部分飞灰及旋降的渣尘进入渣库，余热锅炉中挥发性有机废气进入预热空气（105-115℃），预热空气送入燃烧锅炉, 将气化的水蒸汽（400-480℃）送至合成氨生产使用；
c.换热后的烟气（温度≤150 ℃，含尘量20~30g/Nm3）进入电袋复合式除尘器（阻力≤1000pa）进行除尘，处理后的尘灰进入灰库；除尘后的烟气（含尘量≤20mg/m3）经引风机作用送入脱硫塔，使烟气中SO2与碱性物质（碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙）反应脱除SO2；脱硫塔出来的烟气经烟囱外排。
本发明的有益效果：既能把造气的吹风气、合成放空气、氨库驰放气回收，也将造气炉渣、除尘器细灰、无烟沫煤一并回收利用，增加脱硫、脱硝装置，排出的烟气达到国家环保要求，既有节能减排、降低生产成本增加经济效益的效果，又具有重大的环保意义。
附图说明
图1为本发明工艺流程简图；
图2为原工艺流程简图。
具体实施方式
一种合成氨废气废渣综合回收装置及方法，具体实施步骤如下：
一种合成氨废气废渣综合回收装置，包括依次串联的料库、料仓、燃烧炉（处理量75t/h）、脱硝除尘器（处理量0.7-1.2t/h）、余热锅炉、电袋复合式除尘器（阻力≤1000pa）、引风机（266600 m3/h）、脱硫塔（阻力≤1200pa）、烟囱；料库的调配区通过皮带机（330-650r/min）、操控楼与料仓相连；余热锅炉的一个入口与鼓风机（一次风、二次风并行；一次风机89000～96000m3/h；二次风机55000～65000m3/h）相连，余热锅炉的一个下部出口与渣库相连；电袋复合式除尘器的下部出灰口用管道与灰库相连。
实施例1
a.将料库中的造气炉渣（碳含量12-14％）、除尘器细灰（碳含量74-78%）、无烟粉煤（碳含量90%-98%）通过皮带机（450r/min）、调控楼（将入炉物料按重量比1:1:4进行均匀配合，控制入炉燃料发热值在4800-5400大卡/千克）送进料仓，随后由输煤绞龙送至燃烧炉下部燃烧，来自上一工段的合成驰放气（NH3 15-20％、N2 6.0-7.5％、H2 8-15％、CH4 16-18％；800-1200 m3/h）、造气吹风气（CO 7.8-9.0%、N2 75％ H2 1-1.8％、CO2 18.5-19.8％；28000-30000 m3/h）进入燃烧炉上部燃烧，控制燃烧炉上部氧气含量在8.0-9.0％、压力-100pa、温度≥760℃；
b.燃烧出来的烟气（CO 0.1-1.0％、CO2 14.2%、H2O 5.8%、N2 74.9%、NO 650-800mg/L，850~960℃）进入脱硝除尘器，先反应脱除烟气中的NOX后旋风除尘（重力自沉和涡流离心除尘），脱硝除尘后的烟气（860-950℃、含尘量15g/m³）进入余热锅炉换热，用100℃除盐水进行换热，换热后的部分飞灰及旋降的渣尘进入渣库，余热锅炉中挥发性有机废气进入预热空气（105-115℃），预热空气送入燃烧锅炉, 通过鼓风机将气化的水蒸汽（480℃，75t/h）送至合成氨生产使用；
c.换热后的烟气（温度≤150 ℃，含尘量20~30g/Nm3）进入电袋复合式除尘器（阻力≤1000pa）进行除尘，处理后的尘灰（主要成分有：SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3）进入灰库；除尘后的烟气（含尘量≤20mg/m3）经引风机作用送入脱硫塔，使烟气中SO2与碱性物质（碳酸钙或氧化钙或氢氧化钙）反应脱除SO2；脱硫塔出来的烟气（烟气成分(v%)CO2：14.2%、H2O:5.8%、N2：74.9%、O2:5.1%、SO2：65-95mg/Nm3、NOx75-90 mg/L）经烟囱外排。
本回收装置既可回收造气炉产生的吹风气，也可回收造气产生的炉渣、细灰、煤矸石，同时可回收合成驰放气、提氢尾气等，副产蒸汽主要返回给合成氨生产使用，解决了合成氨生产蒸汽供给不足的问题。
