[發明專利]一種燒結煙氣凈化和余熱回收工藝

有效

• 申請號: 200910103664.X
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN101532782A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 侯祥松
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;B01D53/60;B01D53/75
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司
• 代理人: 張愛云

技術領域

本發明是屬于化學技術領域，公開了鋼鐵廠一種燒結煙氣凈化和余熱回收工藝，利于鋼鐵廠節能減排。

背景技術

據統計，我國鋼鐵企業的高爐爐料主要由燒結機提供，隨著燒結工業的發展，給環境帶來了諸多問題，不僅產生大量的粉塵，還排放SO₂、NO_x、CO、二噁英(PCDD)、焦油、呋喃(PCDF)、重金屬等多種有害成分。燒結廠是鋼鐵廠最重要的SO₂排放源，國家對燒結廠煙氣中SO₂、NO_x和二噁英的排放濃度和噸產品排放量進行了嚴格限制，因此需要對燒結煙氣進行凈化，此外，燒結煙氣的排放溫度較高，燒結煙氣的余熱不能回收利用造成了能源的浪費。

由于燒結工藝自身的不穩定性，所產生的煙氣流量、溫度、SO₂含量等會有大幅度變化，且變化頻率較高。煙氣流量的變化可達30％以上，煙氣溫度可在80～180℃的范圍內變化，SO₂濃度取決于燒結生產負荷、所用鐵礦粉、熔劑和其他添加的成分等，變化范圍在700～5000mg/m³以上。

目前，國內外對燒結煙氣的凈化措施主要有氨硫銨法、循環流化床法、密相干塔煙氣脫硫、海水脫硫等。采用這些凈化技術主要有幾個缺點；1)需要為燒結煙氣的凈化專門建設凈化裝置，系統復雜而龐大，投資量大；2)這些凈化方法大多只能脫SO₂，雖然有的方法也能夠吸附二噁英等成分，但是二噁英進入吸附劑后，在吸附劑后處理過程中可能重新釋放出來；3)循環流化床、干塔煙氣脫硫等，需要制備高活性的消石灰，因而增加了相關的設備，增加了運行成本，且耗水；4)不能回收利用燒結煙氣中的余熱。

發明內容

本發明的目的是提供一種燒結煙氣凈化和余熱回收的工藝，克服現有燒結煙氣凈化技術的不足，從而盡量降低建設投資和運行成本。

本發明利用鋼鐵廠自備電廠的循環流化床鍋爐，并對鍋爐進行技術改造，實現對燒結煙氣凈化和余熱回收的目的。循環流化床鍋爐是一種煤的清潔燃燒技術，具有以下優點：1)燃料適應性廣；2)能夠在燃燒過程中有效地控制NO_x和SO₂的產生和排放；3)負荷調節性能好，幅度大；4)有利于灰渣的有效利用。隨著循環流化床技術的發展，在提高發電效率、大型化方面取得成果，循環流化床鍋爐完全適合于用作鋼鐵廠自備電廠的蒸汽發生器。

本發明的技術方案：燒結煙氣經燒結煙氣風機加壓以后，通過調節閥與來自空氣預熱器的熱空氣混合，然后通過一次風管和二次風管送入循環流化床鍋爐爐膛，參與循環流化床鍋爐的流化和燃燒，石灰石和煤通過氣力加料裝置送入爐膛，其中石灰石在循環流化床鍋爐爐膛內能夠與燒結煙氣中的SO₂反應脫硫，凈化后的煙氣經過循環流化床鍋爐換熱器、煙氣凈化系統、空氣預熱器、排風機和煙囪排出。

在循環流化床鍋爐中，石灰石經過加熱釋放出CO₂生成CaO，CaO能夠吸收煙氣中的SO₂，最終生成CaSO₄，在循環流化床鍋爐的燃燒溫度下，CaO與SO₂反應脫硫的活性很強，循環流化床鍋爐中物料濃度很高，氣固兩相流很好地混合，而且石灰顆粒通過旋風分離器分離回收循環利用，Ca的利用率較高。在循環流化床鍋爐爐膛中，燒結煙氣中SO₂與CaO的反應機理和煤燃燒生成的SO₂與CaO的反應機理相同，所以在循環流化床鍋爐中應根據鍋爐燃料煤和燒結煙氣中硫的總含量計算鈣硫比，增加脫硫劑石灰石加入量。利用循環流化床鍋爐脫硫，只需要將石灰石加工成一定粒徑的顆粒即可，不需要設計專門的石灰窯、制粉和消化裝置，也不需要添加水。由于石灰石添加量的增加，會增加循環流化床鍋爐的排渣量，由于循環流化床鍋爐燃燒溫度低，灰渣不會軟化和粘結，具有較好的活性，可以用作制造水泥的摻和料或其他建筑材料的原料，可以有效利用。