[發(fā)明專利]一種降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放的方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410362947.7
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN105295962A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭水華;向順華;程樂意
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C10B21/18
• 分類號: C10B21/18
• 代理公司: 上海三和萬國知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31230
• 代理人: 章鳴玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，涉及焦?fàn)t煙道廢氣的脫硝方法，具體涉及一種降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放的方法及裝置。

背景技術(shù)

煙道廢氣脫硝技術(shù)主要分為源頭治理和末端治理。末端煙氣脫硝技術(shù)主要有三種：SCR(SelectiveCatalyticReduction簡稱SCR，選擇性催化還原法)、SNCR(SelectiveNon-CatalyticReduction，簡稱SNCR，選擇性非催化還原法)和催化氧化/還原法，其中：SCR、SNCR均屬于干法；催化氧化/還原法，屬于濕法。

目前,應(yīng)用最多的是SCR法。SCR法工程費(fèi)用極其昂貴，運(yùn)行費(fèi)用也很高，占地面積大；所用液氨為國家二級危險(xiǎn)品，管理維護(hù)要求嚴(yán)格；所產(chǎn)生的固體催化劑廢物處理困難。SCR法又分為低溫SCR和高溫SCR法。高溫SCR法由于焦?fàn)t煙氣溫度低(200℃)而無法在焦?fàn)t上應(yīng)用。低溫SCR由于焦?fàn)t煙氣中含有硫化物也不能直接使用。并且焦?fàn)t煙氣中NO_X濃度存在周期性變化，SCR法在噴氨時(shí)量較難控制。催化氧化/還原法是采用專門配方的強(qiáng)氧化劑通過對NO的催化氧化，然后還原，與石灰石-石膏噴淋塔脫硫系統(tǒng)結(jié)合起來，強(qiáng)氧化劑在噴淋脫硫塔某噴淋層噴入，將部分NO去除。這種方法雖然比SCR、SNCR法簡單易行，但催化氧化劑費(fèi)用不菲，在現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)存在局部酸雨現(xiàn)象，腐蝕現(xiàn)場其他設(shè)備的現(xiàn)象。

源頭控制方法現(xiàn)在主要是采用分段燃燒的低NO_X(X＝1、2)燃燒方法，這種方法由于焦?fàn)t燃燒室空間小無法應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放的方法及裝置，其從源頭控制焦?fàn)t煙道廢氣的氮氧化物產(chǎn)生，通過采用純氧和循環(huán)煙氣混合避免了N₂的引入，使焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放的方法，包括如下步驟：

(1)將氧氣和焦?fàn)t的循環(huán)煙氣通入混氣設(shè)備中混合，成為混合助燃?xì)怏w，所述混合助燃?xì)怏w中O₂的體積百分比含量0-100％；

(2)將焦?fàn)t煤氣和所述混合助燃?xì)怏w通入到焦?fàn)t燃燒室中燃燒后產(chǎn)生焦?fàn)t煙道廢氣；

(3)步驟(2)中產(chǎn)生的焦?fàn)t煙道廢氣經(jīng)過換熱器冷卻后，一部分焦?fàn)t煙道廢氣經(jīng)煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)入混氣設(shè)備與純氧混合后生成混合助燃?xì)怏w參與燃燒，另一部分焦?fàn)t煙道廢氣經(jīng)排煙風(fēng)機(jī)后進(jìn)入排煙煙囪直接排放。

根據(jù)本發(fā)明提供的降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放的方法，優(yōu)選的是，所述混合助燃?xì)怏w中O₂的體積百分比含量18％-30％。

根據(jù)本發(fā)明提供的降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放的方法，優(yōu)選的是，當(dāng)焦?fàn)t燃燒室產(chǎn)生的焦?fàn)t煙道廢氣溫度低于300℃時(shí)，不安裝換熱器。

經(jīng)過本發(fā)明所述方法產(chǎn)生焦?fàn)t煙氣的氮氧化物含量在150mg/m³以下。

本發(fā)明還提供一種應(yīng)用降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放的裝置，所述裝置包括用于混合氧氣和焦?fàn)t的循環(huán)煙氣的混氣設(shè)備1，所述混氣設(shè)備1通過管道與焦?fàn)t2連接，所述焦?fàn)t2與用于冷卻焦?fàn)t煙道廢氣的換熱器3連接；所述換熱器3與排煙煙囪6連接；所述換熱器3還與用于混合氧氣和焦?fàn)t的循環(huán)煙氣的混氣設(shè)備1連接。

根據(jù)本發(fā)明提供的降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放的裝置，在所述的換熱器3和混氣設(shè)備1之間設(shè)置煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)4。

根據(jù)本發(fā)明提供的降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物排放的裝置，在所述換熱器3與排煙煙囪6之間設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)5。

本發(fā)明所述焦?fàn)t煤氣與混合助燃?xì)怏w的比值按理論需氧量計(jì)算確定。

本發(fā)明所述NO_X統(tǒng)指總的氮氧化物，主要是NO₂，NO。

目前焦?fàn)t煙氣中氮氧化物的濃度一般在400-450mg/m³左右。煙氣中氮氧化物中N元素的產(chǎn)生一部分來自助燃空氣中的氮?dú)猓硪徊糠謥碜匀剂现械牡亍?/p>

本發(fā)明通過利用焦?fàn)t循環(huán)煙道廢氣與純氧混合控制助燃?xì)怏w中氧含量。

本發(fā)明采用源頭控制，采用純氧和煙氣循環(huán)的燃燒方式，從而徹底消除由于助燃空氣中氮?dú)猱a(chǎn)生的NO_X(X＝1、2)：

(1)氧氣和循環(huán)煙氣在混氣設(shè)備1中混合，混合助燃?xì)怏wO₂體積百分比含量可以在0-100％范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(2)混合助燃?xì)怏w和焦?fàn)t煤氣在焦?fàn)t燃燒室2中燃燒，燃燒后產(chǎn)生煙氣。