[發明專利]一種鐵礦熱耦合超凈排放燒結系統和方法

在審

• 申請號: 201710384049.5
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107270713A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 肖文德;李學剛;婁愛娟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海申川環保科技有限公司
• 主分類號: F27B21/00
• 分類號: F27B21/00;F27D17/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種鐵礦熱耦合超凈排放燒結系統，包括燒結機(100)，燒結礦冷卻器(600)和排煙煙囪(800)，其特征在于，還包括第一廢熱鍋爐(210)和第二廢熱鍋爐(220)，第一除塵器(310)、第二除塵器(320)、第三除塵器(330)，第一引風機(410)、第二引風機(420)、第三引風機(430)，一個煙氣脫硫塔(500)和一個煙氣脫硝反應器(700)、所述燒結機(100)分為機頭部分和機尾部分，對應包括機頭風箱(110)、機尾風箱(120)和機尾送風罩(130)，從所述燒結機(100)的機頭風箱(110)開始，依次通過煙氣管道連接第一除塵器(310)、第一引風機(410)、機尾送風罩(130)、機尾風箱(120)、第一廢熱鍋爐(210)、第二除塵器(320)、第二引風機(420)、煙氣脫硫塔(500)、燒結礦冷卻器(600)、煙氣脫硝反應器(700)以及冷卻煙氣的第二廢熱鍋爐(220)、第三除塵器(330)、第三引風機(430)和排煙煙囪(800)。

2.根據權利要求1所述的一種鐵礦熱耦合超凈排放燒結系統，其特征在于，所述煙氣脫硫塔(500)的煙氣進口與所述第二引風機(420)的出口相連，所述脫硫塔(500)的煙氣出口與所述燒結礦冷卻器(600)的冷卻風進口相連。

3.根據權利要求1或2所述的一種鐵礦熱耦合超凈排放燒結系統，其特征在于，所述煙氣脫硝反應器(700)的煙氣進口與所述燒結礦冷卻器(600)的冷卻風出口相連，所述煙氣脫硝反應器(700)的煙氣出口與所述第二廢熱鍋爐(220)的煙氣進口相連。

4.根據權利要求1所述的一種鐵礦熱耦合超凈排放燒結系統，其特征在于，所述第三引風機(430)的煙氣進口與第三除塵器(330)的煙氣出口相連，所述第三引風機(430)的煙氣出口與所述排煙煙囪(800)的煙氣進口相連。

5.根據權利要求1所述的一種鐵礦熱耦合超凈排放燒結系統，其特征在于，所述煙氣脫硫塔(500)為濕式洗滌塔或干式流化床結構；所述煙氣脫硝反應器(700)內裝有脫硝催化劑，該催化劑為氧化鈦負載的釩鎢催化劑，且為蜂窩狀結構。

6.一種采用權利要求1-5中任一所述系統進行鐵礦熱耦合超凈排放燒結的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)鐵礦石燒結：經混合配方的原礦，從所述燒結機(100)的機頭加入到履帶上再經布料形成料層，經點火后開始燒結，同時燒結空氣被吸進所述料層，所述履帶移動，使燒結料層從機頭移動到機尾，完成整個燒結過程；同時燒結形成的煙氣中含有二氧化硫、NOx和粉塵，分為兩股煙氣，機頭煙氣和機尾煙氣，所述機頭煙氣從所述機頭風箱(110)排出，進入所述第一除塵器(310)，再由所述第一引風機(410)輸送返回到所述機尾送風罩(130)進入所述燒結機(110)的機尾部分，從所述機尾風箱(120)引出機尾煙氣，所述機尾煙氣溫度比機頭煙氣溫度高，相差150-300℃，且所述二氧化硫含量在500-10000mg/Nm³,NOx含量在300-800mg/Nm³之間；

(2)燒結煙氣熱回收：從步驟(1)來的燒結煙氣進入所述第一廢熱鍋爐(210)回收熱量生產蒸汽，得到溫度120-160℃之間的燒結煙氣；

(3)燒結煙氣除塵：從步驟(2)得到的煙氣進入所述第二除塵器(320)除塵，將粉塵含量降低到小于100mg/Nm³；

(4)燒結煙氣脫硫：從步驟(3)得到的煙氣經過所述第二引風機(420)輸送到所述煙氣脫硫塔(500)，與加入的脫硫劑和工藝水接觸反應，其中的二氧化硫被吸收變為亞硫酸鹽，并被鼓入的氧化空氣氧化為硫酸鹽，并經過結晶后得到固體硫酸鹽脫硫產品，同時煙氣中的二氧化硫降低到小于100mg/Nm³，且溫度降低到小于80℃；

(5)燒結礦冷卻：從步驟(4)得到的脫硫煙氣經過煙氣管道輸送到所述燒結礦冷卻器(600)，從其下部的冷風進口進入，與來自于所述燒結機(100)機尾的高溫燒結礦團顆粒逆流或錯流接觸，通過氣固傳熱，脫硫煙氣的溫度升高到300℃以上，從所述燒結礦冷卻器(600)上部的熱風出口排出；

(6)煙氣脫硝：從步驟(5)得到的高溫煙氣經過煙氣管道輸送到所述煙氣脫硝反應器(700)，與加入的脫硝劑反應，煙氣中的NOx被還原為氮氣和水氣，所述脫硝劑是氨或尿素；

(7)冷卻煙氣熱回收：從步驟(6)得到的脫硝煙氣直接進入所述第二廢熱鍋爐(220)回收熱量生產蒸汽，煙氣溫度降低到小于160℃；

(8)冷卻煙氣超低除塵：從步驟(7)得到的煙氣直接進入所述第三除塵器(330)，煙氣中固體含量降低到小于20mg/Nm³；

(9)煙氣排放：從步驟(8)得到的煙氣經過所述第三引風機(430)輸送進入所述排煙煙囪(800)，從其出口高空排入大氣。