[發明專利]燒結煙氣循環的燒結過程脫硝系統

有效

• 申請號: 201710443525.6
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107081063B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 吳高明;張壘;盧麗君;楊超
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本發明涉及一種燒結煙氣循環的燒結過程脫硝系統，技術方案包括燒結機，所述燒結機的臺車下方設有風箱，與風箱底部出口連通的煙氣管道，沿臺車行進方向燒結機依次分為點火段、機頭段、煙氣快速升溫段和機尾段4個區域，所述機尾段至煙氣快速升溫段區域下方的風箱內均裝有液氨噴嘴；所述煙氣管道包括主煙道和循環煙氣主煙道，所述機尾段和煙氣快速升溫段下方的風箱出口連通主煙道；所述機頭段下方的風箱出口經循環煙氣主煙道連通燒結機臺車上方的循環煙氣罩。本發明系統簡單、不外購催化劑實現有效脫硝、可控性好、對環境友好、脫硝投資省、運行成本低，并能有效脫除外排燒結煙氣中的NOx。

技術領域

本發明涉及環保領域的煙氣脫硝系統，具體的說是一種燒結煙氣循環的燒結過程脫硝系統。

背景技術

為了減排燒結過程煙氣污染物總量，燒結煙氣循環已作為一項重要的減排方案早已受到業界關注。如佐藤羲政等早在上世紀80年代就開展了燒結煙氣循環的研究，將燒結煙氣部分循環再次進入燒結機，可明顯減少了廢氣的排放量,可實現減排25-50％,具有重大的環境和社會效益。

隨著環保要求的日益嚴格，燒結煙氣循環再次成為當前研究的熱點。范振宇等研究了煙氣循環過程的溫度、氧氣體積分數、壓力等指標對燒結過程的影響，得出循環煙氣溫度、氧濃度及壓力平衡等是整個循環工藝成敗的關鍵。采用燒結煙氣循環技術，理論上循環煙氣的比例最高可達到50％，但綜合各方面的影響來看，比較適宜的比例為30％左右。

目前普遍推行的燒結煙氣循環技術方案為：

(1)采用頭尾風箱煙氣循環的模式；

(2)采用尾部風箱煙氣循環的模式；

(3)采用中部風箱煙氣循環的模式。

寧鋼與沙鋼工程中應用的是頭尾風箱煙氣循環方式。

2013年5月，寧鋼燒結煙氣循環系統的順利投運，開創了國內大型燒結機應用煙氣循環技術的先河，可實現燒結煙氣減排30％以上，燒結礦煤耗(全焦)減少2.56kg/t(礦)，每年取得節能效益達869萬元。繼寧鋼燒結之后，煙氣循環技術在國內得到了工業化推廣應用。

但目前開展的煙氣循環并未針對煙氣的性質進行分區、分質循環，節能及減排效果不明顯，以至于國內還未全面推廣應用。

通過對燒結機不同區域的煙氣進行跟蹤分析，燒結機不同區域其煙氣物性及組成區別較大，如圖1-1、圖1－2、圖2-1、圖2-2所示，在煙氣快速升溫段前期，如9、10號風箱以前(風箱編號按兩側連續編號，數字大的對應機頭，小的對應機尾)，煙氣溫度低，NOx濃度高；快速升溫段后(9、10號風箱以后)，煙氣溫度高，NOx濃度低。

另一方面，Busca等以活性炭纖維為載體，研究了附著氧化鐵催化劑后，具有明顯的脫硝效果；Larrubia等研究了γ-Fe₂O₃和α-Fe₂O₃的SCR脫硝反應活性,Kureti等研究了以ZrO₂為載體的Fe₂O₃催化劑的SCR脫硝特性，研究表明，γ-Fe₂O₃和α-Fe₂O₃均有催化脫硝作用。針對此，本技術利用燒結礦中鐵系氧化物多組分協同催化作用，在燒結機中部的煙氣快速升溫段，向風箱內的噴入氨氣，利用煙氣中的粉塵富含鐵系氧化物多組分具有的脫硝催化作用，且溫度在300℃以上，實現了燒結粉塵及煙氣的高溫(脫硝溫度窗口)余熱充分利用并同步脫硝的目的。同時，將快速升溫段前期的煙氣循環引到燒結機快速升溫段后段，再次進入燒結過程，既節省了脫硝設備的投資，還省去了外購脫硝催化劑。

發明內容