[發明專利]基于燒結煙氣多級循環的在線脫硝工藝

有效

• 申請號: 201710681668.0
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107456863B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 吳高明;韓斌;吳曉暉;衛書杰
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司;武漢悟拓科技有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;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

本發明公開了一種基于燒結煙氣多級循環的在線脫硝工藝，技術方案包括沿臺車行進方向將燒結機依次分為預熱干燥段、點火段、煙氣快速升溫段和機尾段4個區域，所述機尾段的燒結煙氣經高溫煙氣主煙道、高溫煙氣除塵器、高溫煙氣循環風機和高溫煙氣循環管送入高溫循環煙氣罩中；所述點火段和煙氣快速升溫段的燒結煙氣經入高NOx煙氣主煙管、高NOx煙氣除塵器、高NOx煙氣循環風機引到高NOx循環煙氣罩內，再次進入燒結料層參與燒結過程；所述預熱干燥段的燒結煙氣經低溫煙氣主煙道，再經低溫煙氣管、靜電/布袋除塵器和主抽風機引出。本發明工藝污染物排放量少、燒結煙氣余熱回收率高、不使用外購脫硝催化劑、有效降低煙氣中NOx生成。

技術領域

本發明涉及環保領域，具體的是一種基于燒結煙氣多級循環的在線脫硝工藝。

背景技術

在帶式抽風燒結工藝按照燒結料層溫度的變化和燒結過程中所發生的物理化學變化的不同，可以將正在燒結的料層從上而下分為5層，依次為燒結礦層、燃燒層、預熱層、干燥層、過濕層。點火后5層相繼出現，不斷往下移動。沿帶式燒結臺車行進方向來劃分，將燒結機分為4個區域，依次為點火區域、低溫煙氣區域、煙氣快速升溫區域、高溫煙氣區域。

在燒結機不同區域的燒結煙氣溫度及污染物濃度存在較大的差異，如在點火區域煙氣溫度低，NOx濃度也低；在低溫煙氣區域煙氣溫度低，NOx濃度高；煙氣快速升溫區域煙氣溫度從100℃以下快速升到200℃甚至以上，NOx濃度則表現出相反的趨勢；高溫煙氣區域煙氣溫度200℃以上，高達400℃，NOx濃度較低，不到100mg/Nm³。

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。

燒結煙氣循環技術方案是將部分風箱支管的燒結煙氣或大煙道總管上一部分燒結煙氣循環到燒結機臺車上部密封罩中，在主抽風機的作用下，循環廢氣重新參與燒結。其目的是回收燒結煙氣中的顯熱和潛熱，降低燃料消耗；煙氣循環到燒結料層時，其中的粉塵部分會被吸附并滯留于燒結料層中，NOx被部分降解,二噁英在高溫下會被熱解,CO和CH化合物等在燒結過程中會發生二次燃燒，可降低固體燃耗，進一步降低NOx和SO₂等的排放。

沙鋼將燒結機頭部5個風箱和尾部1個風箱的煙氣循環使用，循環煙氣經過多管除塵器除塵后，由循環風機送至燒結機臺車上方的循環煙氣罩內重新參與燒結過程。采用頭尾風箱循環既能充分利用高含氧量煙氣，也便于循環煙氣溫度控制。

盡管燒結煙氣循環具有節能、減排效果，但燒結機實際運行中，進行燒結煙氣循環時，其節能與減排基本上是不相融的，煙氣循環的目的不同，效果差異也很大。

在燒結機不同區域產生的煙氣，其溫度及污染物濃度是不同的。若注重節能，希望將燒結機后段的煙氣進行循環使用，雖然回收了煙氣余熱，但減排的效果只體現在煙氣量的減少上，其主要污染物(NOx和SO2等)減排量并不明顯；若注重減排，應將燒結機前段的煙氣進行循環使用，由于該區域的煙氣溫度較低，基本體現不出節能效果。若采用外循環的方式，節能和減排效果均不顯著。另外在現有的循環方案中，煙氣回送到燒結機的前半部，在該區域的燒結過程中，氧氣的消耗量高于后段，由于煙氣中的氧含量明顯低于空氣的氧含量，這對燒結過程是不利的。同時，在該區域，對NOx及二惡英的降解效果較差。

結合現有的國家排放標準，采用煙氣循環后，雖然煙氣中的NOx基本可保證達標排放，但若對燒結煙氣不進一步實施脫硝處理，很難滿足日益嚴格的環保趨勢以及不同地區的環保要求。所以即使采取了煙氣循環，還必須實施后續的煙氣脫硝。