[實用新型]一種球團煙氣超低NOx排放的生產系統

有效

• 申請號: 201821581531.4
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN209386821U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 魏進超;康建剛;李小龍;王兆才
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: F27D15/02
• 分類號: F27D15/02;F27D17/00;C22B1/216
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

本實用新型公開一種球團煙氣超低NOx排放的生產系統，該系統將抽風干燥段和/或預熱一段的出風口通過第一氣體輸送管道連接至環冷三段的進風口，將抽風干燥段和/或預熱一段排出的煙氣經過環冷機上熱的燒結礦處理，利用還原物質處理排出煙氣中的氮氧化物，減少排出煙氣中氮氧化物的含量。從而實現球團煙氣NOx的超低排放，以此解決上述面臨的技術難題，具有“節能、減排和超低NO_x生產”的特點。

技術領域

本實用新型涉及鏈篦機-回轉窯球團低NOx(氮氧化物)的生產，具體涉及一種球團煙氣超低NOx排放的生產系統，屬于工程鏈篦機-回轉窯球團生產技術領域。

背景技術

球團礦是我國高爐煉鐵的主要含鐵爐料，2015年我國球團礦產量為12800萬噸。相比燒結礦，由于球團生產過程能耗低、環境相對友好，且產品具有強度好、品位高、冶金性能好的優點，應用到高爐冶煉中可起到增產節焦、改善煉鐵技術經濟指標、降低生鐵成本、提高經濟效益的作用，因此球團礦在我國最近幾年得到大力發展。

我國球團生產以鏈篦機-回轉窯工藝為主，其產量占球團總產量的60％以上。近年來，隨著鐵礦原料和燃料的日趨復雜，赤鐵礦比例的提高(導致焙燒溫度升高)、低品質燃料的規模利用、氣基回轉窯含氮焦爐煤氣的應用等，使得不少企業球團生產過程NOx排放濃度呈上升趨勢；加之我國環保要求的日益嚴苛，NOx排放被納入排放的考核體系，從2015年起，球團生產NOx(以NO₂計)排放限值300mg/m³，使得這部分企業需要增設脫硝設施才能滿足國家的排放標準。2017年6月國家環保部發布了《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》的修訂公告，將NOx(以NO₂計)排放限值從300mg/Nm³下調至100mg/Nm³，燒結和球團焙燒煙氣基準含氧量為16％。

雖然球團企業在環保方面做了大量的工作，除塵和脫硫得到了有效控制，能夠滿足排放要求，但是目前NOx脫除成本高、工藝復雜，在鋼鐵形式低迷的環境下，這給球團產業帶來了新的挑戰，部分企業因NOx超標不得不大量減產，甚至面臨關停。從目前大多數的球團生產情況來看，NOx一般排放超標30～100mg/m3，如果能從源頭和過程出發，減少NOx產生，從而能夠滿足排放要求，可以省去末端脫硝凈化設備，對鏈篦機-回轉窯球團生產意義重大，有利于進一步提高球團企業的生命力和競爭力。

現有脫除煙氣中氮氧化物的方法主要有選擇性催化還原技術(SCR)和選擇性非催化還原技術(SNCR)。其中，溫度對SNCR脫硝技術起主導作用。一般認為溫度范圍為800℃～1100℃較為適宜，當溫度過高時，NH₃氧化生成NO，可能造成NO的濃度升高，導致NOx的脫除率降低；當溫度過低時，NH₃的反應速率下降，NOx脫除率也會下降，同時NH₃的逃逸量也會增加。通常預熱二段的溫度范圍為850℃～1000℃，滿足SNCR脫硝方法的條件，但需要優化控制才能達到最佳的減排效果。

SCR脫硝技術的選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件下，NH₃優先和NOx發生還原脫除反應，生成N₂和H₂O，而不和煙氣中的氧進行氧化反應。

在現有技術上，由于沒有系統的研究和可靠的鏈篦機-回轉窯球團生產過程低NOx生成和控制技術，球團廠生產過程NOx排放不達標成為常態和企業面臨的最大挑戰之一。為此，企業只能通過降低球團礦產量，減少煤氣或煤粉噴入量、降低球團礦強度要求，降低回轉窯溫度和采用較低NOx的原料和燃料等方式來降低NOx的生成。這些方式不僅在產量和質量上影響了球團礦生產，對原燃料的質量要求也很高，造成成本的增加，而且不能從根本上解決球團低NOx生產的難題。除此之外，在主抽風機之后增設脫硝裝置，如采用選擇性催化還原技術(SCR)和選擇性非催化還原技術(SNCR)，雖然可以達到低NOx排放的要求，但由于其投資成本高、設備要求高、能耗大、脫硝成本高及存在二次污染，在球團企業沒有得到推廣應用，目前國內外球團廠NOx控制方式主要還是通過過程控制實現。