[發(fā)明專(zhuān)利]一種鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010624982.7
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113877389B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡兵;曾輝;劉臣;魏進(jìn)超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/56
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/56;B01D53/78;B01D53/86;B01D53/75;B01D53/88
• 代理公司: 北京卓恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓;卜婷

本發(fā)明公開(kāi)了一種鏈箅機(jī)?回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR?SCR耦合脫硝系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明通對(duì)基于鏈箅機(jī)?回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR?SCR耦合脫硝系統(tǒng)的脫硝工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用多指標(biāo)試驗(yàn)的綜合加權(quán)評(píng)分法，建立了源頭、過(guò)程和末端控制耦合脫硝數(shù)學(xué)模型，綜合考慮工藝參數(shù)、成本和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等與最佳脫硝率等之間的匹配關(guān)系，形成一種球團(tuán)耦合脫硝優(yōu)化控制方法。采用此方法，可形成最佳的耦合超低NOx排放技術(shù)，在降低SNCR氨消耗量的前提下能夠有效保證脫硝效率，同時(shí)還能延長(zhǎng)SCR脫硝催化劑壽命，明顯降低系統(tǒng)脫硝運(yùn)行成本和投資成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)，具體涉及一種鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)的控制方法，屬于鏈箅機(jī)煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)明確提出鼓勵(lì)類(lèi)技術(shù)包括高爐高比例球團(tuán)冶煉工藝技術(shù)，是由于球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程能耗低、環(huán)境相對(duì)友好，且產(chǎn)品具有強(qiáng)度好、品位高、冶金性能好的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用到高爐冶煉中可起到增產(chǎn)節(jié)焦、改善煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、降低生鐵成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。2015年至2018年，我國(guó)球團(tuán)礦產(chǎn)量由12800萬(wàn)噸增至15900萬(wàn)噸。我國(guó)球團(tuán)生產(chǎn)以鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝為主，其產(chǎn)量占球團(tuán)總產(chǎn)量的60％以上。近年來(lái)，隨著鐵礦原料和燃料的日趨復(fù)雜，赤鐵礦比例的提高(導(dǎo)致焙燒溫度升高)、低品質(zhì)燃料的規(guī)模利用、氣基回轉(zhuǎn)窯含氮焦?fàn)t煤氣的應(yīng)用等，使得不少企業(yè)球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程N(yùn)Ox排放濃度呈上升趨勢(shì)；加之我國(guó)環(huán)保要求的日益嚴(yán)苛，2019年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》，明確要求球團(tuán)焙燒煙氣在基準(zhǔn)含氧量18％條件下，NOx小時(shí)均值排放濃度不高于?50mg/m³，如果氧含量高于18％，則NOx濃度按折算到基準(zhǔn)氧含量后的值進(jìn)行考核。

雖然球團(tuán)企業(yè)在環(huán)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(mǎn)足排放要求，但是目前NOx因脫除成本高、工藝復(fù)雜，給球團(tuán)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，部分企業(yè)因?NOx超標(biāo)不得不大量減產(chǎn)，甚至面臨關(guān)停。從大多數(shù)的球團(tuán)廠生產(chǎn)情況來(lái)看，NOx一般排放濃度在100～300mg/m³，廢氣中的氧氣含量17％-19％，如果能從源頭和過(guò)程出發(fā)，減少NOx?產(chǎn)生，從而能夠滿(mǎn)足排放要求，可以省去末端脫硝凈化設(shè)備，對(duì)鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)意義重大，有利于進(jìn)一步提高球團(tuán)生產(chǎn)的生命力和競(jìng)爭(zhēng)力。

現(xiàn)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(shù)(SCR)和非選擇性催化還原技術(shù)(SNCR)。其中，SCR脫硝技術(shù)的選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件下，?NH₃優(yōu)先和NOx發(fā)生還原脫除反應(yīng)，生成N₂和H₂O，而不和煙氣中的氧進(jìn)行氧化反應(yīng)。對(duì)SNCR脫硝技術(shù)而言，環(huán)境溫度起主導(dǎo)作用，一般認(rèn)為溫度范圍為800℃～1100℃較為適宜。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，NH₃氧化生成NO，會(huì)造成NO的濃度升高，導(dǎo)致NOx的脫除率降低；當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)，NH₃的反應(yīng)速率下降，NOx脫除率隨之降低，同時(shí)NH₃的逃逸量也會(huì)增加。在鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程中，通常預(yù)熱二段(PH)的溫度范圍為850℃～1100℃，滿(mǎn)足SNCR脫硝技術(shù)的條件，但需要優(yōu)化控制才能達(dá)到最佳的減排效果。

現(xiàn)有的鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)工藝中，鏈箅機(jī)分成鼓風(fēng)干燥段(UDD)、抽風(fēng)干燥段?(DDD)、預(yù)熱一段(TPH)和預(yù)熱二段(PH)，環(huán)冷機(jī)分成環(huán)冷一段(C1)、環(huán)冷二段(C2)?和環(huán)冷三段(C3)。其中，環(huán)冷一段(C1)的風(fēng)直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯(Kiln)中焙燒球團(tuán)礦，經(jīng)預(yù)熱二段(PH)加熱預(yù)熱球后鼓入到抽風(fēng)干燥段(DDD)對(duì)生球進(jìn)行抽風(fēng)干燥，再經(jīng)抽風(fēng)干燥段(DDD)向外排放(排放之前經(jīng)過(guò)煙氣凈化處理)；環(huán)冷二段(C2)的風(fēng)進(jìn)入預(yù)熱一段(TPH)?加熱預(yù)熱球后向外排放；環(huán)冷三段(C3)的風(fēng)進(jìn)入鼓風(fēng)干燥段(UDD)對(duì)生球進(jìn)行鼓風(fēng)干燥，從而實(shí)現(xiàn)鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機(jī)風(fēng)流系統(tǒng)的閉路循環(huán)。