[發明專利]一種SCR脫硝熱風爐使用燒結廢氣的方法

在審

• 申請號: 202110203760.2
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112774438A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 李強;趙立卓;武義峰;郭海同;王瑋;張林琴;李國喜;吳明;郭鑫
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56;B01D53/34;B01D53/04;F27D17/00;F23J15/08;F24H3/02;F23C9/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發明公開了一種SCR脫硝熱風爐使用燒結廢氣的方法，提高SCR脫硝熱風爐出口溫度，同時大幅節省能源消耗，采用熱煙氣做為熱風爐燃燒助燃劑，補熱系統采用熱風爐出口熱風直接混風補熱的方式加熱燒結煙氣；補熱采取部分130℃熱煙氣引自SCR反應器入口煙道，經混風增壓風機、助燃風機分別送至熱風爐內參與點火及燃燒反應，通過調節空燃比，使熱風爐出口熱風溫度升至400?430℃，經熱風管道輸送至75個錯落排列的混風支管再次排入SCR反應器入口煙道，與整體煙氣充分混合，加熱煙氣溫度至150℃。本發明在滿足脫硝反應溫度目標的同時不增加外界氧氣進入煙氣系統，大幅降低了煤氣消耗，為實現超低排放創造了有利條件。

技術領域

本發明涉及一種SCR脫硝熱風爐使用燒結廢氣的方法，屬于SCR脫硝裝置熱風爐補熱控制領域。

背景技術

脫硝裝置中煙氣溫度是影響脫硝催化劑反應活性、煙氣脫硝效率和實現超低排放的關鍵技術參數，煙氣溫度與整體工藝流程及補熱系統關系較大。太鋼采用活性炭脫硫+SCR脫硝工藝流程，為最大程度節省能源消耗，降低企業成本，SCR催化劑采用SCR煙氣脫硝低溫催化劑。燒結煙氣經活性炭吸附塔完成脫硫，脫硫后的煙氣溫度約130℃，無法滿足催化劑150℃的反應溫度要求，需要額外的補熱系統對脫硝裝置入口前的煙氣進行溫度提升。補熱系統的設計關系脫硝系統的運行成本和超低排放指標。

傳統SCR熱風爐補熱方式是：以常溫空氣作為補熱系統的燃燒助燃劑，傳統補熱方式對SCR熱風爐規格要求大，投資成本較大；為達到目標溫度，以常溫空氣作為助燃劑，因熱風爐規格及國家廢氣排放標準限制，熱風爐出口流量有限，燃氣消耗大，能耗成本增加；采用空氣作為助燃劑參與燃燒反應，煙氣中含氧量增加，折算后基準氧含量排放濃度增加，不利于企業達到國家超低排放標準；采用傳統方式以空氣作為補熱系統的燃燒助燃劑，需要熱風爐規格更大，后期設備運行、能耗成本增加，不利于企業實現降本增效的目標。補熱系統需提供高溫度的熱風以提高脫硝進口煙氣的整體溫度，因熱風爐規格及國家廢氣排放標準限制，熱風爐出口流量有限，所需加熱的熱量較大，但太鋼各工序燃氣能源需求量大，供需關系長期難以平衡，如何大幅降低能源消耗，實現脫硫脫硝工藝降本增效成為亟待解決的問題。

國家超低排放A類企業標準對煙氣排放的污染物含量要求嚴格，燒結煙氣中顆粒物、SO2、NO_X等污染物排放濃度，達到折算后基準氧含量排放濃度分別要求低于10mg/m³、35mg/m³和50mg/m³，根據公式：污染物基準氧含量排放濃度=污染物實測排放濃度×[(21-基準氧含量)/(21-實測氧含量)]可以得出，必須嚴格控制外來氧氣進入煙氣系統，因此，補熱系統助燃劑成為環保排放達標的限制瓶頸之一。采取常規空氣作為補熱系統煤氣燃燒的助燃劑，必然導致煙氣中實測氧含量的升高，致使污染物排放控制難度加大。同時引入常溫空氣燃燒加熱后煙氣流量增大，需額外增加催化劑數量以滿足脫硝處理能力，造成企業成本增加。

發明內容

針對上述SCR脫硝工藝中存在的問題，本發明提供了一種SCR脫硝熱風爐使用燒結廢氣的方法。

本發明的構思：SCR脫硝裝置中的煙氣溫度是影響脫硝催化劑反應活性、煙氣脫硝效率和實現超低排放的關鍵技術參數，煙氣溫度與整體工藝流程及補熱系統關系較大。催化反應只能在一定的溫度范圍內進行，同時存在催化的最佳溫度，這是每種催化劑特有的性質，因此煙氣溫度直接影響脫硝反應的進程。太鋼燒結煙氣處理采用活性炭脫硫+SCR脫硝工藝流程，為最大程度節省能源消耗，降低企業成本，SCR催化劑采用低溫催化劑，溫度要求150℃。燒結煙氣經活性炭吸附塔完成脫硫，脫硫后的煙氣溫度約130℃，無法滿足低溫催化劑的反應溫度要求，需要額外的補熱系統對脫硝裝置入口前的煙氣進行溫度提升。補熱系統的設計關系脫硝系統的運行成本和超低排放指標。