[发明专利]一种烧结烟气的环保节能处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金行业烧结生产工序的环保、节能技术领域，涉及一种烧结烟气的环保节能处理工艺，具体涉及一种烧结烟气的脱硫脱硝、烟气循环烧结及烟气余热梯级利用的综合处理工艺，更具体涉及一种基于烟气不同温度下SO₂、NO_x浓度分布特点及烟气循环、余热利用处理工艺的一种烧结烟气的环保节能处理工艺。

背景技术

钢铁工业是能耗大户，也是污染大户，烧结工序是钢铁工业中排放空气污染物的主要污染源之一，尤其是SO₂和NO_x的最大产生源，钢铁冶炼过程中约有51％～62％的SO₂及48％的NO_x来自烧结工序。烧结生产过程中，在不同的烧结区段烟气中SO₂和NO_x浓度和烟气温度有相对应的关系。

目前烧结烟气污染物脱除技术大多是针对单一污染物的末端治理工艺，例如烧结烟气除尘、脱硫等。由于烧结烟气量大，而SO₂、NO_x等污染物浓度较低，导致目前烧结烟气处理设施的投资建设及运营成本都很高，而效率却较低。随着我国大气环保排放指标要求越来越严，钢铁“十三五”规划中不但要求烧结烟气脱硫还要脱硝。目前烧结烟气脱硫已开始强制实施，主要采用烧结烟气出口全脱处理，主要有湿法、干法及半干法等几种方式；烟气脱硝大致有SNCR、SCR及催化氧化等几种方式，SCR法比较成熟可行，但目前国内还没有投产运行的实例，主要原因是烧结烟气出口温度较低若直接全脱处理必须先行加热升温至反应温度，如此建设及运营成本过高。

烧结冷却机1冷段、2冷段烟罩烟气温度约为280℃～420℃，这部分显热约占烧结工序总热量的37.3％，而烧结机尾风箱高温段排出的烟气温度为320℃～400℃，这部分显热约占烧结工序总热量的23.6％，这两大部分余热目前还只是单一回收产蒸汽加以利用，从实现能源梯级利用的高效性和经济性角度分析，将两大部分余热综合处理应用是最大限度提高有效余热利用的发展方向。

综上所述，目前烧结烟气污染物的控制、脱除方法多属于功能单一的末端处理工艺，随着污染物限制排放种类的增多，末端处理工艺设施只能越来越多，占地越来越大，造成建设投资及运营成本不断攀升；烧结工序的余热也是单一部位的回收利用，同样造成了建设运营成本、场地占用等多方面的浪费。因此，需要依据烧结工艺流程及生产过程中的烟气特点，开发更加经济、高效的环保节能工艺技术。

发明内容

鉴于上述诸多问题，本发明研究了铁矿烧结过程中，在不同的烧结区段，烧结烟气中SO₂、NO_x浓度随着料温不断升高所产生相应的变化，并考虑对烧结机尾烟气、冷却机1冷段、2冷段烟罩烟气余热分级利用，进而形成烧结烟气的整体环保节能工艺。

因此，本发明的目的在于提供一种烧结烟气的环保节能处理工艺，该工艺是将烧结烟气分段脱硫脱硝治理工艺与烟气循环烧结生产工艺及烟气余热梯级利用工艺进行有机结合的烧结烟气环保节能处理工艺，本工艺整体降低建设投资及生产运行成本，符合循环经济运行模式。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烧结烟气的环保节能处理工艺，依据烧结过程中烧结烟气SO₂、NO_x浓度随着烟气温度的变化特点，将烧结机风箱沿台车运行方向分为四个区域同时再加上冷却机1冷段、2冷段烟罩区域共六个区域，描述如下：

区域①(烧结机头部点火区域，烟气管道风温110～120℃)，本区域烧结烟气中SO₂、CO浓度较高，N0_x浓度很低，将本区域烟气与区域⑥烟气进行混合形成循环热烟气，引至烧结机烟气循环罩进行烟气循环烧结。

区域②(烧结机中前部区域，烟气管道风温100～110℃)，本区域烧结烟气中SO₂、NO_x浓度都较高，同时由于将区域①与区域⑥的烟气混合形成循环热烟气引至本区域进行烟气循环烧结，一方面利用烧结料层中原始混合料带、过湿带对SO₂的强烈吸附作用；另一方面区域①烟气中CO浓度较高，可以利用烧结料层中铁酸钙对NO_x的自催化还原作用，达到同时降低烟气中SO₂、NO_x浓度。