[发明专利]一种利用烧结矿余热加热烧结废气实现低成本脱硝的系统

说明书

本发明提供一种利用烧结矿余热加热烧结废气实现低成本脱硝的系统，将烧结机烟气中NO_x浓度较高的烟气作为冷却介质输入冷却系统，冷却烧结矿，该部分烧结机烟气经过冷却系统后可以升温至260～480℃，再将这一部分烟气输入脱硝系统中进行脱硝处理，然后进行余热利用、除尘、脱硫处理，从而达到排放要求；同时烧结机烟气中NO_x浓度较低的烟气经过余热利用、除尘后进行脱硫处理后，直接可以达到排放要求，从而减小了脱硝系统的烟气处理量。本发明的系统有效的利用了冷却系统中烧结矿的余热，使得烧结烟气达到脱硝系统中要求的温度，在实现节能减排的同时实现烧结烟气治理运行成本。

技术领域

本发明涉及一种烧结烟气脱硝系统，具体涉及一种利用烧结矿余热加热烧结废气实现低成本脱硝的系统，属于烧结矿烧结、余热利用领域。

背景技术

钢铁工业是我国国民经济的基础和支柱产业，我国钢铁冶炼以“烧结(球团)焦化—高炉—转炉”的长流程为主，75％以上的高炉炉料来源于烧结矿，年产量已达近10亿吨，可见烧结生产在炼铁前原料制备方面起着至关重要的作用。同时，烧结工序也是钢铁流程中高能耗、高污染集中环节，能耗占钢铁冶金总能耗的10％,排放的废气量占钢铁工业总废气量的50％，废气中微米级细颗粒粉尘、SO_x、NO_x、持久性有机物、重金属等污染物的排放均居钢铁工业首位。

目前基本上烧结厂都已配备脱硫系统，但是脱硝系统还不够完善或者相比脱硫技术还不够成熟。烟气脱硝技术主要是将NO_x进行处理，使之成为水和氮气或对NO_x进行吸附、减量化处理。脱硝技术有干法和湿法之分，主要有气相反应法、液体吸附法、吸附法、液膜法、微生物法等。其中脱硝效率最高、技术最为成熟的是选择性催化还原(SCR)过程，选择性催化还原法(SCR)是一种行之有效的烟气脱硝工艺，系统运行稳定，脱硝效率可达90％。SCR工艺是将氨喷入含NO_x烟气中，在催化剂的作用下将有毒的NO_x还原为无毒的N₂。但是SCR技术需要的适宜反应温度窗口为260～480℃，反应温度过高，催化剂会产生结晶现象而中毒失效；反应温度过低，催化剂的活性又较低。因温度的限制，现在广泛商业应用的SCR催化剂反应器布置在除尘器之前，但是因粉尘杂质毒害作用，导致催化剂的使用寿命严重缩短。而当烟气温度较低时，就需要对烟气进行加热后再经过SCR处理，由于烟气量巨大，在脱硝过程中每吨矿约需要3.81kg标煤用于加热烟气，运行成本较高。

烧结机产生的烧结烟气温度一般为130-180℃，需要加热到260～480℃才能进入到脱硝系统，需要消耗大量的能源。烧结机烧成的平均温度约700℃的热烧结矿经由单辊破碎后进入环式或带式冷却机进行鼓风或抽风冷却，冷却过程产生大量的热废气，冷却系统需要大量的冷却介质，冷却介质经过冷却系统后，与烧结矿进行热交换，可以达到400℃左右，为了冷却烧结矿，需要提供大量的冷却介质。

发明内容

为了降低烧结烟气末端治理总量，提高烧结系统内余能利用率，解决SCR技术应用于烧结脱硝运行成本高的老大难问题，本发明提供一种利用烧结矿余热加热烧结废气实现低成本脱硝的系统，将烧结机烟气中NO_x浓度较高的烟气作为冷却介质输入冷却系统，冷却烧结矿，该部分烧结机烟气经过冷却系统后可以升温至260～480℃，再将这一部分烟气输入脱硝系统中进行脱硝处理，然后进行余热利用、除尘、脱硫处理，从而达到排放要求；同时烧结机烟气中NO_x浓度较低的烟气经过余热利用、除尘后进行脱硫处理后，直接可以达到排放要求，从而减小了脱硝系统的处理量。本发明的系统有效的利用了冷却系统中烧结矿的余热，使得烧结烟气达到脱硫系统中要求的温度，在实现节能减排的同时节约了烟气治理成本。在本申请中，“任选”表示进行或不进行，或表示有或没有。

根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种利用烧结矿余热加热烧结废气实现低成本脱硝的系统。

一种利用烧结矿余热加热烧结废气实现低成本脱硝的系统，该系统包括：