[发明专利]烧结烟尘分质余热回用及脱硝偶合工艺

说明书

本发明涉及一种烧结烟尘分质余热回用及脱硝偶合工艺，技术方案包括烧结烟尘穿过烧结料层、底料、烧结机台车底部篦子、台车下方的风箱进入烟气管道；机尾段和烟气快速升温段烧结烟尘经该区域对应的风箱、对应的流化床反应器进入高温烟气主烟道内；来自所述机头段烧结烟尘经对应的风箱收集后通过循环烟气主烟道引出，送入烧结机台车上方的循环烟气罩内，在高压风机的抽力作用下再次进入烧结料层；来自点火段的烧结烟尘经对应的风箱收集后进入机头点火段烟道。本发明工艺流程简单、烟气分质处理不外购脱硝催化剂实现烟尘自催化脱硝、结构紧凑、余热回收率高、脱硝设备投资省、脱硝运行成本低、脱硝催化剂及烟气升温能耗零投入。

技术领域

本发明涉及环保领域的烟气脱硝工艺，具体的说是一种烧结烟气循环低NOx排放工艺。

背景技术

“十二五”期间，我国重点统计的钢铁工业SO₂排放量在251万吨/年，其中铁前烧结球团工序SO₂排放量达到218万吨，占钢铁企业排放总量的87％以上，到“十二五”末，烧结SO₂的处理率也只有88％。而脱硝方面，还未全面开展。

烧结烟气的特点是烟气量大、烟气携带粉尘量较大、二氧化硫的排放量和浓度变化较大、烟气温度波动大、烟气成分复杂、烟气含湿量大。与锅炉烟气相比较，处理起来更加困难，难以直接采用电厂脱硫脱硝技术，且针对已有的烧结(球团)系统，以至于现有的SCR脱硝技术并不完全适用于烧结烟气的治理，所以必须针对烧结烟气自身的特点，全面分析、考虑，最终研究出符合烧结烟气自身治理的技术工艺路线。宝钢股份采取分步治理方式，在原SDA脱硫系统后串联SCR脱硝系统，可实现较高的脱硝效率，但催化剂费用较高，装置占地面积也较大，同时对脱硫后的烟气需升温，能耗约0.2GJ/t-烧结矿。另一方面，烧结工序能耗中，随烧结烟气带出的显热达10％以上(有统计分析约11.3％)，该显热未能有效回收。

在对烧结机不同风箱内烧结烟气的物性检测时发现，烧结机不同区域产生的烧结烟气组成及温度均不同，如图1-1、图1－2、图2-1、图2-2所示。

为了降低烧结烟气SCR脱硝时催化剂的投资及消耗成本，针对钢铁业内部铁基氧化物(FeO或Fe₂O₃)来源广泛、价格低廉等优点，国内外学者对其SCR脱硝性能进行了深入的研究，Busca和Teng发现铁基氧化物在200～500℃下具备较好的NH₃-SCR脱硝性能，Yang等证实了此结论。烧结矿的主要成分为铁基氧化物，前期研究发现烧结矿催化脱硝效率可达到40％以上，作为脱硝催化剂具有优越的性价比。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，针对现有烧结烟气处理工艺路线长、脱硝处理投资大、成本高的共性问题，结合烧结烟尘中富含有铁系氧化物，具有NH₃-SCR脱硝催化性能的特点，提供一种工艺流程简单、烟气分质处理不外购脱硝催化剂实现烟尘自催化脱硝、结构紧凑、余热回收率高、脱硝设备投资省、脱硝运行成本低、脱硝催化剂及烟气升温能耗零投入的烧结烟尘分质余热回用及脱硝偶合工艺，可有效利用烧结烟气的余热进行在线脱硝，大幅降低现有SCR脱硝成本。