[发明专利]一种基于烧结烟气循环及烟尘催化的烧结烟气脱硝工艺

说明书

本发明涉及一种基于烧结烟气循环及烟尘催化的烧结烟气脱硝工艺，技术方案包括烧结烟气在高压风机的抽力作用下穿过烧结料层、底料、烧结机台车底部篦子、台车下方的风箱进入烟气管道；沿台车行进方向将烧结机依次分为点火段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域，所述机尾段及烟气快速升温段的烧结烟气在风箱及烟气管道中沉积下来的颗粒物进入主烟道粉料斗内，所述主烟道粉料斗内颗粒物通过气力输送经粉尘气力输送管送到颗粒物料仓收集，再送到流化床脱硝反应器内作为脱硝催化。本发明工艺流程简单、不外购脱硝催化剂进行烟尘自催化脱硝、余热回收率高、占地面积小、对环境友好、脱硝设备投资省和脱硝运行成本低。

技术领域

本发明涉及环保领域的烟气脱硝工艺，具体的说是一种基于烧结烟气循环及烟尘催化的烧结烟气脱硝工艺。

背景技术

烧结烟气循环工艺是将部分风箱支管的烧结烟气或大烟道总管上一部分烧结烟气循环到烧结机台车上部密封罩中，在主抽风机的作用下，循环废气重新参与烧结。其目的是回收烧结烟气中的显热和潜热，降低燃料消耗，减少烟气污染物排放；烟气循环到烧结料层时，其中的粉尘部分会被吸附并滞留于烧结料层中，NOx被部分降解,二噁英在高温下会被热解,CO和CH化合物等在烧结过程中会发生二次燃烧，可降低固体燃耗，进一步降低NOx和SO₂等的排放。因此，烧结烟气循环具有以下几项明显的节能减排优势。

(1)烧结大烟道烟气温度约为150℃，烧结机后部风箱烟气温度可达到350－400℃，循环烟气中的显热可以得到利用。

(2)烧结烟气中CO体积浓度约为0.4－1.0％，此外还有一定数量的其它可燃有机物，这些物质的潜热可以得到利用。

(3)由于烧结烟气循环，使得最终排放到大气的烟气量可减少20－30％，脱硫设施的投资和运行能耗可显著降低。

(4)烟气循环使用的风机电机将消耗部分电能，这部分烟气如果不循环就要通过脱硫设施烟囱排放，将消耗更多的电能。

沙钢将烧结机头部5个风箱和尾部1个风箱的烟气循环使用，循环烟气经过多管除尘器除尘后，由循环风机送至烧结机台车上方的循环烟气罩内重新参与烧结过程。采用头尾风箱循环既能充分利用高含氧量烟气，也便于循环烟气温度控制。

尽管烧结烟气循环具有节能、减排效果，但烧结机实际运行中，进行烧结烟气循环时，其节能与减排基本上是不相融的，烟气循环的目的不同，效果差异也很大。

如图1所示，在烧结机不同区域产生的烟气，其温度及污染物浓度是不同的。若注重节能，希望将烧结机后段的烟气进行循环使用，虽然回收了烟气余热，但减排的效果只体现在烟气量的减少上，其主要污染物(NOx和SO₂等)减排量并不明显；若注重减排，应将烧结机前段的烟气进行循环使用，由于该区域的烟气温度较低，基本体现不出节能效果。若采用外循环的方式，节能和减排效果均不显著。另外在现有的循环方案中，烟气回送到烧结机的前半部，在该区域的烧结过程中，氧气的消耗量高于后段，由于烟气中的氧含量明显低于空气的氧含量，这对烧结过程是不利的。同时，在该区域，对NOx及二恶英的降解效果较差。

结合现有的国家排放标准，采用烟气循环后，虽然烟气中的NOx基本可保证达标排放，但若对烧结烟气不进一步实施脱硝处理，很难满足日益严格的环保趋势以及不同地区的环保要求。所以即使采取了烟气循环，还必须实施后续的烟气脱硝。