[实用新型]一种球团烟气超低NOx排放的生产系统

说明书

本实用新型公开一种球团烟气超低NOx排放的生产系统，该系统将抽风干燥段和/或预热一段的出风口通过第一气体输送管道连接至环冷三段的进风口，将抽风干燥段和/或预热一段排出的烟气经过环冷机上热的烧结矿处理，利用还原物质处理排出烟气中的氮氧化物，减少排出烟气中氮氧化物的含量。从而实现球团烟气NOx的超低排放，以此解决上述面临的技术难题，具有“节能、减排和超低NO_x生产”的特点。

技术领域

本实用新型涉及链篦机-回转窑球团低NOx(氮氧化物)的生产，具体涉及一种球团烟气超低NOx排放的生产系统，属于工程链篦机-回转窑球团生产技术领域。

背景技术

球团矿是我国高炉炼铁的主要含铁炉料，2015年我国球团矿产量为12800万吨。相比烧结矿，由于球团生产过程能耗低、环境相对友好，且产品具有强度好、品位高、冶金性能好的优点，应用到高炉冶炼中可起到增产节焦、改善炼铁技术经济指标、降低生铁成本、提高经济效益的作用，因此球团矿在我国最近几年得到大力发展。

我国球团生产以链篦机-回转窑工艺为主，其产量占球团总产量的60％以上。近年来，随着铁矿原料和燃料的日趋复杂，赤铁矿比例的提高(导致焙烧温度升高)、低品质燃料的规模利用、气基回转窑含氮焦炉煤气的应用等，使得不少企业球团生产过程NOx排放浓度呈上升趋势；加之我国环保要求的日益严苛，NOx排放被纳入排放的考核体系，从2015年起，球团生产NOx(以NO₂计)排放限值300mg/m³，使得这部分企业需要增设脱硝设施才能满足国家的排放标准。2017年6月国家环保部发布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》的修订公告，将NOx(以NO₂计)排放限值从300mg/Nm³下调至100mg/Nm³，烧结和球团焙烧烟气基准含氧量为16％。

虽然球团企业在环保方面做了大量的工作，除尘和脱硫得到了有效控制，能够满足排放要求，但是目前NOx脱除成本高、工艺复杂，在钢铁形式低迷的环境下，这给球团产业带来了新的挑战，部分企业因NOx超标不得不大量减产，甚至面临关停。从目前大多数的球团生产情况来看，NOx一般排放超标30～100mg/m3，如果能从源头和过程出发，减少NOx产生，从而能够满足排放要求，可以省去末端脱硝净化设备，对链篦机-回转窑球团生产意义重大，有利于进一步提高球团企业的生命力和竞争力。

现有脱除烟气中氮氧化物的方法主要有选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)。其中，温度对SNCR脱硝技术起主导作用。一般认为温度范围为800℃～1100℃较为适宜，当温度过高时，NH₃氧化生成NO，可能造成NO的浓度升高，导致NOx的脱除率降低；当温度过低时，NH₃的反应速率下降，NOx脱除率也会下降，同时NH₃的逃逸量也会增加。通常预热二段的温度范围为850℃～1000℃，满足SNCR脱硝方法的条件，但需要优化控制才能达到最佳的减排效果。

SCR脱硝技术的选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下，NH₃优先和NOx发生还原脱除反应，生成N₂和H₂O，而不和烟气中的氧进行氧化反应。

在现有技术上，由于没有系统的研究和可靠的链篦机-回转窑球团生产过程低NOx生成和控制技术，球团厂生产过程NOx排放不达标成为常态和企业面临的最大挑战之一。为此，企业只能通过降低球团矿产量，减少煤气或煤粉喷入量、降低球团矿强度要求，降低回转窑温度和采用较低NOx的原料和燃料等方式来降低NOx的生成。这些方式不仅在产量和质量上影响了球团矿生产，对原燃料的质量要求也很高，造成成本的增加，而且不能从根本上解决球团低NOx生产的难题。除此之外，在主抽风机之后增设脱硝装置，如采用选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)，虽然可以达到低NOx排放的要求，但由于其投资成本高、设备要求高、能耗大、脱硝成本高及存在二次污染，在球团企业没有得到推广应用，目前国内外球团厂NOx控制方式主要还是通过过程控制实现。