[发明专利]一种烟气处理中净烟气热能利用方法及系统

说明书

本发明提供一种烟气处理中净烟气热能利用方法及系统，采用经过脱硝处理后温度较高的净烟气作为助燃气体，利用本身具有高温条件净烟气中的氧气成分，将经过脱硝处理后的净烟气作为助燃气体与燃料在热风炉中进行燃烧，利用该部分气体(净烟气)的高温环境和高含氧量作为助燃气体，大大节省了燃料的使用；同时，利用净烟气中含有的一氧化碳，一氧化碳在燃烧炉中进一步燃烧放出热量，利用废气(净烟气)中的有效成分(CO)产生热量，该热量也用于对进入脱硝处理系统的烟气进行升温，节约能源，充分利用有效成分，同时减少一氧化碳污染物的排放。

技术领域

本发明涉及一种烟气处理方法及系统，具体涉及一种烟气处理中净烟气热能利用方法及系统，属于烟气处理技术领域。

背景技术

烧结是钢铁工业的基础环节，其排放的废气量大(约2000-3000Nm³/t(烧结矿))，温度波动大(120-180℃)，含氧量高(14-18％)，CO含量高(约4000-8000mg/Nm³)污染物成分复杂，包括SO₂、NO_x、二噁英、粉尘、重金属、氟化物等，其中SO₂、NO_x、二噁英、粉尘分别约占钢铁工业大气污染物排放总量的70％、48％、90％、40％，造成硫资源浪费及酸雨、雾霾等环境污染，是大气污染控制的重点和难点。烧结烟气脱硫已经得到了广泛的推广，一般分为半干法、湿法、干法三类，其中半干法以循环流化床法(CFB)和旋转喷雾干燥法(SDA)为代表，干法以活性炭工艺为代表，湿法主要为石灰石-石膏法。而随着超低排放的到来，对烧结烟气中NO_x的排放提出了新要求，目前选择性催化还原技术(SCR)是应用最广泛，技术最成熟的脱硝工艺，但SCR脱硝的活性炭温度窗口在180-400℃之间，高于烧结烟气排放温度，因此对于脱硝必须对烧结烟气进行加热处理。

现有技术中，单级活性炭法+SCR工艺流程如图1所示，烟气在进入活性炭净化装置中，可以少量喷氨，主要脱除烟气中二氧化硫、二噁英及其他有机物，解吸后的富硫气体送至资源化处理装置，制成硫酸或其他产品；初步净化后的烟气送入SCR反应器。由于此时烟气温度一般不超过150℃，需在SCR反应器的入口，采取GGH装置把温度升高至180℃以上，深度净化后的烟气达到超低排放标准再排入大气。

现有技术中，半干法+SCR工艺流程如图2所示，原烟气经脱硫塔、除尘器后进入SCR反应器，由于脱硫后，烟气温度较低(约90℃)，不论采用中温SCR还是低温SCR，都要在烟气进入SCR及反应器前进行升温。常用的升温方法是设置GGH装置。烟气经SCR反应器后，达标排入大气。

现有技术中，湿法脱硫+SCR工艺流程如图3所示，原烟气先经脱硫装置脱硫，再进入SCR反应器脱硝。由于脱硫后，烟气湿度大，温度过低，不论SCR反应催化剂采用中高温型还是低温型催化剂，烟气都必须加热升温，才能进入SCR反应器。净化后的烟气可直接排入大气。

现有技术中，调节进入脱硝系统的温度的技术方案如图4所示，热风炉燃烧气源为BFG/COG，助燃气为空气，在热风炉燃烧后送往脱硫后烟道，与烟气混合后进入脱硝塔，保证进入脱硝塔时达到目标温度，经过脱硝后的净烟气通过GGH与脱硫后烟道中烟气换热，达到热量的充分利用。

对于已经建成的，并且运行良好的烧结烟气脱硫设施，一般会选择SCR脱硝工艺，如采取湿法脱硫+SCR脱硝或者半干法脱硫+SCR脱硝，针对单级活性炭工艺可以选择双级模式或者单级+SCR工艺，其中湿法脱硫出口烟气湿度大、温度过低，烟气必须加热升温，才能进入SCR反应器；半干法脱硫烟气出口温度在100℃左右，也需要加热；活性炭法出口烟气温度约140℃，但SCR脱硝温度窗口高，依旧需要加热处理。