[发明专利]一种组合式烟气净化工艺

说明书

本发明提供一种组合式烟气净化工艺，利用第一换热器将原烟气中的热量传送给脱硫处理后的烟气，实现降低原烟气的温度、升高脱硫处理后烟气的温度；利用第二换热器将净烟气中的热量传送给脱硫处理后的烟气，实现降低净烟气的温度、升高脱硫处理后烟气的温度；同时，将从加热段(301)排出热气中的一部分或全部用于调节脱硫处理后烟气的温度。本发明的工艺降低兑冷气量，更有利于环保指标的控制，充分利用了净烟气和解析塔加热段介质外排部分的热量，提高了能量利用率，减少了烟气外排量，减少了对环境的污染。

技术领域

本发明涉及一种烟气净化工艺，具体涉及一种包含活性炭吸附、SCR脱硝处理的组合式烟气净化工艺，属于环境保护技术领域。

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，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。活性炭吸附塔主要目的是脱硫，SCR反应器主要目的是脱硝。该种方法可以达到SO₂脱除效率98％，脱硝率＞90％，粉尘出口浓度小于10mg/Nm³。

目前以高炉煤气或者焦炉煤气为气源，空气为助燃气，在燃烧炉中进行燃烧后，直接通入烟道中，对烧结烟气进行加热，加热气体经过脱硝之后再通过GGH与原烟气换热，提高热量利用率，虽如此，但烧结烟气量巨大，如600m²烧结机，烟气量达到200万Nm³/h，对如此大的烟气量进行加热，需要消耗大量的高炉煤气或者焦炉煤气以及助燃空气，这些燃烧气一方面可以对烧结原烟气进行换热，一方面又引入了大量的气体(间接换热效率低)，增加了进入SCR反应器的空塔气速，提高了脱硝处理难度，由于作为热源的焦炉煤气/高炉煤气无法减少。

烧结机主抽出口烟气温度较高，达165℃左右(温度波动)，高于活性炭脱硫装置入口安全温度，需要兑冷风来降低烟气温度到130℃，大约需要兑38％的空气。活性炭吸附塔脱硫后的烟气温度约130℃，需要经过第二、热风炉补热加热到180℃以上，才能在SCR反应器中发生脱硝的氧化还原反应，这一过程中，SCR燃烧器需要把整个烟气温度升高50℃(包含之前兑入的空气也需要一起提高50℃)。

由以上可知，目前方案兑入冷空气量大，活性炭吸附装置及SCR反应器也要相应做得大，且能耗高(热风炉将烟气升温)，而且不利于烟气达标排放。

此外，低温SCR长时间运行后，烧结(或球团)停机检修时，一般需要对SCR反应器做一次升温，以分解反应器中积累的亚硫酸铵等。升温温度一般控制在280℃左右。一般SCR燃烧器需要足够大的余量才能使得烟气温度升高到280℃。