[发明专利]一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置

说明书

本发明公开了一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置。包括反应系统、智能控制系统、喷氨及烟气扰流系统以及烟气流线矫正系统；所述反应系统包括内置式直燃炉5、脱CO催化剂层6、第一级SCR脱硝催化剂层7、第二级SCR脱硝催化剂层8；所述智能控制系统包括智能控制装置15、在线CO浓度监测装置11、1号在线温度监测装置12、2号在线温度监测装置13、3号在线温度监测装置14、补燃调节模块10；所述喷氨及烟气扰流系统包括喷氨格栅1、强制烟气扰流器2；所述烟气流线矫正系统包括导流叶片3、整流格栅4。本发明在传统处理设备上升级改造，利用一氧化碳催化燃烧释放的热量加热烟气，回收的能源减少了煤气耗量，实现CO脱除的同时满足脱硝的温度反应区间和NOx的高效去除。

技术领域

本发明属于钢铁冶金行业烧结烟气污染防治技术领域，具体涉及一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置。

背景技术

烧结烟气是钢铁行业排放大户，我国生态环境部于2019年4月正式发布了环大气〔2019〕35号文《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，文中提出到2025年底前，明确要求烧结机机头烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度小时均值分别不高于10、35、50毫克/立方米，烧结烟气排放标准提高。

烧结烟气污染物超低排放改造势在必行，研发一体化、节能型、协同净化多污染物的工艺具有重要意义。

大部分烧结烟气已建设电除尘装置+湿式脱硫装置的治理工艺，在超低排放改造中，由于湿法脱硫排烟温度为45~50℃，必需在湿法脱硫装置末端增加MGGH、GGH、加热炉等多级加热装置，以提高烟温来满足SCR脱硝要求。

这种采用串联多个单一设备实现升温的工艺，存在设备占地大、造价高、难实施、运行能耗高的问题。

SCR脱硝前置加热器煤气耗量大，SCR脱硝提升温度一般需要消耗大量的煤气通过燃气直燃炉进行加热，燃料消耗巨大。

又因全厂煤气有限，额外增加的消耗量将打破厂区供给平衡，对厂区生产和经济造成严重影响。

烧结烟气中残余的CO燃烧放热能源可利用。

每燃烧1摩尔一氧化碳能产生283千焦热量,烧结机烟气中一氧化碳含量在6000~35000mg/Nm³之间，低温催化一氧化碳产生的热量能使烟气温度提升至少50℃以上。

有效的利用一氧化碳反应产生的废热加热烟气，减少直燃炉的煤气耗量，可降低工艺能耗，是未来烧结烟气治理控制的趋势。

烧结烟气波动大、难适应。烧结机一氧化碳产生量受台车料层厚度、配料中燃料种类及配比、点火燃料种类等条件影响，烟气中的CO浓度波动较大，且波动频繁。

因此，前置一氧化碳催化反应释放热量加热烟气，当SCR入口烟气温度低于设计值时，需要增加一种加热补偿措施和智能调节措施，保证脱硝正常运行。

已公开专利中，在烧结烟气治理工艺中串联增加CO催化反应设备，会导致占地面积大无法实施。也未考虑烧结烟气负荷波动，当烟气中CO浓度低时，CO催化反应设备无法满足脱硝需求温度，这些工艺都无法在实际工程实施中应用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置，该装置结合烧结烟气独有特性，在现存治理装置上升级改造，充分利用烧结烟气中CO催化反应释放的热量，开发出的具有可靠性高、占地小、节能的新工艺。

本发明的技术解决方案是：一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置，包括反应系统、智能控制系统、喷氨及烟气扰流系统以及烟气流线矫正系统；

所述反应系统包括内置式直燃炉、脱CO催化剂层、第一级SCR脱硝催化剂层、第二级SCR脱硝催化剂层；