[发明专利]一种炼铁热风炉烟气二氧化硫排放源头管控方法与系统

说明书

本发明属于冶金钢铁节能减排技术领域，提出一种炼铁热风炉烟气二氧化硫排放源头管控方法与系统，旨在解决高炉炼铁工序中的源头硫元素管控问题，以实现热风炉烟气二氧化硫全时段达标排放的目的。本系统包括数据采集及传输模块、存储器、分析计算模块、数据监测模块、管控终端，数据采集及传输模块的输入端分别与数据监测模块及高炉本体自带的计量系统和成分检测系统相连接，其输出端分别与分析计算模块和管控终端相连接；数据采集及传输模块与存储器、分析计算模块与管控终端各自之间交互连接。本发明是从高炉原料及操作源头进行起源控制，具有管控动作少、时间短、节奏紧凑及生产效率高的特点。

技术领域

本发明属于冶金钢铁节能减排技术领域，具体涉及一种炼铁热风炉烟气二氧化硫排放源头管控方法与系统。

背景技术

高炉炼铁单元污染物SO₂排放的主要环节是在热风炉，其加热燃烧含H₂S等硫化物的高炉煤气或者混合煤气时，产生的烟气中将排放出SO₂。而高炉煤气中的硫化物又来源于高炉入炉的原辅材料中的S量，称之为入炉S负荷。也就是说，高炉单元入炉S负荷影响着高炉煤气中的S含量，也影响着热风炉排放的SO₂的浓度和产生量。

2019年4月，由国家生态环境部、发改委等五部委发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，其中要求全国新建(含搬迁)项目炼铁热风炉排放的污染物SO₂的排放浓度限值为50mg/m³，是目前执行的国家标准《炼铁工业大气污染物排放标准》GB(28663-2012)炼铁热风炉(新建、现有及特别地区)排放限值100mg/m³的一半。目前的钢铁厂存在热风炉燃烧排放的SO₂不能全时段稳定满足超低排放要求的现象。因此，有必要设置一套从高炉原料进行源头管控的系统，来帮助高炉进行源头S元素的管控，以减少入炉S负荷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炼铁热风炉烟气二氧化硫排放源头管控方法与系统，旨在解决高炉炼铁工序中的源头硫元素的管控问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种炼铁热风炉烟气二氧化硫排放源头管控系统，包括数据采集及传输模块、存储器、分析计算模块、数据监测模块、管控终端，数据采集及传输模块的输入端分别与数据监测模块及高炉本体自带的计量系统和成分检测系统相连接，其输出端分别与分析计算模块和管控终端相连接；数据采集及传输模块与存储器之间、分析计算模块与管控终端之间各自交互连接。

进一步，分析计算模块包括有用于计算出高炉煤气中含硫浓度值C_BFG的高炉煤气硫浓度计算子模块，其计算公式为：

C_BFG＝[(1-η₁-η₂)×L_t-L_尘泥]/G_bfg；

其中，

L_t＝L_total/P_iron；

L_total＝∑W_i·υ_i；

η₁为硫元素在铁水中的分配比；η₂为硫元素在炉渣中的分配比；L_t为单位铁水的硫负荷值；G_bfg为单位铁水的高炉煤气发生量；L_尘泥为取样高炉煤气除尘灰及出铁场除尘灰数据后计算得出的固定值；P_iron为生铁产量；L_total为入炉总硫负荷值，是根据计量系统提供的高炉计量数据来计算，W_i为物料i入炉的质量，kg；υ_i为物料i中含硫元素的质量占比。