一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法技术

本发明专利技术属于环保技术领域，特别涉及一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法。本发明专利技术将烧结脱硫后烟气进行脱湿后用于高炉渣干法粒化高温段直接换热、中温段间接换热，冷却后的高炉渣用做水泥配料，换热烟气经过除尘后温度保持在300℃以上，采用选择性催化还原(SCR)对烟气进行脱硝，烟气中NOx脱出率在85％以上，脱硝后的烟气温度大于250℃，可用于余热发电或烧结机热风烧结、点火助燃和预热烧结矿。本发明专利技术具有处理能力大，适用性强，充分利用高炉渣显热，运行成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保
，特别涉及一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法。
技术介绍
我国钢铁生产以高炉-转炉长流程为主，烧结矿约占高炉炉料的70％～75％，烧结工序粉尘排放和SO2排放约占我国工业粉尘和SO2排放的5％和3％，同时烧结工序还排出大量的NOx、HF、HCl、重金属和二噁英等有害物质，成为大气污染的主要污染源。目前烧结烟气脱硫在技术上已经成熟，方法也有多种，国内建成投运烧结脱硫设施约有650台套。而在烧结烟气脱硝的建设方面进展不大，我国有报道的烧结脱硝装置不到10台，其中公认脱除效果比较好的有活性炭法，活性炭技术能够同时脱除SOx、NOx以及二噁英和其他有害挥发物，但该工艺的投资大、运行成本高，难以普及。其他在电力行业成熟应用的选择性催化还原(SCR)脱硝法，脱硝技术由于烧结烟气的温度低而无法实现，如果将烟气加热到催化反应所需温度消耗的能量巨大，也会造成运行成本高升。在高炉渣余热利用方面，我国存在数量巨大的高炉渣，而其中90％以上的高炉渣都采用水淬的方式进行处理，我国许多地区水资源严重短缺，这样的处理方式一方面浪费大量的水资源，另一方面也将温度1500℃的液态高炉渣所蕴含的巨大潜热浪费。通常高炉渣水淬处理后只能回收炉渣10％的热量，其余90％的热量只能白白浪费。每吨液态高炉渣具有的物理热1.5GJ(相当于416KW·h)，即使回收50％的热量，1吨高炉渣回收的热量也能达到0.75GJ(相当于208KW·h)，因此节能潜力巨大。在利用方式上主要有利用高炉渣余热进行蒸汽发电和厂区供暖。降低烧结漏风率，提高高炉渣显热利用效率，利用高炉渣本身具有的显热作为加热烧结脱硫烟气至选择性催化还原(SCR)脱硝反应所需温度热源，从能量来源的角度有足够的保证。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：本专利技术提供一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法，包括如下步骤：(1)除湿：将烧结烟气从烟气脱硫装置5引入烟气除湿装置6内，进行除湿，去除脱硫烟气中的水蒸气；(2)换热：除湿后的脱硫烟气分别与高炉渣10进行干法粒化高温段直接换热和中温段间接换热装置14进行间接换热；使换热后的脱硫烟气温度高于300℃；(3)除尘：脱硫烟气换热后输入高温除尘装置17进行高温除尘，使热烟气含尘量低于选择性催化还原SCR脱硝所需浓度；(4)脱硝：高温除尘后的脱硫烟气输入SCR脱硝装置19进行选择性催化还原SCR脱硝。所述步骤(1)中，根据温度的不同，选自CaCl2、LiCl、LiBr、生石灰中的一种或几种除湿剂进行除湿。所述步骤(1)中，先将脱硫烟气降低一定温度后，选用低温除湿剂进行除湿。采用生石灰作为除湿剂吸附脱硫蒸汽中的水蒸气时，消化的生石灰用于烧结烟气湿法脱硫。所述步骤(2)中，高温段直接换热后的高温脱硫烟气与未换热的脱硫烟气混合后进入中温高炉渣间接换热装置进行中温段间接换热。所述步骤(2)中，脱硫烟气分别经高温段直接换热和中温段间接换热后，进行混合。所述步骤(4)中，选择性催化还原SCR脱硝采用的催化剂为适用于烧结脱硫烟气NOx含量特点的低温催化剂。所述步骤(4)中，选择性催化还原SCR脱硝采用的催化剂选自V2O5-WO3/TiO2、V2O5-MoO3/TiO2和V2O5/TiO2中的一种或几种。所述步骤(4)中，选择性催化还原SCR脱硝采用的还原剂为蒸氨水，蒸氨水温度高于或等于除尘后脱硫烟气的温度。经过步骤(1)除湿后的烟气可先通过换热系统与脱硝后的烟气进行换热，换热后的烟气温度增加50～150℃，然后再与高炉渣干法粒化高温段或中温段换热。所述步骤(2)后，经换热后的高炉渣运送至水泥厂作为水泥生产的基本原料。所述步骤(4)之后，进一步包括如下脱硝尾气余热再利用的步骤：将脱硝后尾气并入已建成烧结余热锅炉高温烟气系统加热，蒸汽并入蒸汽管网或直接发电；或脱硝后尾气用于烧结机热风烧结、点火助燃、预热烧结矿的燃料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、该工艺充分利用了高炉渣的显热资源，大幅度降低运行成本实现经济脱硝的目的。2、经烧结烟气干法粒化后的高炉渣可以作为水泥生产的原料，实现了高炉渣最大效率的利用。3、该方法适用性强，可针对不同的烧结机设备配置，既可以用于已建成烧结脱硫企业也可在新建企业同时建设脱硫脱硝装置。4、脱硝后烟气余热资源充分利用，脱硝后烟气可接入已有的烟气余热锅炉系统，也可用于烧结机自身进行热风烧结、点火助燃或预热烧结矿。附图说明图1为本专利技术利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法示意图。其中的附图标记为：1烧结机2烧结矿3电除尘装置4烧结除尘风机5烟气脱硫装置6烟气除湿装置7烧结烟气脱硫除湿风机8直接换热进气阀门9液渣粒化装置10高炉渣11直接换热排气阀门12雾化冷却水13强制冷却装置14中温高炉渣间接换热装置15间接换热介质阀门16水泥厂17高温除尘装置18脱硫尾气换热除尘风机19SCR脱硝装置20脱硝风机21烟筒具体实施方式基于高炉渣显热利用率低、烧结烟气脱硫装置已基本普及，脱硝无经济可行技术的现状，本专利技术提出了利用高炉渣显热，将烧结脱硫烟气进行除湿后用于高炉渣干法粒化高温段直接换热、中温段间接换热，换热后烟气温度达到300℃以上后经除尘后通过选择性催化还原(SCR)脱硝的方法，脱硝后的烟气在250℃以上可用于发电或烧结机热风烧结、点火助燃和预热烧结矿。经过脱硫烟气换热后的高炉渣温度在320℃左右，再通入空气冷却至100℃以下，送往水泥厂作为生产水泥的配料。本专利技术的利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法，包括如下步骤：(1)除湿：将烧结烟气从烟气脱硫装置5引入烟气除湿装置6内，进行除湿，去除脱硫烟气中的水蒸气；(2)换热：除湿后的脱硫烟气分别与高炉渣10进行干法粒化高温段直接换热和中温段间接换热装置14进行间接换热；使换热后的脱硫烟气温度高于300℃；(3)除尘：脱硫烟气换热后输入高温除尘装置17进行高温除尘，使热烟气含尘量低于选择性催化还原SCR脱硝所需浓度；(4)脱硝：高温除尘后的脱硫烟气输入SCR脱硝装置19进行选择性催化还原SCR脱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)除湿：将烧结烟气从烟气脱硫装置(5)引入烟气除湿装置(6)内，进行除湿，去除脱硫烟气中的水蒸气；(2)换热：除湿后的脱硫烟气分别与高炉渣(10)进行干法粒化高温段直接换热和中温段间接换热装置(14)进行间接换热；使换热后的脱硫烟气温度高于300℃；(3)除尘：脱硫烟气换热后输入高温除尘装置(17)进行高温除尘，使热烟气含尘量低于选择性催化还原SCR脱硝所需浓度；(4)脱硝：高温除尘后的脱硫烟气输入SCR脱硝装置(19)进行选择性催化还原SCR脱硝。

【技术特征摘要】
1.一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法，其特征在于：
该方法包括如下步骤：
(1)除湿：将烧结烟气从烟气脱硫装置(5)引入烟气除湿装置
(6)内，进行除湿，去除脱硫烟气中的水蒸气；
(2)换热：除湿后的脱硫烟气分别与高炉渣(10)进行干法粒化
高温段直接换热和中温段间接换热装置(14)进行间接换热；使换热
后的脱硫烟气温度高于300℃；
(3)除尘：脱硫烟气换热后输入高温除尘装置(17)进行高温除
尘，使热烟气含尘量低于选择性催化还原SCR脱硝所需浓度；
(4)脱硝：高温除尘后的脱硫烟气输入SCR脱硝装置(19)进行
选择性催化还原SCR脱硝。
2.根据权利要求1所述的利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方
法，其特征在于：所述步骤(1)中，根据温度的不同，选自CaCl2、
LiCl、LiBr、生石灰中的一种或几种除湿剂进行除湿。
3.根据权利要求1所述的利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方
法，其特征在于：所述步骤(1)中，先将脱硫烟气降低一定温度后，
选用低温除湿剂进行除湿。
4.根据权利要求2所述的利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方
法，其特征在于：采用生石灰作为除湿剂吸附脱硫蒸汽中的水蒸气时，
消化的生石灰用于烧结烟气湿法脱硫。
5.根据权利要求1所述的利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方
法，其特征在于：所述步骤(2)中，高温段直接换热后的高温脱硫烟
气与未换热的脱硫烟气混合后进入中温高炉渣间接换热装置进行中温
段间接换热。
6.根据权利要求1所述的利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方
法，其特征在于：所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉华，于恒，郄俊懋，张春霞，周继程，上官方钦，韩伟刚，王海风，郦秀萍，
申请(专利权)人：钢研晟华工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11