烧结机内循环烟气减排系统技术方案

本发明专利技术提供了一种烧结机内循环烟气减排系统，该系统包括烧结机、气体混合装置和环冷机，烧结机包括主烟道、循环烟道、头部、中部和尾部风箱，主烟道与烟囱底部和中部风箱连通，循环烟道与头部风箱和尾部风箱连通，通过含氧气体供应端向气体混合装置输入含氧气体，气体混合装置与循环烟道连通，出气口与烧结机烟气罩连通，环冷机的高温段出风口与主烟道连通，高温段烟气出口排出的高温烟气与主烟道内的烟气进行热交换，使其温度高于露点温度，中温段出风口与气体混合装置连通，中温段烟气出口中排出的中温烟气在气体混合装置内与含氧气体以及循环烟道内的烟气混合后，送回至烧结机循环利用。该系统能最大限度地实现提质增产和节能减排的双重效应。

【技术实现步骤摘要】
烧结机内循环烟气减排系统
本专利技术涉及钢铁冶金
，具体地说，涉及一种向烧结机内产生的部分烟气中补充含氧气体并重新送至烧结机内作为循环气体，并且使得环冷机工作中产生的高热气体补充到烧结机内产生的余下气体中，使其高于露点温度，以实现节能减排的烧结机内循环烟气减排系统。
技术介绍
钢铁行业的烧结是为高炉冶炼提供“精料”的一种加工方法，其是将准备好的各种原料(精矿、矿粉、燃料、熔剂、返矿及含铁生产废料等)，按一定比例经过配料，混合与制粒，得到符合要求的烧结料，烧结料经点火借助碳的燃烧和铁矿物的氧化而产生高温，使烧结料中的部分组份软化和熔化，发生化学反应生成一定数量的液相，冷却时相互粘结成块，最后得到的成品称为烧结矿。如今，国家对钢铁工业污染排放的标准不断提高，再加上工业本身的场地、设备、投资以及运行等多个方面的限制，传统的烧结工艺中，尾气直接排放的方式被严格限制。随着工艺的改进和技术的革新，对尾气的处理也从原来的直接排放，向烟气循环回收利用的角度发展。烟气循环回收利用，主要是将烧结机内产生的部分热烟气进行回收处理，并重新排入烧结机，作为烧结气体循环利用。烧结过程中产生的其他烟气也得到相应处理，例如，烟气中的粉尘被部分吸附于料层中，NOx化合物被部分降解，二噁英被高温热解，CO和CH等化合物发生二次燃烧。这样，有效控制了烧结过程中产生的各种污染物，同时对产生的低温余热进行回收，实现了节能减排的目的。经过长期的实践发现，当循环烟气温度控制在200℃左右、同时其氧含量控制在18％以上时，烟气循环烧结技术能最大限度地实现提质增产和节能减排的双重效应。按照选取的烧结烟气的部位不同，现有的循环烧结工艺可以分为内循环和外循环两种。其中，外循环烧结工艺是在抽风机后分流烟气，其不但具有改造简单易行的优点，同时，烟气循环率可以达到50％，但是循环烟气的温度较低，且氧含量也远远达不到18％，最终导致循环后的烧结效果不佳，影响了产品的质量；针对外循环烧结工艺的不足，内循环烧结工艺从烧结机的风箱中直接取风，其可以方便地根据需要向取出的风中补充含氧气体，同时保持其的温度，使循环烟气的氧含量和温度达到要求，但是这样的方式烟气循环率低，对烟气的使用率不够，否则又会导致管道结露。针对上述的技术问题，现有技术做出了相应的改进。例如，针对循环烟气温度较低的问题，现有技术中，利用烧结机尾部风箱温度较高的特点，引出烧结机风箱尾部温度较高的烟气，但是长期使用后，因为主风箱的温度变低，容易使得主风箱排烟道结露。又例如，在另一现有技术中，对烟气罩改进，使得其覆盖烧结机的50％，将烧结机风箱的头部和尾部烟气进行混合，但是未回收完全，烟气循环率仍然较低。现有技术中的多种尝试，都无法同时满足烟气在循环率和氧含量的两方面要求，并且还存在烟气罩覆盖区域过大，引起烧结烟气的重复循环。有鉴于此，应当对现有的内循环烧结工艺进行进一步改进，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种能够满足烟气在循环率和氧含量两方面的要求，使得烧结工艺最大限度地同时实现提质增产及节能减排的效果。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种烧结机内循环烟气减排系统，该系统包括烧结机，所述烧结机包括主烟道、循环烟道、头部风箱、中部风箱以及尾部风箱，所述主烟道与烟囱底部连通，所述主烟道还与所述烧结机的所述中部风箱连通，所述循环烟道与所述烧结机的所述头部风箱和尾部风箱连通，该系统还包括：气体混合装置，通过含氧气体供应端向该气体混合装置输入含氧气体，该气体混合装置于所述循环烟道连通，出气口与烧结机连通；环冷机，该环冷机分别与所述主烟道和所述气体混合装置连通，其顶部设置有高温段烟气出口和中温段烟气出口，所述高温段烟气出口与所述主烟道连通，所述高温段烟气出口排出的高温烟气与所述主烟道内的烟气进行热交换，使其温度高于露点温度，所述中温段烟气出口与所述气体混合装置连通，所述中温段烟气出口中排出的中温烟气在所述气体混合装置内与所述含氧气体、以及循环烟道内的烟气混合后，送回至所述烧结机循环利用。优选地，风量调节装置，该装置包括第一信号监控反馈装置、第二信号监控反馈装置以及第一三通阀、第二三通阀，所述第一信号监控反馈装置设置于所述气体混合装置与所述烧结机连通的管路上，所述第二信号监控反馈装置设置于所述主烟道与所述烟囱连通的管路上，所述第一三通阀设置于所述环冷机的高温段烟气出口与所述主烟道之间，所述第二三通阀设置于所述环冷机的中温段烟气出口与所述气体混合装置之间，所述第二信号监控反馈装置控制所述第一三通阀和所述第二三通阀的通断。优选地，所述头部风箱占所述烧结机整体风箱长度的10％至20％，所述中部风箱，占所述烧结机整体风箱长度的45％至55％，所述尾部风箱，占所述烧结机整体风箱长度的30％至40％，所述中部风箱上方设置有烟气罩，所述烟气罩完整覆盖所述中部风箱。优选地，所述主烟道与所述烟囱之间依次设置有第一除尘器、脱硫脱硝装置以及抽风机，所述气体混合装置与所述循环烟道之间还依次设置有第一循环风机和第二除尘器，所述含氧气体供应端与所述气体混合装置之间依次设置有电动阀和补氧风机。优选地，所述第二信号监控反馈装置监控所述主烟道内的烟气的温度，并根据该温度控制所述第一三通阀，改变所述环冷机的高温段烟气出口的补风量，并监控所述循环烟道内的烟气的温度，并根据该温度控制所述第二三通阀，改变所述环冷机的中温段烟气出口的补风量。优选地，所述系统中，所述环冷机上的高温段烟气出口处的补风量符合公式：(1-a)·T1+b·T2≥(1-a+b)·T3，其中，a为烟气循环率，b为所述环冷机上的高温段烟气出口处的补风量与烧结机总烟气量的比值，T1为烧结机所述主烟道中烟气的平均温度，T2为所述高温段出风口处的烟气的平均温度，T3为烧结烟气的露点温度，即在所述环冷机的高温段烟气出口处，满足主烟道内的烟气加上补入的烟气的混合温度大于等于露点温度。又进一步优选地，所述系统中，所述环冷机上的中温段烟气出口处的补风量符合公式：a·x+c1·0.21+c2·y≥(1-a)·0.21，所述气体混合装置中含氧气体的含量符合公式：(a·x+c1·0.21+c2·y)≥(a+c1+c2)·0.18，其中c1为所述环冷机中中温段烟气出口与烧结机总烟气量的比值，c2为所述气体混合装置中含氧气体与烧结机总烟气量的比值，x为循环烟气中的氧含量，y为所述含氧气体中的氧含量，0.21为空气中的氧含量，即在所述环冷机的中温段烟气出口处，满足循环烟气的氧通量加上从所述环冷机的中温段烟气出口处补入的气体的氧通量，再加上补入的含氧气体的氧通量大于等于与所述主烟道中排出气体等量的空气的氧通量，且在所述气体混合装置中满足循环烟气加上从所述环冷机的中温段烟气出口处补入的气体，再加上补入的含氧气体，其混合气体中的氧含量大于等于0.18。优选地，所述系统中，所述环冷机的高温段烟气出口与所述主烟道之间可以设置有环冷机余热发电装置，所述环冷机余热发电装置的进气口与所述高温段烟气出口相连，其出气口与所述第一三通阀的进气口连通，所述第一三通阀的第一出气口与所述主烟道连通，第二出气口通过第二循环风机与所述环冷机连通。优选地，与所述中部风箱末端相邻的尾部风箱的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结机内循环烟气减排系统，其特征在于，该系统包括烧结机，所述烧结机包括主烟道、循环烟道、头部风箱、中部风箱以及尾部风箱，所述主烟道与烟囱底部连通，所述主烟道还与所述烧结机的所述中部风箱连通，所述循环烟道与所述烧结机的所述头部风箱和尾部风箱连通，该系统还包括：气体混合装置，通过含氧气体供应端向该气体混合装置输入含氧气体，该气体混合装置与所述循环烟道连通，出气口与烧结机烟气罩连通；环冷机，该环冷机分别与所述主烟道和所述气体混合装置连通，其顶部设置有高温段烟气出口和中温段烟气出口，所述高温段烟气出口与所述主烟道连通，所述高温段烟气出口排出的高温烟气与所述主烟道内的烟气进行热交换，使其温度高于露点温度，所述中温段烟气出口与所述气体混合装置连通，所述中温段烟气出口中排出的中温烟气在所述气体混合装置内与所述含氧气体、以及循环烟道内的烟气混合后，送回至所述烧结机循环利用。

【技术特征摘要】
1.一种烧结机内循环烟气减排系统，其特征在于，该系统包括烧结机，所述烧结机包括主烟道、循环烟道、头部风箱、中部风箱以及尾部风箱，所述主烟道与烟囱底部连通，所述主烟道还与所述烧结机的所述中部风箱连通，所述循环烟道与所述烧结机的所述头部风箱和尾部风箱连通，该系统还包括：气体混合装置，通过含氧气体供应端向该气体混合装置输入含氧气体，该气体混合装置与所述循环烟道连通，出气口与烧结机烟气罩连通；环冷机，该环冷机分别与所述主烟道和所述气体混合装置连通，其顶部设置有高温段烟气出口和中温段烟气出口，所述高温段烟气出口与所述主烟道连通，所述高温段烟气出口排出的高温烟气与所述主烟道内的烟气进行热交换，使其温度高于露点温度，所述中温段烟气出口与所述气体混合装置连通，所述中温段烟气出口中排出的中温烟气在所述气体混合装置内与所述含氧气体、以及循环烟道内的烟气混合后，送回至所述烧结机循环利用。2.如权利要求1所述的烧结机内循环烟气减排系统，其特征在于，该系统还包括风量调节装置，该风量调节装置包括第一信号监控反馈装置、第二信号监控反馈装置以及第一三通阀、第二三通阀，所述第一信号监控反馈装置设置于所述气体混合装置与所述烧结机连通的管路上，所述第二信号监控反馈装置设置于所述主烟道与所述烟囱连通的管路上，所述第一三通阀设置于所述高温段烟气出口与所述主烟道之间，所述第二三通阀设置于所述中温段烟气出口与所述气体混合装置之间，所述第二信号监控反馈装置控制所述第一三通阀和所述第二三通阀的通断。3.如权利要求1所述的烧结机内循环烟气减排系统，其特征在于，所述头部风箱占所述烧结机整体风箱长度的10％至20％，所述中部风箱占所述烧结机整体风箱长度的45％至55％，所述尾部风箱占所述烧结机整体风箱长度的30％至40％，所述中部风箱上方设置有烟气罩，所述烟气罩完整覆盖所述中部风箱。4.如权利要求1所述的烧结机内循环烟气减排系统，其特征在于，所述主烟道与所述烟囱之间依次设置有第一除尘器、脱硫脱硝装置以及抽风机，所述气体混合装置与所述循环烟道之间还依次设置有第一循环风机和第二除尘器，所述含氧气体供应端与所述气体混合装置之间依次设置有电动阀和补氧风机。5.如权利要求2所述的烧结机内循环烟气减排系统，其特征在于，所述第二信号监控反馈装置监控所述主烟道内的烟气的温度，并根据该温度控制所述第一三通阀，改变所述高温段烟气出口的补风量，并监控所述循环烟...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淦，王浩，余波，程寒飞，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，中冶华天南京工程技术有限公司，中冶华天安徽节能环保研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34