一种新型烟气聚集再净化系统及其工艺技术方案

烧结机烟气聚集再净化系统，它包括：烧结机(1)，烧结机(1)的下方设有n＝18‑39个风箱(101)，从烧结机(1)的机头风箱到机尾风箱的三分之二处是第m个风箱；作为脱硝烟道的第一烟气管道(L1)，烧结机下方的第1个至第(m‑4)个风箱的烟气出口都连通至第一烟气管道(L1)；和作为非脱硝烟道的第二烟气管道(L2)，烧结机下方的第(m+4)个至第n个风箱的烟气出口都连通至第二烟气管道(L2)；其中：烧结机下方的第(m‑3)个风箱至第(m+3)个风箱的烟气出口通过各自的切换阀(9)的切换而分别连通至第一烟气管道(L1)或第二烟气管道(L2)。本发明专利技术将高氮氧化物浓度的烧结烟气汇集后单独处理，大幅减少氮氧化物烟气处理量，降低系统投资和运行成本。

A new flue gas gathering and purification system and its technology

Sintering machine flue gas aggregation and re purification system, which includes: sintering machine (1), the sintering machine (1) under the n = 18 39 windbox (101), from the sintering machine (1) to the tail air box to the tail air box of the M air box; as the first flue gas pipe (L1) of the denitrification flue, first to the first (M 4) air box below the sintering machine. The flue gas outlet is connected to the first flue gas pipe (L1); and as a second flue gas pipeline (L2) as a non denitrification flue (L2), the flue gas exit of the first (m+4) to n air cases below the sintering machine is connected to the second flue gas pipe (L2); and the flue gas exit of the (m) 3 bellows below the sintering machine through the flue gas outlet of the (m+3) air box is cut through their respective cutting. The switch valve (9) is connected to the first flue gas pipe (L1) or the second flue gas pipeline (L2) separately. The invention collects the sintered flue gas with high nitrogen oxide concentration separately, and reduces the amount of nitrogen oxide flue gas treatment, and reduces the investment and operation cost of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种新型烟气聚集再净化系统及其工艺
本专利技术涉及一种烧结机烟气处理系统及工艺，特别涉及一种烧结机烟气聚集再净化系统及其工艺，属于钢铁行业环保治理领域。
技术介绍
烧结废气排放占钢铁主工序的一半左右，具有烟气量大、污染物排放总量大等特点，烧结烟气的治理一直是钢铁行业环保治理的难题。“十二五”期间，国家对钢铁行业环保提出了更高的要求，《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》以及2015年1月1日出台的新环保法更是将氮氧化物脱除列入其中，并执行严格的限排标准。按标准要求，所有烧结机执行NOx浓度300mg/m3的排放限值，部分地方标准更加严格，如上海市工业炉窑NOx排放限制为200mg/m3。而且要求烧结烟道不再区分脱硫和非脱硫烟道，所有烧结烟气不管二氧化硫浓度是否达标均须无条件进行脱硫处理后再经烟囱外排。因此烧结烟气中二氧化硫、氮氧化物、二噁英等污染物减排是钢铁行业当前迫切需要解决的重点问题，各大钢铁企业也一直在探寻烧结烟气脱硫、脱硝、脱二噁英等污染物协同治理的高效解决途径。发展至今，单独的烟气脱硫技术已臻于成熟，烧结领域行之有效的便有四、五种，脱硫效率达90％以上并非难事，所追求的目标只是大幅度降低投资和运行费用，提高运行可靠性和自动化水平，扩大副产物资源化途径。对NOx治理而言，国内外应用较多、技术相对成熟的烟气脱硝技术为选择性催化还原法(SCR)，脱硝率可达90％，但投资巨大，催化剂昂贵且耗用大量的氨气或尿素，运行成本偏高。对于同时含有二氧化硫和NOx的烧结烟气，已开发应用的联合脱硫脱硝技术也是烟气脱硫技术和烟气脱硝技术的组合工艺，存在固定投资大、运行费用高等问题，而且在协调组织各独立子系统以达到高效烟气净化方面也存在诸多问题。值得注意的是，2015年12月由中冶长天自主研发、提供工程设计及全套技术装备服务的活性炭烟气净化技术在宝钢湛江烧结厂成功应用，实现了多污染物的协同治理，二氧化硫脱除率达95％以上，单塔脱硝率在45％左右。该技术工艺复杂，NOx脱除过程及活性炭解析过程能耗大、系统投资和运行费用较高。
技术实现思路
鉴于烧结烟气处理量大的特点，本专利技术在充分掌握烧结机不同位置烟气排放特征的基础上，对现有双烟道的烧结机风箱烟气支管的走向进行优化设计，将高氮氧化物浓度的烧结烟气汇集后单独处理，大幅减少氮氧化物烟气处理量，降低系统投资和运行成本。根据本专利技术提供的第一种实施方案，提供一种烧结机烟气聚集再净化系统，该系统包括：烧结机，烧结机的下方设有n个风箱，其中从烧结机的机头风箱到机尾风箱的三分之二处是第m个风箱，因此，m＝n×(2/3)的数值，并且当该数值是非整数时，m＝n×(2/3)的数值通过四舍五入所获得的整数；作为脱硝烟道的第一烟气管道，其中烧结机下方的第1个至第(m-4)个风箱的烟气出口都连通至第一烟气管道；和作为非脱硝烟道的第二烟气管道，其中烧结机下方的第(m+4)个至第n个风箱的烟气出口都连通至第二烟气管道；其中：烧结机下方的第(m-3)个风箱至第(m+3)个风箱的烟气出口通过各自的切换阀(9)的切换而分别连通至第一烟气管道或第二烟气管道；第一烟气管道连接至脱硝系统，在第一烟气管道上依次设置了(小规模的)静电除尘系统和风机；脱硝系统的烟气出口经由第三管道连接至脱硫系统的烟气进口；第二烟气管道也连接至脱硫系统的烟气进口，在第二烟气管道上依次设置了多级电场除尘系统和风机；脱硫系统的烟气出口连通至烟囱。优选的是，n＝18-39，更优选21-36，更优选24-30，例如24、25或27。上述第m个风箱作为脱硝烟道和非脱硝烟道的风箱分割点，即O点。通过对国内大部分的烧结厂的流程进行研究，发现烧结机各风箱烟气温度、NOx和粉尘排放规律，烟气NO浓度在点火之后便迅速上升至较高水平，随着烧结过程的进行，在200～300ppm之间波动，直至烟气温度陡升点(BRP点)所在风箱位置处烟气NO浓度开始急剧下降，即烧结过程中NOx主要生成区间集中于烧结机机头至BRP点处。一般，BRP点约处于机头至机尾的三分之二处，也就是说，可以将BRP点处的风箱预先作为风箱分割点，即O点。但是，考虑到烟气条件的波动，可以根据现场的检测条件，根据本专利技术所述的方法来确定风箱分割点，即O点。这里所述O点的风箱位置一般是在m-3至m+3的7个风箱的范围内变化。优选，上述系统还包括：在第二烟气管道上在多级电场除尘系统的上游所设置的氮氧化物浓度检测仪和烟气流量检测仪。优选的是，在第(m-3)个风箱至第n个风箱的烟气出口设置NOx浓度(WNOx(i))检测仪和烟气流量(Q(i))检测仪。优选，上述系统还包括：从第三烟气管道上分出的连接至烟囱的第四烟气管道，从第一烟气管道上在风机的下游所分出的连接至烟囱的第五烟气管道，和从第二烟气管道上在风机的下游所分出的连接至烟囱的第六烟气管道。其中L4、L5和L6作为旁通管道。优选，在第一烟气管道的末段，在第二烟气管道的末段，在第三烟气管道上，在第四烟气管道上，在第五烟气管道上，和在第六烟气管道上设置阀门。优选，上述系统还包括：控制系统，优选为远程智能控制系统；该控制系统控制切换阀的切换以及NOx浓度(WNOx(i))检测仪和烟气流量(Q(i))检测仪。根据本专利技术，还提供一种烧结机烟气聚集再净化工艺或者使用以上所述系统的烟气聚集再净化工艺，该工艺包括以下步骤：1)在烧结机的运行过程中，检测第i(m-3)个(即第m-3个)风箱至第in个(即第n个)风箱的烟气出口的NOx浓度(WNOx(i))和烟气流量(Q(i))并将测得的数值通过计算机系统进行迭代计算，当满足时，得出最小的z值(一般来说，该z是在(m-3)至(m+3)范围内)，即表示第iz个(即第z个)至第in个(即第n个)风箱的混合烟气中氮氧化物的浓度满足排放标准要求，第(m-3)个风箱至第(z-1)个风箱的烟气出口通过切换阀的切换而连通至第一烟气管道，第z个风箱至第(m+3)个风箱的烟气出口通过切换阀的切换而连通至第二烟气管道，并且第1个风箱至第(m-4)个风箱的烟气出口连通至第一烟气管道(L1)和第(m+4)个风箱至第n个风箱的烟气出口连通至第二烟气管道；其中：烧结机的下方总共设有n个风箱，其中从烧结机的机头风箱到机尾风箱的三分之二处是第m个风箱，因此，m＝n×(2/3)的数值，并且当该数值是非整数时，m＝n×(2/3)的数值通过四舍五入所获得的整数；优选的是，n＝18-39，更优选21-36，更优选24-30，例如24、25或27；和其中：n表示烧结机的总风箱数，第i(m-3)个风箱表示第m-3个风箱，iz表示第z个风箱，in表示第n个风箱(即最后一个风箱)，WNOx(i)表示第i个风箱出口处氮氧化物的浓度，Q(i)表示第i个风箱出口处烟气的流量，WNOx(st)表示预先设定氮氧化物的浓度；2)从第1个至第(z-1)个风箱排出的烟气通过第一烟气管道经由(小规模的)静电除尘系统和风机被输送至脱硝系统中，同时，从第z个风箱至第n个风箱排出的烟气通过第二烟气管道经由多级电场除尘系统和风机被输送至脱硫系统中或被输送至烟囱；而从脱硝系统中排出的烟气被输送至脱硫系统中进行脱硫或被输送至烟囱。在上述工艺中，所述WNOx(st)为300mg/m3，优选为250m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.烧结机烟气聚集再净化系统，该系统包括：烧结机(1)，烧结机(1)的下方设有n个风箱(101)，其中从烧结机(1)的机头风箱到机尾风箱的三分之二处是第m个风箱，因此，m＝n×(2/3)的数值，并且当该数值是非整数时，m＝n×(2/3)的数值通过四舍五入所获得的整数；作为脱硝烟道的第一烟气管道(L1)，其中烧结机下方的第1个至第(m‑4)个风箱的烟气出口都连通至第一烟气管道(L1)；和作为非脱硝烟道的第二烟气管道(L2)，其中烧结机下方的第(m+4)个至第n个风箱的烟气出口都连通至第二烟气管道(L2)；其中：烧结机下方的第(m‑3)个风箱至第(m+3)个风箱的烟气出口通过各自的切换阀(9)的切换而分别连通至第一烟气管道(L1)或第二烟气管道(L2)；第一烟气管道(L1)连接至脱硝系统(2)，在第一烟气管道(L1)上依次设置了静电除尘系统(5)和风机(6)；脱硝系统(2)的烟气出口经由第三管道(L3)连接至脱硫系统(3)的烟气进口；第二烟气管道(L2)也连接至脱硫系统(3)的烟气进口，在第二烟气管道(L2)上依次设置了多级电场除尘系统(7)和风机(8)；脱硫系统(3)的烟气出口连通至烟囱(4)；优选的是，n＝18‑39，更优选21‑36，更优选24‑30，例如24、25或27。...

【技术特征摘要】
1.烧结机烟气聚集再净化系统，该系统包括：烧结机(1)，烧结机(1)的下方设有n个风箱(101)，其中从烧结机(1)的机头风箱到机尾风箱的三分之二处是第m个风箱，因此，m＝n×(2/3)的数值，并且当该数值是非整数时，m＝n×(2/3)的数值通过四舍五入所获得的整数；作为脱硝烟道的第一烟气管道(L1)，其中烧结机下方的第1个至第(m-4)个风箱的烟气出口都连通至第一烟气管道(L1)；和作为非脱硝烟道的第二烟气管道(L2)，其中烧结机下方的第(m+4)个至第n个风箱的烟气出口都连通至第二烟气管道(L2)；其中：烧结机下方的第(m-3)个风箱至第(m+3)个风箱的烟气出口通过各自的切换阀(9)的切换而分别连通至第一烟气管道(L1)或第二烟气管道(L2)；第一烟气管道(L1)连接至脱硝系统(2)，在第一烟气管道(L1)上依次设置了静电除尘系统(5)和风机(6)；脱硝系统(2)的烟气出口经由第三管道(L3)连接至脱硫系统(3)的烟气进口；第二烟气管道(L2)也连接至脱硫系统(3)的烟气进口，在第二烟气管道(L2)上依次设置了多级电场除尘系统(7)和风机(8)；脱硫系统(3)的烟气出口连通至烟囱(4)；优选的是，n＝18-39，更优选21-36，更优选24-30，例如24、25或27。2.根据权利要求1所述的烧结机烟气聚集再净化系统，该系统包括：在第二烟气管道(L2)上在多级电场除尘系统(7)的上游所设置的氮氧化物浓度检测仪(10)和烟气流量检测仪(11)；优选的是，在第(m-3)个风箱至第n个风箱的烟气出口设置NOx浓度(WNOx(i))检测仪(10)和烟气流量(Q(i))检测仪(11)。3.根据权利要求1或2所述的烧结机烟气聚集再净化系统，该系统包括：从第三烟气管道(L3)上分出的连接至烟囱(4)的第四烟气管道(L4)，从第一烟气管道(L1)上在风机(6)的下游所分出的连接至烟囱(4)的第五烟气管道(L5)，和从第二烟气管道(L2)上在风机(8)的下游所分出的连接至烟囱(4)的第六烟气管道(L6)。4.根据权利要求1-3中任何一项所述的烧结机烟气聚集再净化系统，其中在第一烟气管道(L1)的末段，在第二烟气管道(L2)的末段，在第三烟气管道(L3)上，在第四烟气管道(L4)上，在第五烟气管道(L5)上，和在第六烟气管道(L6)上都设置阀门(12)。5.根据权利要求1-4中任何一项所述的烧结机烟气聚集再净化系统，该系统包括：控制系统(13)，优选为远程智能控制系统；该控制系统(13)控制切换阀(9)的切换以及NOx浓度(WNOx(i))检测仪(10)和烟气流量(Q(i))检测仪(11)。6.烧结机烟气聚集再净化工艺或者使用权利要求1-4中任一项所述系统的烟气聚集再净化工艺，该工艺包括以下步骤：1)在烧结机(1)的运行过程中，检测第i(m-3)个(即第m-3个)风箱至第in个(即第n个)风箱的烟气出口的NOx浓度(WNOx(i))和烟气流量(Q(i))并将测得的数值通过计算机系统进行迭代计算，当满足时，得出最小的z值，即表示第iz个(即第z个)至第in个(即第n个)风箱的混合烟气中氮氧化物的浓度满足排放标准要求，第(m-3)个风箱至第(z-1)个风箱的烟气出口通过切换阀(9)的切换而连通至第一烟气管道(L1)，第z个风箱至第(m+3)个风箱的烟气出口通过切换阀(9)的切换而连通至第二烟气管道(L2)，并且第1个风箱至第(m-4)个风箱的烟气出口连通至第一烟气管道(L1)和第(m+4)个风箱至第n个风箱的烟气出口连通至第二烟气管道(L2)；其中：烧结机(1)的下方总共设有n个风箱(101)，其中从烧结机(1)的机头风箱到机尾风箱的三分之二处是第m个风箱，因此，m＝n×(2/3)的数值，并且当该数值是非整数时，m＝n×(2/3)的数值通过四舍五入所获得的整数；优选的是，n＝18-39，更优选21-36，更优选24-30，例如24、25或27；和其中：n表示烧结机的总风箱数，第i(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆才，胡兵，魏进超，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43