链篦机-回转窑球团低NOx生产装置及球团生产方法制造方法及图纸

一种链篦机‑回转窑球团低NOx方式生产装置，它包括链篦机(3)，与链篦机(3)相连的回转窑(Kiln)及与回转窑(Kiln)相连的环冷机(C)，其中在链篦机(3)的第二预热段(PH)和回转窑(Kiln)的尾端之间的过渡段(2)上设有还原剂喷射装置(1)，通过与烟气逆向喷射还原性气体来让还原性气体与铁矿球团物料焙烧后的高温烟气进行充分混合和较长时间的反应，从而实现NOx的非催化还原来降低烟气中NOx的含量，同时，将第二预热段(PH)出口的烟气经抽风干燥段(DDD)后部分循环返回到环冷机(Kiln)的第一冷却段(C1)，以减少还原剂的逃逸和进一步减少NOx的排放量。通过这两个技术手段的协同作用来实现链篦机‑回转窑球团低NOx方式生产。

Low NO_x Pellet Production Device and Pellet Production Method of Chain Grate-Rotary Kiln

A low NOx pellet production device of chain grate and rotary kiln consists of chain grate (3), rotary kiln (Kiln) connected with chain grate (3) and ring cooler (C) connected with rotary kiln. A reductant spraying device (1) is arranged on the transition section (2) between the second preheating section (PH) of chain grate (3) and the tail end of rotary kiln (Kiln). Reduction is achieved by reverse injection of reductive gas with flue gas. The high temperature flue gas after roasting of iron ore pellets is fully mixed and reacted for a long time to realize non-catalytic reduction of NO_x to reduce the content of NO_x in the flue gas. At the same time, the flue gas from the second preheating section (PH) is partly recycled back to the first cooling section (C1) of the circulating cooler (Kiln) after the exhaust drying section (DDD), so as to reduce the escape of the reducing agent and further reduce the content of NO_x. Emissions. Through the synergy of these two technical means, the production of grate kiln pellets with low NOx is realized.

【技术实现步骤摘要】
链篦机-回转窑球团低NOx生产装置及球团生产方法
本专利技术涉及工程链篦机-回转窑球团
，具体涉及一种链篦机-回转窑球团低NOx(氮氧化物)生产装置及铁矿球团生产方法。
技术介绍
球团矿是我国高炉炼铁生成的主要含铁炉料，2015年我国球团矿产量为12800万吨。相比烧结矿，由于球团生产过程能耗低、环境相对友好，且产品具有强度好、品位高、冶金性能好的优点，应用到高炉冶炼中可起到增产节焦、改善炼铁技术经济指标、降低生铁成本、提高经济效益的作用，因此球团矿在我国得到了较好的发展。我国球团生产以链篦机-回转窑工艺为主，其产量占球团总产量的60％以上。链篦机-回转窑工艺在生产氧化球团过程中会产生一定数量的NOx。近年来，随着铁矿原料和燃料的日趋复杂，赤铁矿比例的提高(导致焙烧温度升高)、低品质燃料的规模利用、气基回转窑含氮焦炉煤气的应用等，使得不少企业球团生产过程NOx排放浓度呈上升趋势；加之我国环保要求的日益严苛，NOx排放被纳入排放的考核体系，从2015年起，球团生产NOx(以NO2计)排放限值300mg/m3，使得这部分企业需要增设脱硝设施才能满足国家的排放标准。虽然球团企业在环保方面做了大量的工作，除尘和脱硫得到了有效控制，能够满足排放要求，但是目前NOx因脱除成本高、工艺复杂，在钢铁形式低迷的环境下，这给球团产业带来了新的挑战，部分企业因NOx超标不得不大量减产，甚至面临关停。从目前大多数的球团生产情况来看，NOx一般排放超标30～100mg/m3，如果能从源头和过程出发，减少NOx产生，从而能够满足排放要求，可以省去末端脱硝净化设备，对链篦机-回转窑球团生产意义重大，有利于进一步提高球团生产的生命力和竞争力。现有脱除烟气中氮氧化物的方法主要有选择性催化还原技术(SCR)和非选择性催化还原技术(SNCR)。其中，温度对SNCR脱硝技术起主导作用。一般认为温度范围为800℃～1100℃较为适宜，当温度过高时，NH3氧化生成NO，可能造成NO的浓度升高，导致NOx的脱除率降低；当温度过低时，NH3的反应速率下降，NOx脱除率也会下降，同时NH3的逃逸量也会增加。通常第二预热段、第二预热段和回转窑之间过渡段的温度范围在950℃～1100℃之间，满足SNCR脱硝方法的条件。现有的链篦机-回转窑球团生产工艺如图1所示，链篦机分成鼓风干燥段、抽风干燥段、第一预热段和第二预热段，环冷机分成第一冷却段、第二冷却段及第三冷却段。其中，第一冷却段的风直接进入回转窑中焙烧球团矿，经第二预热段加热预热球后鼓入到抽风干燥段对生球进行抽风干燥，再经抽风干燥段向外排放(排放之前经过烟气净化处理)；第二冷却段的风进入第一预热段加热生球后向外排放；第三冷却段的风进入鼓风干燥段对生球进行鼓风干燥，从而实现链篦机-回转窑-环冷机风流系统的合理分配。公开号为CN106268270A，公开日为2017年1月4日，名称为“一种链篦机-回转窑脱硝系统”的专利文献公开了一种链篦机-回转窑脱硝系统，该方法通过在第二预热段的内腔增加脱硝装置，喷嘴喷射方向与烟气的流动方向相同。虽然该技术能够一定程度的减少NOx的排放量，但是减少幅度有限，喷的还原剂量较难控制，过多则造成NH3逃逸，污染环境，过少则NOx的排放仍然不能达到排放的要求。在现有技术中，由于没有系统的研究和可靠的链篦机-回转窑球团生产过程低NOx生成和控制技术，造成球团厂生产过程NOx排放不达标成为常态和企业面临的最大挑战之一。为此，企业只能通过降低球团矿产量，从而减少煤气或煤粉喷入量、降低球团矿强度要求，从而降低回转窑温度和采用较低NOx的原料和燃料等方式来降低NOx的生成。这些方式不仅在产量和质量上影响了球团矿生产，对原燃料的质量要求也很高，造成成本的增加，而且不能从根本上解决球团低NOx生产的难题。除此之外，在主抽风机之后增设脱硝装置，如采用选择性催化还原技术(SCR)和非选择性催化还原技术(SNCR)，虽然可以达到低NOx排放的要求，但由于其投资成本高、设备要求高、能耗大、脱硝成本高及存在二次污染，在球团企业没有得到推广应用，目前国内外球团厂NOx控制方式主要还是通过过程控制实现。为了满足链篦机-回转窑球团生产过程NOx排放要求，响应国家的节能减排号召，必须从工艺流程本身出发，专利技术出更加先进的风流系统，同时利用系统自身的特点，实现低NOx球团生产。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷和问题，本专利技术通过优化链篦机-回转窑系统的工艺流程，对抽风干燥段的部分热废气进行循环利用，抽回到环冷机的第一冷却段，因此提高了第一冷却段的废气温度，减少了中央烧嘴的煤气量，同时在第二预热段和回转窑之间的过渡段增加SNCR法脱NOx的装置，通过二者的协同治理能够很大程度上减少链篦机-回转窑球团生产过程NOx的排放量，以此解决上述面临的技术难题，具有“节能、减排和低NOx生产”的特点。根据本专利技术提供的第一种实施方案，提供一种链篦机-回转窑(铁矿)球团低NOx生产装置：一种链篦机-回转窑球团低NOx生产装置，它包括链篦机，与链篦机的末端相连的回转窑及位于回转窑的前端的环冷机。并且，按照工艺走向，所述链篦机依次设置有鼓风干燥段、抽风干燥段、第一预热段及第二预热段；环冷机依次设置有第一冷却段、第二冷却段及第三冷却段，回转窑的尾端连接链篦机的第二预热段和另一端(即前端)连接环冷机的第一冷却段。其中第二冷却段的出风口经由第一管道连接至第一预热段的进风口。第三冷却段的出风口经由第二管道连接至鼓风干燥段的底部风箱的进风口并且在第二管道上设有第一抽风机。第二预热段的底部风箱的出风口经由第三管道连接至抽风干燥段的顶部的进风口并且在第三管道设有第二抽风机。从第一预热段的底部风箱的出风口引出的第四管道连接至烟囱并且在第四管道上设有第三抽风机。从鼓风干燥段的顶部的出风口引出的第五管道连接至烟囱并且在第五管道上设有第四抽风机。第一鼓风机的出风口通过第六管道与第二冷却段的进风口连接。第二鼓风机的出风口通过第七管道与第三冷却段的进风口连接。回转窑(Kiln)的前端配有一台鼓风机(回转窑鼓风机或第三鼓风机)，用于向回转窑的中央烧嘴中供应助燃风。在本专利技术中，该生产装置还包括设置在第二预热段与回转窑之间的过渡段，及设置在过渡段的还原剂喷射装置。在本专利技术中，所述还原剂喷射装置包括依次连接的还原剂储存罐、压力输送泵、混合室、气化炉、气体分配室及处于过渡段之内的反应腔体。其中反应腔体中设有还原剂输送管，还原剂输送管与气体分配室连通并且还原剂输送管上设有喷嘴。优选的是，所述还原剂喷射装置包括依次连接的还原剂储存罐、压力输送泵、混合室及处于过渡段之内的反应腔体。其中反应腔体内设有气体分配室及与气体分配室连通的还原剂输送管，还原剂输送管上设有喷嘴，混合室经由管道连通至位于反应腔体内的气体分配室。一般，还原剂是液氨、氨气或氨水的水溶液。优选的是，所述还原剂喷射装置还包括设置在压力输送泵与混合室之间的液体流量调节阀。优选的是，所述还原剂喷射装置还包括设置在气化炉与气体分配室之间的气体流量调节阀。优选的是，所述还原剂喷射装置还包括设置在气体分配室上的气体(或空气)供应管和气体流量调节阀。一般，抽风干燥段的底部风箱的出风口也连通至第四管道，进而连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种链篦机‑回转窑球团低NOx生产装置，它包括链篦机(3)，与链篦机(3)的末端相连的回转窑(Kiln)及位于回转窑(Kiln)的前端相连的环冷机(C)，并且，按照工艺走向，所述链篦机(3)依次设置有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、第一预热段(TPH)及第二预热段(PH)，环冷机(C)依次设置有第一冷却段(C1)、第二冷却段(C2)及第三冷却段(C3)，回转窑(Kiln)的尾端连接链篦机(3)的第二预热段(PH)和另一端连接环冷机(C)的第一冷却段(C1)；其中第二冷却段(C2)的出风口(C2b)经由第一管道(L1)连接至第一预热段(TPH)的进风口(TPHa)，第三冷却段(C3)的出风口(C3b)经由第二管道(L2)连接至鼓风干燥段(UDD)的底部风箱的进风口(UDDa)并且在第二管道(L2)上设有第一鼓风机(5)，第二预热段(PH)的底部风箱的出风口(PHb)经由第三管道(L3)连接至抽风干燥段(DDD)的顶部的进风口(DDDa)并且在第三管道(L3)设有第二抽风机(6)，从第一预热段(TPH)的底部风箱的出风口(TPHb)引出的第四管道(L4)连接至烟囱(7)并且在第四管道(L4)上设有第三抽风机(8)，从鼓风干燥段(UDD)的顶部的出风口(UDDb)引出的第五管道(L5)连接至烟囱(7)并且在第五管道(L5)上设有第四抽风机(9)，第一鼓风机(10)的出风口通过第六管道(L6)与第二冷却段(C2)的进风口(C2a)连接，第二鼓风机(11)的出风口通过第七管道(L7)与第三冷却段(C3)的进风口(C3a)连接；其特征在于：该生产装置还包括设置在第二预热段(PH)与回转窑(Kiln)之间的过渡段(2)，及设置在过渡段(2)的还原剂喷射装置(1)。...

【技术特征摘要】
1.一种链篦机-回转窑球团低NOx生产装置，它包括链篦机(3)，与链篦机(3)的末端相连的回转窑(Kiln)及位于回转窑(Kiln)的前端相连的环冷机(C)，并且，按照工艺走向，所述链篦机(3)依次设置有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、第一预热段(TPH)及第二预热段(PH)，环冷机(C)依次设置有第一冷却段(C1)、第二冷却段(C2)及第三冷却段(C3)，回转窑(Kiln)的尾端连接链篦机(3)的第二预热段(PH)和另一端连接环冷机(C)的第一冷却段(C1)；其中第二冷却段(C2)的出风口(C2b)经由第一管道(L1)连接至第一预热段(TPH)的进风口(TPHa)，第三冷却段(C3)的出风口(C3b)经由第二管道(L2)连接至鼓风干燥段(UDD)的底部风箱的进风口(UDDa)并且在第二管道(L2)上设有第一鼓风机(5)，第二预热段(PH)的底部风箱的出风口(PHb)经由第三管道(L3)连接至抽风干燥段(DDD)的顶部的进风口(DDDa)并且在第三管道(L3)设有第二抽风机(6)，从第一预热段(TPH)的底部风箱的出风口(TPHb)引出的第四管道(L4)连接至烟囱(7)并且在第四管道(L4)上设有第三抽风机(8)，从鼓风干燥段(UDD)的顶部的出风口(UDDb)引出的第五管道(L5)连接至烟囱(7)并且在第五管道(L5)上设有第四抽风机(9)，第一鼓风机(10)的出风口通过第六管道(L6)与第二冷却段(C2)的进风口(C2a)连接，第二鼓风机(11)的出风口通过第七管道(L7)与第三冷却段(C3)的进风口(C3a)连接；其特征在于：该生产装置还包括设置在第二预热段(PH)与回转窑(Kiln)之间的过渡段(2)，及设置在过渡段(2)的还原剂喷射装置(1)。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述还原剂喷射装置(1)包括依次连接的还原剂储存罐(101)、压力输送泵(102)、混合室(104)、气化炉(105)、气体分配室(107)及处于过渡段(2)内的反应腔体(110)，其中反应腔体(110)中设有还原剂输送管(108)，还原剂输送管(108)与气体分配室(107)连通并且还原剂输送管(108)上设有喷嘴(109)。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述还原剂喷射装置(1)包括依次连接的还原剂储存罐(101)、压力输送泵(102)、混合室(104)及处于过渡段(2)内的反应腔体(110)，其中反应腔体(110)内设有气体分配室(107)及与气体分配室(107)连通的还原剂输送管(108)，还原剂输送管(108)上设有喷嘴(109)，混合室(104)经由管道连通至位于反应腔体(110)内的气体分配室(107)。4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：所述还原剂喷射装置(1)还包括设置在压力输送泵(102)与混合室(104)之间的液体流量调节阀(103)。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述还原剂喷射装置(1)还包括设置在气化炉(105)与气体分配室(107)之间的气体流量调节阀(106)。6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述还原剂喷射装置(1)还包括设置在气体分配室(107)上的空气供应管(106a)和气体流量调节阀(106)。7.根据权利要求1-6中任何一项所述的装置，其特征在于：该生产装置还包括从抽风干燥段(DDD)的底部风箱的出风口(DDDb)引出的第八管道(L8)，且第八管道(L8)连接至环冷机(C)的第一冷却段(C1)的进风口(C1a)，第八管道(L8)上设有第五鼓风机(12)。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：所述抽风干燥段(DDD)进一步分成第一抽风干燥段(DDD1)和第二抽风干燥段(DDD2)，其中第一抽风干燥段(DDD1)与鼓风干燥段(UDD)连接，第二抽风干燥段(DDD2)与第一预热段(TPH)连接，从第二抽风...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兵，代友训，周志安，王兆才，
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