一种高效脱除球团烟气中NOx的系统技术方案

一种高效脱除球团烟气中NOx的系统，该系统包括链篦机(1)，按照工艺走向，所述链篦机(1)依次设有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)和预热二段(PH)；预热二段(PH)上设有还原剂喷入装置(2)；其中，从抽风干燥段(DDD)的底部风箱的出风口引出的第二管道(L2)和从预热一段(TPH)的底部风箱的出风口引出的第三管道(L3)两者在合并之后经由第四管道(L4)连接至烟气处理系统。本实用新型专利技术在链篦机的预热二段设置SNCR法脱NOx装置的基础上，增设烟气处理系统对抽风干燥段和预热一段排出的烟气进行处理，脱NOx效果显著，真正实现了“节能、减排和超低NOx生产”。

An Efficient System for Removing NO_x from Pellet Flue Gas

【技术实现步骤摘要】
一种高效脱除球团烟气中NOx的系统
本技术涉及链篦机-回转窑球团低NOx(氮氧化物)的生产，具体涉及一种高效脱除球团烟气中NOx的系统，属于工程链篦机-回转窑球团

技术介绍
球团矿是我国高炉炼铁的主要含铁炉料，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，因此球团矿在我国最近几年得到大力发展。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。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。2017年6月国家环保部发布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》的修订公告，将NOx(以NO2计)排放限值从300mg/Nm3下调至100mg/Nm3，烧结和球团焙烧烟气基准含氧量为16％。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企业的生命力和竞争力。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)和选择性非催化还原技术(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。通常预热二段的温度范围为850℃～1000℃，满足SNCR脱硝方法的条件，但需要优化控制才能达到最佳的减排效果。SCR脱硝技术的选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下，NH3优先和NOx发生还原脱除反应，生成N2和H2O，而不和烟气中的氧进行氧化反应。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、预热一段和预热二段，环冷机分成环冷一段、环冷二段和环冷三段。其中，环冷一段的风直接进入回转窑中焙烧球团矿，随后经预热二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)；环冷二段的风进入预热一段加热预热球后向外排放；环冷三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-环冷机风流系统的闭路循环。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。在现有技术上，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，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，减少煤气或煤粉喷入量、降低球团矿强度要求，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)和选择性非催化还原技术(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，设计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不足，本技术通过优化链篦机-回转窑系统的工艺流程，提出了一种高效脱除球团烟气中NOx的系统。该系统在链篦机的预热二段设置SNCR法脱NOx的装置，降低球团烟气中NOx的含量，同时设置烟气处理系统对链篦机的抽风干燥段和预热一段排出的烟气进行处理，进一步降低烟气中NOx的含量，从而实现球团烟气NOx的超低排放，以此解决上述面临的技术难题，具有“节能、减排和超低NOx生产”的特点。根据本技术的第一种实施方案，提供一种高效脱除球团烟气中NOx的系统：一种高效脱除球团烟气中NOx的系统，该系统包括链篦机，按照工艺走向，所述链篦机依次设有鼓风干燥段、抽风干燥段、预热一段和预热二段。预热二段上设有还原剂喷入装置。其中，从抽风干燥段的底部风箱的出风口引出的第二管道和从预热一段的底部风箱的出风口引出的第三管道两者在合并之后经由第四管道连接至烟气处理系统。所述工艺走向，是指链篦机中物料的走向，即进物料的一端到出物料的一端的方向。在本技术中，该系统还包括回转窑和环冷机。环冷机依次设有环冷一段、环冷二段和环冷三段。回转窑的尾端连接链篦机的预热二段和另一端连接环冷机的环冷一段。其中，环冷一段的出风口经由第五管道连接至回转窑的前端进风口。环冷二段的出风口经由第六管道连接至预热一段的进风口。环冷三段的出风口经由第七管道连接至鼓风干燥段的底部风箱的进风口并且在第七管道上设有第一鼓风机。从预热二段的底部风箱的出风口引出的第一管道连接至抽风干燥段的顶部的进风口并且在第一管道上设有第一抽风机。从鼓风干燥段的顶部的出风口引出的第八管道连接至烟囱并且在第八管道上设有第二抽风机。第二鼓风机的出风口经由第九管道连接至环冷一段的进风口。第三鼓风机的出风口经由第十管道连接至环冷二段的进风口。第四鼓风机的出风口经由第十一管道连接至环冷三段的进风口。回转窑的前端(或窑头)一般配有一台鼓风机，用于向回转窑的中央烧嘴供应助燃风。在本技术中，所述烟气处理系统为活性炭吸附系统。从抽风干燥段的底部风箱的出风口引出的第二管道和从预热一段的底部风箱的出风口引出的第三管道两者在合并之后经由第四管道连接至活性炭吸附系统的烟气入口。优选，第四管道上设有第三抽风机。作为优选，活性炭吸附系统的烟气出口经由烟气排放管道连接至烟囱。在本技术中，所述还原剂喷入装置包括依次连接的还原剂储存罐、压力输送泵、混合室及处于预热二段内的气体分配室和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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效脱除球团烟气中NOx的系统，该系统包括链篦机(1)，按照工艺走向，所述链篦机(1)依次设有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)和预热二段(PH)；预热二段(PH)上设有还原剂喷入装置(2)；其中，从抽风干燥段(DDD)的底部风箱的出风口引出的第二管道(L2)和从预热一段(TPH)的底部风箱的出风口引出的第三管道(L3)两者在合并之后经由第四管道(L4)连接至烟气处理系统。

【技术特征摘要】
1.一种高效脱除球团烟气中NOx的系统，该系统包括链篦机(1)，按照工艺走向，所述链篦机(1)依次设有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)和预热二段(PH)；预热二段(PH)上设有还原剂喷入装置(2)；其中，从抽风干燥段(DDD)的底部风箱的出风口引出的第二管道(L2)和从预热一段(TPH)的底部风箱的出风口引出的第三管道(L3)两者在合并之后经由第四管道(L4)连接至烟气处理系统。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该系统还包括回转窑(Kiln)和环冷机(C)；环冷机(C)依次设有环冷一段(C1)、环冷二段(C2)和环冷三段(C3)；回转窑(Kiln)的尾端连接链篦机(1)的预热二段(PH)和另一端连接环冷机(C)的环冷一段(C1)；其中，环冷一段(C1)的出风口经由第五管道(L5)连接至回转窑(Kiln)的前端进风口；环冷二段(C2)的出风口经由第六管道(L6)连接至预热一段(TPH)的进风口；环冷三段(C3)的出风口经由第七管道(L7)连接至鼓风干燥段(UDD)的底部风箱的进风口并且在第七管道(L7)上设有第一鼓风机(4)；从预热二段(PH)的底部风箱的出风口引出的第一管道(L1)连接至抽风干燥段(DDD)的顶部的进风口并且在第一管道(L1)上设有第一抽风机(3)；从鼓风干燥段(UDD)的顶部的出风口引出的第八管道(L8)连接至烟囱(5)并且在第八管道(L8)上设有第二抽风机(6)；第二鼓风机(7)的出风口经由第九管道(L9)连接至环冷一段(C1)的进风口；第三鼓风机(8)的出风口经由第十管道(L10)连接至环冷二段(C2)的进风口；第四鼓风机(9)的出风口经由第十一管道(L11)连接至环冷三段(C3)的进风口。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述烟气处理系统为活性炭吸附系统(10)；从抽风干燥段(DDD)的底部风箱的出风口引出的第二管道(L2)和从预热一段(TPH)的底部风箱的出风口引出的第三管道(L3)两者在合并之后经由第四管道(L4)连接至活性炭吸附系统(10)的烟气入口。4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：第四管道(L4)上设有第三抽风机(11)。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：第四管道(L4)上设有第三抽风机(11)。6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：活性炭吸附系统(10)的烟气出口经由烟气排放管道(L14)连接至烟囱(5)。7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：活性炭吸附系统(10)的烟气出口经由烟气排放管道(L14)连接至烟囱(5)。8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：活性炭吸附系统(10)的烟气出口经由烟气排放管道(L14)连接至烟囱(5)。9.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述烟气处理系统为脱硫塔(12)和SCR系统(13)；从抽风干燥段(DDD)的底部风箱的出风口引出的第二管道(L2)和从预热一段(TPH)的底部风箱的出风口引出的第三管道(L3)两者在合并之后经由第四管道(L4)连接至脱硫塔(12)的烟气入口；脱硫塔(12)的烟气出口经由第十二管道(L12)连接至SCR系统(13)的烟气入口。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：第四管道(L4)或第十二管道(L12)上设有第三抽风机(11)。11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：SCR系统(13)的烟气出口经由烟气排放管道(L14)连接至烟囱(5)。12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：SCR系统(13)的烟气出口经由烟气排放管道(L14)连接至烟囱(5)。13.根据权利要求1、2、5-8、10-12中任一项所述的系统，其特征在于：所述还原剂喷入装置(2)包括依次连接的还原剂储存罐(201)、压力输送泵(202)、混合室(203)及处于预热二段(PH)内的气体分配室(204)和与气体分配室(204)连通的还原剂输送管(205)，还原剂输送管(205)上设...

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