一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种链篦机‑回转窑球团低NOx生产系统，该生产系统在抽风干燥段(DDD)内设有还原活化剂雾化装置(4)，还原活化剂雾化装置(4)包括喷嘴(401)，喷嘴(401)设置在抽风干燥段(DDD)内部的上方，在抽风干燥段(DDD)内，位于生球上方的位置喷入还原活化剂，还原活化剂与从回转窑(2)进入抽风干燥段(DDD)内的热风中所含的NOx反应，实现SCR脱硝。本实用新型专利技术的技术方案解决上述面临的技术难题，具有“投资省、运行成本低、氨逃逸少、NOx减排效果显著”的特点。

A Low NO_x Production System for Chain Grate-Rotary Kiln Pellets

【技术实现步骤摘要】
一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统
本技术涉及一种链篦机-回转窑球团生产技术，具体涉及一种链篦机-回转窑球团低NOx(氮氧化物)生产系统，属于球团生产、环境保护

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，则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。通常预热二段(PH)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。现有技术中的链篦机-回转窑球团生产工艺如图3所示，链篦机分成鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)和预热二段(PH)，环冷机分成环冷一段(C1)、环冷二段(C2)和环冷三段(C3)。其中，环冷一段(C1)的风直接进入回转窑(Kiln)中焙烧球团矿，随后经预热二段(PH)加热预热球后鼓入到抽风干燥段(DDD)对生球进行抽风干燥，再经抽风干燥段(DDD)向外排放(排放之前经过烟气净化处理)；环冷二段(C2)的风进入预热一段(TPH)加热预热球后向外排放；环冷三段(C3)的风进入鼓风干燥段(UDD)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。链篦机-回转窑球团在生产氧化球团过程中会产生一定数量的NOx，根据企业大气污染物排放限值对球团焙烧设备的要求，链篦机-回转窑球团NOx(以NO2计)排放标准必须低于300mg/m3，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。NOx的产生主要源于燃料型和热力型两种形式，虽然可以通过减少煤气或煤粉喷入量，降低回转窑温度，以及采用较低NOx的原料和燃料等措施来减少链篦机-回转窑球团生产过程NOx的生成量，但是对原燃料的采购、工艺制度的优化和装备系统的选择要求显得过于苛刻，一旦生产过程不稳定，则会造成NOx的超标。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，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
针对现有技术中存在的情况，为了解决球团生产过程NOx排放不达标以及在末端增设脱硝装置费用昂贵等企业难以接受的问题，本专利提出通过优化调整抽风干燥段(DDD)生球温度(300～450℃)，同时在抽风干燥段(DDD)喷入还原活化剂，以满足NOx通过料层时在生球的催化作用下与NH3反应生成N2，实现SCR脱硝。作为优选方案中，增加在预热二段(PH)料面上方的合适温度区间(<950℃)喷入带有催化作用的过量还原活化剂，使得一部分的NOx在高温下迅速与NH3反应生成N2，以实现NOx的减排，过量的还原活化剂经预热二段(PH)进入抽风干燥段(DDD)，通过二者的协同治理，可以很大程度的减少链篦机-回转窑氧化球团生产过程NOx的排放。本技术的技术方案解决上述面临的技术难题，具有“投资省、运行成本低、氨逃逸少、NOx减排效果显著”的特点。根据本技术提供的第一种实施方案，提供一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺。一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺，该生产工艺包括以下步骤：1)生球在链篦机上依次经过鼓风干燥段、抽风干燥段、预热一段及预热二段被加热，然后进入回转窑内经过焙烧，再在环冷机上依次经过环冷一段、环冷二段及环冷三段进行冷却，得到氧化球团；2)冷却风经过环冷一段后温度升高，然后将环冷一段排出的风输送至回转窑内参与球团焙烧，从回转窑排放的热风输送至链篦机的预热二段；该热风在预热二段内与生球进行热交换后输送至抽风干燥段，然后抽风干燥段的排风口排出；3)经过环冷二段的冷却风温度升高，将环冷二段排出的风输送至链篦机的预热一段，并在预热一段内与生球进行热交换，预热生球，然后从预热一段的排风口排出；4)经过环冷三段的冷却风温度升高，将环冷三段排出的风输送至链篦机的鼓风干燥段，并在鼓风干燥段内与生球进行热交换，然后从鼓风干燥段的排风口排出；在抽风干燥段内，位于生球上方的位置喷入还原活化剂，还原活化剂与从回转窑进入抽风干燥段内的热风中所含的NOx反应，实现SCR脱硝。作为优选，将环冷二段排出的风输送至链篦机的预热一段和抽风干燥段。环冷二段排出的风调节抽风干燥段内的温度为250-500℃，优选为300-450℃，更优选为350-420℃。作为优选，在预热二段内，位于生球上方的位置喷入还原活化剂。还原活化剂与进入预热二段内的热风中所含的NOx反应，实现SNCR脱硝。作为优选，预热二段内的温度为800-1100℃，优选为850-1050℃，更优选为900-1000℃。作为优选，在预热二段内，设有还原活化剂雾化装置。还原活化剂雾化装置包括多个喷嘴。预热二段的长为a、宽为b、高度为c，输入预热二段的烟气量为S，将预热二段沿长度方向设定n个区间。每一个区间均设有喷嘴。设定喷嘴距离链篦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种链篦机‑回转窑球团低NOx生产系统，该系统包括：链篦机(1)、回转窑(2)、环冷机(C)；其中：按照工艺走向，所述链篦机(1)依次设置有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)及预热二段(PH)，环冷机(C)依次设置有环冷一段(C1)、环冷二段(C2)及环冷三段(C3)，回转窑(2)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(C1b)经由第一管道(L1)连接至回转窑(2)的进风口(201)，回转窑(2)的出风口(202)经由第二管道(L2)连接至预热二段(PH)的进风口(301)，预热二段(PH)的出风口(302)经过第三管道(L3)连接至抽风干燥段(DDD)的进风口(303)；环冷二段(C2)的出风口(C2b)经由第四管道(L4)连接至预热一段(TPH)的进风口(305)；环冷三段(C3)的出风口(C3b)经由第五管道(L5)连接至鼓风干燥段(UDD)的进风口(307)；其特征在于：抽风干燥段(DDD)内设有还原活化剂雾化装置(4)，还原活化剂雾化装置(4)包括喷嘴(401)，喷嘴(401)设置在抽风干燥段(DDD)内部的上方；其中：链篦机(1)的长度为10‑150米。...

【技术特征摘要】
1.一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统，该系统包括：链篦机(1)、回转窑(2)、环冷机(C)；其中：按照工艺走向，所述链篦机(1)依次设置有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)及预热二段(PH)，环冷机(C)依次设置有环冷一段(C1)、环冷二段(C2)及环冷三段(C3)，回转窑(2)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(C1b)经由第一管道(L1)连接至回转窑(2)的进风口(201)，回转窑(2)的出风口(202)经由第二管道(L2)连接至预热二段(PH)的进风口(301)，预热二段(PH)的出风口(302)经过第三管道(L3)连接至抽风干燥段(DDD)的进风口(303)；环冷二段(C2)的出风口(C2b)经由第四管道(L4)连接至预热一段(TPH)的进风口(305)；环冷三段(C3)的出风口(C3b)经由第五管道(L5)连接至鼓风干燥段(UDD)的进风口(307)；其特征在于：抽风干燥段(DDD)内设有还原活化剂雾化装置(4)，还原活化剂雾化装置(4)包括喷嘴(401)，喷嘴(401)设置在抽风干燥段(DDD)内部的上方；其中：链篦机(1)的长度为10-150米。2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于：第四管道(L4)分出一个支路为第六管道(L6)，第六管道(L6)连接至抽风干燥段(DDD)的进风口(303)。3.根据权利要求1或2所述的生产系统，其特征在于：预热二段(PH)内设有还原活化剂雾化装置(4)，还原活化剂雾化装置(4)包括喷嘴(401)，喷嘴(401)设置在预热二段(PH)内部的上方。4.根据权利要求1或2所述的生产系统，其特征在于：还原活化剂雾化装置(4)还包括还原剂储存罐(402)、助剂储存罐(403)、助剂输送管道(L7)、水输送管道(L8)、还原活化剂输送管道(L9)；助剂输送管道(L7)连接还原剂储存罐(402)和助剂储存罐(403)，水输送管道(L8)连接至还原剂储存罐(402)，还原活化剂输送管道(L9)连接还原剂储存罐(402)和喷嘴(401)。5.根据权利要求3所述的生产系统，其特征在于：还原活化剂雾化装置(4)还包括还原剂储存罐(402)、助剂储存罐(403)、助剂输送管道(L7)、水输送管道(L8)、还原活化剂输送管道(L9)；助剂输送管道(L7)连接还原剂储存罐(402)和助剂储存罐(403)，水输送管道(L8)连接至还原剂储存罐(402)，还原活化剂输送管道(L9)连接还原剂储存罐(402)和喷嘴(401)。6.根据权利要求4所述的生产系统，其特征在于：还原活化剂输送管道(L9)上设有流量控制阀(404)。7.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于：还原活化剂输送管道(L9)上设有流量控制阀(404)。8.根据权利要求1-2、5-7中任一项所述的生产系统，其特征在于：该生产系统还包括压缩空气储存罐(5)、空气输送管道(L10)，空气输送管道(L10)连接压缩空气储存罐(5)和喷嘴(401)。9.根据权利要求3所述的生产系统，其特征在于：该生产系统还包括压缩空气储存罐(5)、空气输送管道(L10)，空气输送管道(L10)连接压缩空气储存罐(5)和喷嘴(401)。10.根据权利要求4所述的生产系统，其特征在于：该生产系统还包括压缩空气储存罐(5)、空气输送管道(L10)，空气输送管道(L10)连接压缩空气储存罐(5)和喷嘴(401)。11.根据权利要求1-2、5-7、9-10中任一项所述的生产系统，其特征在于：抽风干燥段(DDD)内设有一个或多个喷嘴(401)；和/或预热二段(PH)沿长度方向设定n个区间，每一个区间内设有一个或多个喷嘴(401)。12.根据权利要求3所述的生产系统，其特征在于：抽风干燥段(DDD)内设有一个或多个喷嘴(401)；和/或预热二段(PH)沿长度方向设定n个区间，每一个区间内设有一个或多个喷嘴(401)。13.根据权利要求4所述的生产系统，其特征在于：抽风干燥段(DDD)内设有一个或多个喷嘴(401)；和/或预热二段(PH)沿长度方向设定n个区间，每一个区间内设有一个或多个喷嘴(401)。14.根据权利要求8所述的生产系统，其特征在于：抽风干燥段(DDD)内设有一个或多个喷嘴(401)；和/或预热二段(PH)沿长度方向设...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兵，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