一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，包括：烧结机、物料冷却装置、烧结烟气引出装置、烟气回引装置、除尘器、锅炉预热器、CO催化氧化装置、SCR脱硝装置以及余热锅炉。本发明专利技术还提供一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结方法，将烧结烟气引入冷却高温段，降低烧结物料温度的同时提升烧结烟气温度。实现烧结烟气无需额外消耗能源加热，节约能源且实现碳减排，同时实现可选用高效稳定的高温SCR脱硝工艺；保留热风烧结的优势的同时避免了因氧含量不足而造成烧结矿质量下降的问题；节能高效，降低成本，并实现了多污染源烟气量减排。源烟气量减排。源烟气量减排。

【技术实现步骤摘要】
一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统及方法


[0001]本专利技术属于冶金
，尤其涉及一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统及方法。

技术介绍

[0002]钢铁行业是我国国民经济的支柱型产业，钢铁行业碳排放量占全球能源系统排放量的8％左右，我国钢铁行业碳排放量占全国碳排放总量的15％左右，是碳排放量最高的制造业行业。钢铁行业生产中大多为长工艺流程，包括焦化、烧结、炼铁、炼钢等工艺在内，产污环节多，污染物排放量大，在工业排放中占比高，其中烧结烟气中的SO2、NO
x
、CO和二恶英等污染物是钢铁行业的主要污染源，烧结环节是污染物排放量最高的生产工段。
[0003]2019年发布的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中，要求钢铁行业各主要生产工序污染物排放要达到超低排放水平，其中烧结工序要求烧结机头烟气颗粒物、二氧化硫和氮氧化物排放浓度，在16％基准氧含量下分别要降低到10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。
[0004]目前烧结机烟气脱硝采用SCR脱硝技术主流工艺，烧结烟气原始排烟温度一般为120～150℃，出于节能考虑烧结脱硝多选择230～300℃中低温SCR工艺。无论SCR工艺选择脱硫前脱硝还是脱硫后脱硝，为了满足脱硝温度要求，烟气均需要预先经过烟气换热器(GGH，Gas Gas Heater)加热，再经热风炉补热后进入SCR脱硝装置。因此，烧结烟气脱硝需要额外耗能，且未选择最高效的310～420℃的高温SCR脱硝工艺，使得对脱硝效率产生一定的影响，而且GGH也使得系统具有较高的运行维护成本。
[0005]目前热风烧结在烧结工序应用较多，循环热风一般在200℃以上，热风循环烧结可以降低一定量的配碳量，降低烧结成本。循环热风氧含量一般在16～18％，由于氧含量低于空气，因此对烧结矿的质量产生了一定的影响，这也是热风循环烧结的一个弊端。
[0006]除此之外，钢铁行业是CO排放的主要来源之一，CO也是钢铁行业特征污染物之一，在钢铁生产过程中烧结、热风炉、高炉、转炉、石灰窑等工艺过程烟气以及除铁、出渣过程中产生的烟气均含有浓度不等的CO，其中烧结机头烟气中CO排放原始浓度一般在8000
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12000mg/m3。大气中CO对人体的健康特别是心血管疾病的人群有严重的影响，尽管有些地区提出了降低钢铁烟气中CO排放浓度的要求，但目前减排领域没有成熟可靠的技术能够稳定的减排。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统及方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0008]本专利技术采用如下技术方案：
[0009]在一些可选的实施例中，本专利技术提供一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧
结系统，包括：按照烧结物料移动方向依次设置的烧结机及物料冷却装置；还包括：烧结烟气引出装置，用于将所述烧结机内的烧结烟气输送至所述物料冷却装置的高温冷却段与烧结物料换热进行升温同时处理所述烧结烟气中的污染物。
[0010]进一步的，所述烧结烟气引出装置包括：主抽风机以及若干冷却鼓风机；所述主抽风机的入风口与所述烧结机内部连通，所述冷却鼓风机的入风口与所述主抽风机的出风口连接，各个所述冷却鼓风机的出风口分别连接至所述物料冷却装置的各个高温冷却段。
[0011]进一步的，所述的一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，还包括：烟气回引装置，用于将所述物料冷却装置的中温冷却段排出的废气输送至所述烧结机内；所述物料冷却装置的中温冷却段设置用于引入空气或者氧含量大于18％的工艺废气的通道。
[0012]进一步的，所述烟气回引装置包括：增压风机；所述增压风机的入风口与所述物料冷却装置的中温冷却段内部连通，所述增压风机的出风口与所述烧结机的热风罩内部连通。
[0013]进一步的，所述的一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，还包括：SCR脱硝装置以及余热锅炉；所述物料冷却装置的各个高温冷却段排出的废气输送至所述SCR脱硝装置内，所述SCR脱硝装置排出的废气输送至所述余热锅炉以回收热量。
[0014]进一步的，所述的一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，还包括：CO催化氧化装置；所述物料冷却装置的各个高温冷却段排出的废气输送至所述CO催化氧化装置中脱除CO后再输送至所述SCR脱硝装置内进行脱硝。
[0015]进一步的，所述的一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，还包括：除尘器及锅炉预热器；所述锅炉预热器设置在所述CO催化氧化装置的输入侧，用于调整经所述除尘器除尘后的烟气进入所述CO催化氧化装置的温度。
[0016]进一步的，所述物料冷却装置的高温冷却段设置用于引入氧含量低于空气的工艺废气的通道。
[0017]在一些可选的实施例中，本专利技术还提供一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结方法，包括：将烧结机内的烧结烟气输送至物料冷却装置的高温冷却段，降低烧结物料温度的同时提升烧结机排出的烧结烟气的温度，且处理所述烧结烟气中的污染物。
[0018]进一步的，所述一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结方法，还包括：将物料冷却装置的中温冷却段排出的废气引致烧结机内的烧结物料的料面上用于热风烧结，同时将空气或者氧含量大于18％的的工艺废气引入物料冷却装置的中温冷却段为烧结物料降温；将物料冷却装置的高温冷却段排出的废气输送至除尘器内进行除尘；将除尘后的废气输送至锅炉预热器内进行温度调整；经锅炉预热器调整温度后的废气输送至CO催化氧化装置内以脱除废气中剩余的CO；脱除CO后的废气再输送至SCR脱硝装置内进行脱硝，脱除剩余的NOx；将脱硝完成的废气输送至余热锅炉以回收废气热量。
[0019]本专利技术所带来的有益效果：
[0020]1.本专利技术将烧结烟气引入物料冷却装置的高温段用于烧结物料的冷却，降低烧结物料温度的同时提升烧结烟气温度，实现烧结烟气无需额外消耗能源加热，节约能源且实现碳减排，同时实现在脱硝操作中可选用高效稳定的高温SCR脱硝工艺，实现烧结烟气脱硝工艺的突破；
[0021]2.由于烧结烟气经过了高温段的高温烧结料，烧结烟气中的CO在高温下被氧化成
CO2，因此本专利技术实现了CO减排的效果；
[0022]3.本专利技术保留热风烧结的优势，同时避免了因氧含量不足而造成烧结矿质量下降的问题；
[0023]4.本专利技术设置了CO催化氧化装置，在烧结烟气温度较高的情况下，利用催化剂和烧结烟气中的氧气脱除掉经过高温烧结料后烧结烟气中的CO，实现了CO最大限度的减排；
[0024]5.本专利技术在CO两级减排的同时，再次为烧结烟气提升温度，余热锅炉回收热量与CO减排量同步增加，提升了余热回收系统的产汽量和发电量；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，包括：按照烧结物料移动方向依次设置的烧结机及物料冷却装置；其特征在于，还包括：烧结烟气引出装置，用于将所述烧结机内的烧结烟气输送至所述物料冷却装置的高温冷却段与烧结物料换热进行升温同时处理所述烧结烟气中的污染物。2.根据权利要求1所述的一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，其特征在于，所述烧结烟气引出装置包括：主抽风机以及若干冷却鼓风机；所述主抽风机的入风口与所述烧结机内部连通，所述冷却鼓风机的入风口与所述主抽风机的出风口连接，各个所述冷却鼓风机的出风口分别连接至所述物料冷却装置的各个高温冷却段。3.根据权利要求1或2所述的一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，其特征在于，还包括：烟气回引装置，用于将所述物料冷却装置的中温冷却段排出的废气输送至所述烧结机内；所述物料冷却装置的中温冷却段设置用于引入空气或者氧含量大于18％的工艺废气的通道。4.根据权利要求3所述的一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，其特征在于，所述烟气回引装置包括：增压风机；所述增压风机的入风口与所述物料冷却装置的中温冷却段内部连通，所述增压风机的出风口与所述烧结机的热风罩内部连通。5.根据权利要求3所述的一种减排污染源、污染物及烟气量的低碳烧结系统，其特征在于，还包括：SCR脱硝装置以及余热锅炉；所述物料冷却装置的各个高温冷却段排出的废气输送至所述SCR脱硝装置内，所述SCR脱硝装置排出的废气输送至所述余热锅炉以回收热量。6.根据权利要求5所述的一种减排污染源、污染物及烟气...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱金伟，崔宇韬，谭玉玲，王洪昌，陈宇，王凡，张艳平，黄家玉，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：