一种基于烧结烟气选择性循环的脱硫脱硝系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于烧结烟气选择性循环的脱硫脱硝系统，通过将烧结机头部风箱中的烟气经SCR脱硝处理后循环至烧结机的机尾烟罩中，一方面可避免将该部分烟气直接排放而污染环境，另一方面还可利用机尾烧结矿中铁氧化物的催化作用继续发生脱硝反应，脱除残留的NO

【技术实现步骤摘要】
一种基于烧结烟气选择性循环的脱硫脱硝系统


[0001]本技术涉及烧结机烟气处理设备，具体涉及一种基于烧结烟气选择性循环的脱硫脱硝系统，属于烧结烟气处理


技术介绍

[0002]烧结工序是钢铁冶炼流程中污染物排放最多的工序；随着环保要求日渐严苛，烧结烟气的处理结果直接关系到烧结生产能否顺利进行(目前已经有很多烧结厂因为烟气治理不达标被限制生产)。烧结烟气中的污染物重要是SO2、NO
X
等，目前烧结厂主要采用的烟气治理方式是将烟气收集后进行集中处理，烟气处理过程中需要使用大型的脱硫脱硝设备、同时还要消耗大量的脱硫脱硝药剂(活性炭、催化剂、石灰等)，这大大增加了烟气治理的成本。
[0003]中国专利CN211233988 U公布了一种烟气循环脱硝烧结系统，该技术将还原气体和具有高浓度NOx的烧结烟气循环至脱硝段，由于烧结料层内温度较高，可达到800
‑
1100℃，在800
‑
1100℃的温度区间内能完全满足氮氧化物催化还原反应的温度要求，在为烧结烟气脱硝时不需要额外添加为烟气加热的升温设备，同时烧结矿具有的还原催化剂作用的成分，高温烧结矿能够保证脱硝催化剂的需求，不需要外购脱硝催化剂，从而有效的对烧结过程中产生的NOx进行催化还原，实现烧结烟气的部分脱硝，不消耗脱硝催化剂，能节约脱硝过程的投资成本，降低了烧结过程的脱硝运行成本。中国专利CN108404660B公布了一种铁矿氧化球团生产过程的SCR脱硝方法，该方法是在球团生产的抽风干燥段进行喷氨SCR脱硝，该专利技术利用铁矿石中铁氧化物自身的催化性能作催化剂，在球团生产过程实现SCR脱硝，不需额外建设末端SCR脱硝装置。由此可见，在烧结过程中，利用烧结矿的特性辅助催化脱硝的理论已被验证。
[0004]中国专利CN201302374Y公开了一种烧结机头烟气选择性脱硫装置，涉及烧结机上使用的脱硫装置，包括烧结机头的风箱、烟道、电除尘器、抽风机、脱硫装置、风挡阀门、管道，其特征在于烧结机头的头部、尾部低硫烟气的各个风箱通过管道分别接入机头烟道与机尾烟道、机中部的高硫的风箱通过管道接入机中烟道，机尾烟道与机尾烟道通过三通接头接入A#电除尘器，电除尘器出口依次与A#抽风机、直连风挡阀门、烟囱管道连通；机中烟道依次与B#电除尘器、B#抽风机、进口风挡阀门、脱硫装置、出口风挡阀门、烟囱管道连接，B#抽风机出口管道还依次与旁路风挡阀门、烟囱管道连接。上述技术通过双烟道选择性脱硫，烧结机头部和尾部的SO2浓度低，符合国家排放标准可以直接排放，仅需对烧结机中部SO2浓度高的烟气进行脱硫处理。上述方案存在两大缺陷：首先没有考虑到脱硝，烧结机头部烟气中虽然SO2浓度低，但是烧结机头部的点火机构(包括点火炉和保温炉)处燃烧煤气(天然气)时会产生NO
X
，NO
X
含量超过了国家排放标准不能直接排放；其次，烧结机工作时空旷不稳定时烟气中SO2的浓度也会变化，该技术每根风箱支管只能接入固定的烟道不能灵活切换，当头部、尾部烟气SO2的浓度超标时也无法切换到中部脱硫烟道。此外现有的烧结烟气脱硫脱硝系统还存在烟气处理量大，烟气处理成本高的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术提供了一种基于烧结烟气选择性循环的脱硫脱硝系统，通过将烧结机头部风箱中的烟气经SCR脱硝处理后循环至烧结机的机尾烟罩中，一方面可避免将该部分烟气直接排放而污染环境，另一方面还可利用机尾烧结矿中铁氧化物的催化作用继续发生脱硝反应，脱除残留的NO
X
和NH3，进一步降低烟气中NO
X
含量，同时从烧结机头部风箱循环过来的高温烟气可以有效降低烧结过程中燃料的消耗量。同时还能够针对烧结机底部各风箱内烧结烟气中SO2和NO
X
含量分布差异的特点，针对不同风箱中烧结烟气中SO2和NO
X
含量的不同选择性的采取合适的脱硫和/或脱硝方案，特别是将机头风箱烟气进行选择性循环至烧结机机尾料层中，并利用该段的烧结矿的催化活性对循环烟气进行脱硝处理，进而实现降低脱硫脱硝的烟气处理量以及降低烟气的脱硫脱硝处理成本，对实现降低烟气处理成本和高效脱硫脱硝具有重要的意义。
[0006]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案具体如下所述：
[0007]一种基于烧结烟气选择性循环的脱硫脱硝系统，该系统包括烧结机、风箱以及烟道。风箱包括头部风箱、中部风箱以及尾部风箱。烟道包括头部烟道、中部烟道以及尾部烟道。
[0008]其中：头部风箱通过烟气输送管道与头部烟道相连通，头部烟道的排气口通过烟气循环管道与位于烧结机尾部上方的机尾烟罩相连通。烟气循环管道上设置有混匀脱销反应室。
[0009]中部风箱通过烟气输送管道与中部烟道相连通，中部烟道的排气口再通过第一管道与烟囱相连通。第一管道上设置有烟气净化机构。
[0010]尾部风箱通过烟气输送管道与尾部烟道相连通，尾部烟道的排气口再通过第二管道与烟囱相连通。
[0011]作为优选，在烧结机的底部沿机头至机尾方向依次设置有n个互不相通的风箱。位于烧结机头部下方的前i个风箱为头部风箱，位于烧结机尾部下方的后j个风箱为尾部风箱，位于头部风箱和尾部风箱之间的风箱均为中部风箱。其中：n≥3，n/2≥i≥1，n/2≥j≥1，且n、i、j均为整数。
[0012]作为优选，该系统包括有m个中部风箱。m个所述中部风箱中靠近头部风箱的前x个风箱均通过前部三通风管分别连通头部烟道和中部烟道。m个所述中部风箱中靠近尾部风箱的后y个风箱均通过后部三通风管分别连通尾部烟道和中部烟道。其中：m＝(n
‑
i
‑
j)，x≤m，y≤m，且m、x、y均为整数。
[0013]作为优选，前部三通风管所对应的中部风箱内均设置有SO2浓度监测仪。后部三通风管所对应的中部风箱内均设置有NOx浓度监测仪。前部三通风管和后部三通风管上均设置有电动阀门，通过电动阀门控制前部三通风管和后部三通风管的开合及其内部烟气的流向。
[0014]作为优选，在混匀脱销反应室上还设置有氨气接入支管。在混匀脱销反应室的内部设置有加热机构以及烟气温度检测仪。
[0015]作为优选，该系统还包括有烟气分配器。烟气分配器设置在机尾烟罩上并位于机尾烟罩与烟气循环管道之间。烟气循环管道与烟气分配器的进气口相连通，烟气分配器的排气口与机尾烟罩相连通。
浓度和NO
X
浓度均较低(因为在烧结机尾部烧结过程已经快反应完成，仅有少量的燃料燃烧)，一般经过除尘处理后可以直接进行排放。
[0028]在本技术中，混匀脱销反应室为SCR脱硝装置，并在混匀脱销反应室上还设置有氨气接入支管。氨气添加支管上设有流量阀门，头部烟道内的烟气和氨气能够在混匀脱销反应室充分混合均匀并进行SCR脱硝反应，实现脱除烧结机循环烟气内的氮氧化物的目的。
[0029]在本技术中，在混匀脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于烧结烟气选择性循环的脱硫脱硝系统，其特征在于：该系统包括烧结机(1)、风箱(2)以及烟道(3)；风箱(2)包括头部风箱(201)、中部风箱(202)以及尾部风箱(203)；烟道(3)包括头部烟道(301)、中部烟道(302)以及尾部烟道(303)；其中：头部风箱(201)通过烟气输送管道与头部烟道(301)相连通，头部烟道(301)的排气口通过烟气循环管道L0与位于烧结机(1)尾部上方的机尾烟罩(105)相连通；烟气循环管道L0上设置有混匀脱销反应室(4)；中部风箱(202)通过烟气输送管道与中部烟道(302)相连通，中部烟道(302)的排气口再通过第一管道L1与烟囱(6)相连通；第一管道L1上设置有烟气净化机构(5)；尾部风箱(203)通过烟气输送管道与尾部烟道(303)相连通，尾部烟道(303)的排气口再通过第二管道L2与烟囱(6)相连通。2.根据权利要求1所述的脱硫脱硝系统，其特征在于：在烧结机(1)的底部沿机头至机尾方向依次设置有n个互不相通的风箱(2)；位于烧结机(1)头部下方的前i个风箱为头部风箱(201)，位于烧结机(1)尾部下方的后j个风箱为尾部风箱(203)，位于头部风箱(201)和尾部风箱(203)之间的风箱均为中部风箱(202)；其中：n≥3，n/2≥i≥1，n/2≥j≥1，且n、i、j均为整数。3.根据权利要求2所述的脱硫脱硝系统，其特征在于：该系统包括有m个中部风箱(202)；m个所述中部风箱(202)中靠近头部风箱(201)的前x个风箱均通过前部三通风管(204)分别连通头部烟道(301)和中部烟道(302)；m个所述中部风箱(202)中靠近尾部风箱(203)的后y个风箱均通过后部三通风管(205)分别连通尾部烟道(303)和中部烟道(302)；其中：m＝(n
‑
i
‑
j)，x≤m，y≤m，且m、x、y均为整数。4.根据权利要求3所述的脱硫脱硝系统，其特征在于：前部三通风管(204)所对应的中部风箱(202)内均设置有SO2浓度监测仪(206)；后部三通风管(205)所对应的中部风箱(202)内均设置有NOx浓度监测仪(207)；前部三通风管(204)和后部三通风管(205)上均设置有电动阀门(208)，通过电动阀门(208)控制前部三通风管(204)和后部三通风管(205)的开合及其内部烟气的流向。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李靖，胡建军，张振华，余俊杰，刘一山，
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：