[发明专利]烧结烟气分质定向循环及在线脱硝系统

说明书

本发明涉及一种烧结烟气分质定向循环及在线脱硝系统，技术方案包括烧结机，所述烧结机的台车下方设有风箱，风箱底部的出口连通烟道管道，沿台车行进方向烧结机依次分为点火段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域，所述烟气管道包括高温烟气主烟道、循环烟气主烟道和机头点火段烟道；所述机尾段和烟气快速升温段下方的风箱出口分别经流化床反应器连通高温烟气主烟道；所述机头段下方的风箱出口经循环烟气主烟道连通烧结机台车上方的循环烟气罩；所述点火段下方的风箱出口连接机头点火段烟道。本发明系统简单、结构紧凑、余热回收率高、脱硝设备投资省、脱硝运行成本低、脱硝催化剂及烟气升温能耗零投入。

技术领域

本发明涉及环保领域的烟气脱硝系统，具体的说是一种烧结烟气分质定向循环及在线脱硝系统。

背景技术

烧结烟气是烧结混合料经点火后，随台车运行，在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。由于国内烧结机漏风率高(40％～50％)和固体料循环率高，有相当一部分空气没有通过烧结料层，每生产1吨烧结矿大约产生4000～6000m³烟气。烧结烟气的主要特点是：烟气量大、温度较高、携带粉尘多、CO含量较高、二氧化硫(SO₂)浓度较低、含湿量大、含腐蚀性气体、含二恶英类物质等。由于烧结烟气排放源集中、总量较大，因此对局部地区大气质量的影响较大。排放的NO_X会引起酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏以及温室效应，对自然环境和人类健康造成极大威胁。

2012年，国家环境保护部颁布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准(GB28662-2012)》，规定烧结烟气NO_X的排放标准限值为300mg/m³，这一标准仅依靠调整燃烧参数、改善燃烧条件很难达到目的。目前国内外多采用技术可靠、工艺成熟的选择性催化还原(SCR)技术对烧结烟气进行处理以降低NO_X的排放量。许多具有SCR活性的催化剂见诸报道，如强氧化物催化剂、分子筛催化剂以及活性焦等。但存在着以下问题：催化剂昂贵(如V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂等)，且容易硫化失活；催化剂窗口温度高(一般为320－450℃)，但烧结烟气温度一般为100－200℃，达不到商用催化剂的窗口温度，需要消耗大量燃料加热烧结烟气，进而增加了SCR烧结烟气脱硝成本。

另一方面，烧结过程中烧结机不同区域产生的烟气温度及烟气中污染物浓度有较大的差异，如图1－1及图1-2所示。

在烧结机尾部约烧结机总长度35－45％区域产生的烧结烟气温度较高，最高可达320℃，同时此区域的NOx浓度只有100mg/Nm³左右；在烧结机头部约烧结机总长度50－60％的区域产生的烧结烟气温度较低，低于100℃，同时此区域的NOx浓度较高，最高可达400mg/Nm³以上。为了节省烧结烟气脱硝时升温的能耗，本方案结合烧结机中不同区域烧结烟气的温度特点，进行在线脱硝，可实现脱硝催化剂及烟气升温能耗的零投入。

发明内容

本发明针对现有烧结烟气处理存在的工艺路线长、脱硝处理投资大、成本高等共性问题，结合烧结机中不同区域烧结烟气的温度及污染物浓度不同的特点，提供一种工艺流程简单、不外购脱硝催化剂、烟尘余热回收率高、对环境友好、脱硝设备投资省、脱硝运行成本低的烧结烟气分质定向循环及在线脱硝系统，进行在线脱硝，实现脱硝催化剂及烟气升温能耗的零投入。

本发明系统包括烧结机，所述烧结机的台车下方设有风箱，风箱底部的出口连通烟道管道，沿台车行进方向烧结机依次分为点火段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域，所述烟气管道包括高温烟气主烟道、循环烟气主烟道和机头点火段烟道；所述机尾段和烟气快速升温段对应的风箱出口分别经流化床反应器连通高温烟气主烟道；所述机头段对应的风箱出口经循环烟气主烟道连通烧结机台车上方的循环烟气罩；所述点火段对应的风箱出口连接机头点火段烟道。