[发明专利]一种烧结烟气集中高效脱硫脱硝的方法

说明书

本发明公开了一种烧结烟气集中高效脱硫脱硝的方法，该方法是将烧结机沿入料端至出料端方向的烟气依次分为前段、前中段、中段、中尾段和尾段五部分烟气，将前中段烟气循环利用，使NOx集中排放到烧结机中段烟气中，中段高NOx烟气与中尾段烟气经过换热器换热，与尾段高温烟气汇合使烟气温度大于250℃满足SCR法脱硝要求。换热后的烧结机中尾段高SOx烟气进行脱硫。脱硫后的烟气、脱硝后的烟气与烧结机前段烟气合并，经烟囱进行排放。该方法将SOx和NOx富集在特定区域段进行集中脱硫、脱硝，大幅减少了烟气处理量和降低污染物治理成本。

技术领域

本发明涉及一种烧结烟气脱硫脱硝的方法，特别涉及一种烧结烟气集中高效脱硫脱硝的方法，属于钢铁冶金烟气综合治理技术领域。

背景技术

在全球气候变暖、生态环境恶化的时代背景下，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”已成为全球瞩目的焦点。钢铁工业是我国工业体系中的基础产业，但也是典型的高耗能、高污染产业，其能耗约占整个工业部门能耗的15.25％；废气排放量占全国工业排放总量的16％；所排放的污染负荷占工业总排放的10％左右。

我国钢铁企业炼铁系统以烧结-高炉流程为主，其中烧结是将铁矿石、熔剂、燃料配料混合后在烧结机上高温烧结成矿的过程。烧结工艺是钢铁工业烟气污染物的主要污染源，烧结废气量占钢铁工业总废气量的40％，其排放的烟气含有SOx、NOx等多种污染物，其治理难度大。

我国烧结烟气污染物排放标准日益严格，2015年1月1日起，我国开始实施新的《钢铁工业烧结(球团)污染物排放标准》，规定粉尘≤50mg/Nm³，SO₂≤200mg/Nm³，NOx≤300mg/Nm³、二噁英≤0.5ng/Nm³。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，将颗粒物、SO₂、NOx的排放限值调整为20mg/Nm³、50mg/Nm³、100mg/Nm³，进一步严格了污染物的排放限值，也显著增加了烧结烟气治理的难度。

我国烧结烟气治理当前主要采用单一的污染物脱除方法。烟气脱硫主要采用石灰石-石膏法、氨-硫酸铵法、循环流化床法等，脱硫率都可达到90％以上。烧结烟气脱硫技术在我国已经比较成熟，绝大部分烧结厂都建设了烟气脱硫设施。因此，在脱硫的基础上，如何实现高效脱硝，对烧结烟气污染物治理意义重大。

烧结烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法(SCR)、非催化还原法(SNCR)、SCR/SNCR混合法等，在我国宝钢已率先实现烧结烟气SCR脱硝工业示范。目前，脱硫结合SCR脱硝有两种技术方案，一是先脱硫后脱硝，由于脱硫后烧结烟气温度低，达不到SCR脱硝所需反应温度，需通过外加热提高烧结烟气温度，导致脱硝能耗高、设备庞大、运行成本高。二是先脱硝后脱硫，由于烟气中高浓度的SO₂、碱金属、重金属等对催化剂有严重的毒化作用，导致催化剂容易失效，从而使得催化剂使用量大、运行费用高。

因此，虽然脱硫和SCR脱硝技术均比较成熟，但在烧结烟气治理中，两者没有实现有机的衔接。如何解决烟气温度低、毒化组元对催化剂的影响，在保证脱硫脱硝效率的基础上，经济高效地实现污染物治理，对烧结清洁生产具有重要现实意义。

发明内容

针对现有烧结烟气脱硫结合SCR脱硝工艺存在脱硫脱硝不兼容的问题，如先脱硫后脱硝存在能耗高、先脱硝后脱硫存在催化剂中毒等问题，本发明的目的是在于提供了一种烧结烟气集中高效脱硫脱硝的方法，该方法将SO₂和NOx分别在烧结机特定区域排放，分别单独进行脱硫和脱硝，在降低烟气的处理量的同时，实现脱硫脱硝的兼容，从而可以利用现有脱硫工艺的基础上，对烟气进行经济、高效脱硝。