[发明专利]一种全过程控制减少烧结烟气NOx排放的方法及其装置

说明书

本发明提供了一种全过程控制减少烧结烟气NOx排放的方法及其装置。该方法包括以下步骤：首先对燃料进行预处理，然后根据烧结机长度方向将燃料烧结区域分为头部、中部V1、中部V2、中尾部和尾部，燃料烧结对应产生的烟气分别为头部烟气、中部V1烟气、中部V2烟气、中尾部烟气和尾部烟气，将中部V1烟气和尾部烟气再次循环到烧结过程中，将剩余烟气进行活性炭脱硫脱硝处理，得到净化烟气并通入烟囱进行排放。该方法有机耦合过程控制、烟气循环和活性炭净化工艺，通过全程控制将NOx排放浓度从250～400mg/Nm³降低至100mg/Nm³以下，实现了NOx高效减排，有效减少烟气脱硝的投资成本，降低了烟气处理运行成本。

技术领域

本发明属于钢铁冶金烧结工艺技术领域，尤其涉及一种全过程控制减少烧结烟气NOx排放的方法及其装置。

背景技术

NOx(氮氧化物)是当今主要的大气污染物之一，不仅直接危害人体健康和生态系统，也导致酸雨、雾霾天气、光化学烟雾等复合型空气污染加重。钢铁行业废气中NOx的排放量占全国的10％左右，其中烧结工序是产生NOx的主要来源之一，占钢铁企业总排放量的48％。

随着国家对环保要求的日益严格，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，进一步降低了污染物的排放限值，氮氧化物限值调整为100mg/Nm³，其对于烟气脱硝的技术难度和要求显著增大。由于烧结烟气温度仅为100℃～200℃，难以达到SCR法反应所需的最低温度(300～350℃)，因而在其他领域应用较为成熟的SCR法在烧结烟气脱硝领域的应用还很少。目前仅宝钢将烟气提高到280℃进行SCR法脱硝，但如果要达到100mg/Nm³的排放浓度，需要进一步提升温度以提高脱硝率，这将导致能耗继续增加。活性炭同步脱硫脱硝技术在烧结领域有成功的应用，但单级脱硝塔仍难达到100mg/Nm³的排放要求，采用多级塔将显著增加投资和运行成本。

当前的NOx减排技术只是从单方面考虑降低NOx排放，已经无法满足日益严格的NOx排放要求。因此，开发有机结合过程控制和末端治理的NOx减排方法，使NOx降低到100mg/Nm³的排放标准以下，对钢铁清洁生产意义重大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，针对NOx浓度为250～400mg/Nm³的烧结烟气，提供一种全过程控制减少烧结烟气NOx排放的方法，该方法经济、高效，主要通过抑制NOx生成、选择性循环烟气、活性炭脱硫脱硝全过程综合控制，将NOx经济地降低至100mg/Nm³以下，满足2017年国家修订的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》的浓度要求，同时还提供实施该方法的装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种全过程控制减少烧结烟气NOx排放的方法，包括以下步骤：

首先对燃料进行预处理使燃料表面粘附石灰乳，然后根据烧结机长度方向将燃料烧结区域分为头部、中部V1、中部V2、中尾部和尾部，燃料在各区域中烧结对应产生的烟气分别为头部烟气、中部V1烟气、中部V2烟气、中尾部烟气和尾部烟气，将中部V1烟气和尾部烟气作为循环烟气再次循环到烧结过程中，将头部烟气、中部V2烟气和中尾部烟气进行活性炭脱硫脱硝处理，得到净化烟气，净化后的烟气通入烟囱进行排放。

本发明的技术方案，技术构思巧妙，通过结合过程控制和末端治理的对铁矿烧结过程中NOx的排放进行全面控制；首先通过对燃料进行预处理减少烧结过程NOx的生成，降低污染物处理任务；然后通过烟气循环，减少烟气处理量，并在循环过程最大化降解NOx，进一步减轻后续NOx治理的任务；最后通过活性炭吸附工艺，在活性炭净化工艺的最优条件下调控未循环烟气的性质，实现高效一体化脱硫脱硝。