[发明专利]一种烧结矿余热以及烧结烟气污染物的协同处理工艺

说明书

本发明涉及一种烧结矿余热以及烧结烟气污染物的协同处理工艺，该处理工艺包括，冶金烧结产生的烧结烟气经过除尘处理脱除颗粒物后与冶金烧结产生的烧结矿进行热交换处理，并且在热交换处理中烧结烟气中的至少部分CO被氧化脱除；还包括烧结烟气进行脱除CO处理，在脱除CO处理中烟气中的至少部分CO被氧化脱除。根据目前烧结机及脱硫系统的布置情况，烧结烟气可采用先脱除SO₂或最后脱除SO₂的工艺。该协同处理工艺解决了CO的脱除以及利用问题，并且实现了烧结矿余热以及烧结烟气污染物的协同处理。

技术领域

本发明涉及冶金行业的废物利用，具体涉及余热利用及污染物的处理领域。

背景技术

在当今全球变暖、生态环境恶化的背景下，烧结的节能减排对钢铁工业的可持续发展具有重要意义。据统计，烧结工序能耗约占整个钢铁工业能耗的15％以上，污染物排放量约占整个钢铁工业的40％左右。近年来，随着国家对节能减排的日益关注，在烧结领域相继出现了烧结矿余热利用及烧结机机头烟气污染物如粉尘、SO₂的处理技术，并且随着国家环保标准的提高，出现了烧结烟气中NO_x的处理技术。但烧结余热利用和烟气污染物处理技术分别发展，虽日趋成熟，但结果并不能使人满意。主要原因是目前烧结余热利用率偏低，而在烟气污染物处理过程中需要大量的消耗能源，导致烧结系统运行成本持续增加。

在烧结生产过程中，大概约15％的能量以烧结烟气的显热形式排放，约35％的能量以烧结矿的显热形式排放。以上两种形式的显热约占烧结工序总消耗能量的50％以上。另外，在烧结过程中，约有1/4的C转化为CO并随烧结烟气外排，不仅对环境带来污染，也造成了能源的巨大浪费。据测算，由C的不完全燃烧损失的能量约占烧结总能量的15％。这三部分能量约占烧结总能量的65％，这三部分能量目前均以各种形式排放到大气中，不仅造成资源的巨大浪费，更造成了环境的污染和工业企业的热效应。在这三部分能量中，目前只有烧结矿的部分显热能够回收利用，但回收率一般不足30％，并且本身消耗的电能约占总发电量的20％左右。也就是说，目前的烧结余热回收技术对烧结能量的回收不足10％。

随着国家环保形势的日趋严峻，烧结烟气污染物处理工艺的发展迅速，目前烧结烟气中颗粒物、SO₂的脱除工艺已基本成熟，NO_x的脱除工艺正在快速发展，并已大体形成了活性炭工艺、臭氧脱硝工艺和SCR脱硝工艺三个方向。目前三种脱硝工艺虽都能实现国家超低排放的指标要求，但自身都存在一些弊端，主要表现为：1、活性炭工艺：1)一次性投资成本及后期运行维护成本高；2)活性炭用煤资源量有限，将来面临无活性炭可用的境地。2、臭氧脱硝：1)电耗成本较高，臭氧转化率偏低；2)对脱硫后布袋具有强氧化作用，影响到除尘布袋寿命；3)臭氧作为大气污染物的一种，造成新的大气污染。3、SCR脱硝工艺：1)低温脱硝效率偏低；2)需要消耗大量能源对烟气进行加热。以上工艺目前虽已实现了对烟气中SO₂、NO_x、颗粒物的脱除，但对烟气中污染物之一的CO的脱除均无能为力。通过监测，烧结烟气中CO浓度要远远高于SO₂、NO_x等污染物的浓度。通过监测，烧结烟气中的主要污染物数据为：SO₂ 600-2000mg/m³、NO_x 200-400mg/m³、CO 8000-25000mg/m³。

现有技术中使用的对烧结烟气和烧结矿处理用的环冷机，存在着密封性差，环冷机的实际利用的烟气量与烧结烟气量相差巨大以及换热后的烟气温度低等问题。湿法脱硫后的烟气不能返回到环冷机进行热交换，其主要原因为湿法脱硫后的烟气中含有大量的酸性气体，对后序设备尤其是环冷机有很强的腐蚀作用，尤其是环冷机车轮等转动部位的腐蚀。并且以上工艺均没有很好的解决烧结机开停机、烧结机出现短时停机等情况导致的脱硝和脱除CO不能正常进行的问题。

发明内容