[发明专利]烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统及方法

说明书

本发明涉及步进式烧结机烧结矿显热及烟气余热回收和烟气净化一体化系统及方法，属于烟气净化和余热回收技术领域。本发明提供的一体化系统，包括烧结机、破碎装置、换热‑冷却装置、第一除尘装置、SCR脱硝塔、余热回收装置、第二除尘装置、脱硫装置和发电单元；步进式烧结机分为烧结机前段和烧结机后段，烧结机前段烟气在换热‑冷却装置中与红热烧结矿进行换热，热交换后的烧结机前段烟气经脱硝后，与烧结机后段烟气在余热回收装置进行余热回收，最后通过脱硫装置进行脱硫处理。本发明提供的一体化系统能够最大程度的回收烧结矿显热、烧结烟气余热并对烧结烟气进行净化处理；既能高效利用热量，节能减排。

技术领域

本发明属于冶金制造节能减排技术领域，尤其涉及步进式烧结机的烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统及方法。

背景技术

在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10％，仅次于炼铁工序。在烧结工序总能耗中，有近50％的余热热能以烧结机烟气和冷却机废气的余热形式排入大气，既浪费了热能又污染了环境。

钢铁厂中各种设备放出的NOx总量在固定发生源中占第二位，仅次于SO₂的排放量。其中，烧结生产过程NOx排放量约占钢铁厂NOx排放总量的一半左右。因此，对烧结烟气NOx排放量的严格控制，可有效降低钢厂的NOx的排放量。表1给出了GB 28662-2012钢铁烧结、球团工业大气污染物特别排放限值。

表1钢铁烧结、球团工业大气污染物特别排放限值GB 28662-2012

现有技术中的烧结矿显热回收、烧结烟气余热回收和烧结烟气净化处理存在以下问题：

1.现有烧结矿环冷机存在大量漏风现象，漏风率高达30％以上；2.环冷机高温段风箱出口废气温度稍高，约300℃左右，其余段废气温度低，无法利用而基本放散，因此烧结矿余热利用低，只有30～40％；3.现有烧结机烟气平均温度约150℃左右，烧结烟气直接脱硝，如果平均温度约150℃的烧结烟气直接采用低温脱硝(150～240℃)或采用中温脱硝，均需要对烧结烟气通过外供煤气补燃提温，消耗大量的煤气，若低于中温SCR脱硝最佳温度范围350～420℃，脱硝反应效率低；4.此外，烧结烟气除尘后与烟囱之间采用低温脱硝(150～240℃)，催化剂的活性差，易受二氧化硫和水等物质毒化，效率更低；5.需要脱硝的烟气量增大。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种步进式烧结机烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统及方法，用以解决现有技术中：(1)烧结机上红热球团(即高温烧结矿)显热无法利用，冷抽浪费电能；(2)环冷机漏风量大，显热回收效率低；(3)烧结烟气余热未能得到回收利用；(4)烧结烟气单独脱硝需要外供煤气补燃加热，能耗增加，成本高的技术问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种步进式烧结机烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统，包括烧结机、破碎装置、换热-冷却装置、第一除尘装置、SCR脱硝塔、余热回收装置、第二除尘装置、脱硫装置和发电单元；烧结机分为烧结机前段和烧结机后段，所述烧结机前段和烧结机后段分别设有烧结机前段风箱和烧结机后段风箱；烧结机前段烟气经烧结机前段风箱后依次通过换热-冷却装置、第一除尘装置、SCR脱硝塔、余热回收装置、第二除尘装置和脱硫装置；烧结机后段烟气经烧结机后段风箱后依次通过SCR脱硝塔/余热回收装置、第二除尘装置和脱硫装置；烧结机前段烟气在换热-冷却装置中对红热烧结矿进行一次冷却，热交换后的烧结机前段烟气与烧结机后段烟气通过余热回收装置进行余热回收。