[实用新型]一种链篦机-回转窑球团低NOx排放系统

说明书

本实用新型公开一种链篦机‑回转窑球团低NOx排放系统，该系统将预热一段的出风口通过第一管道连接至环冷一段的进风口，预热一段排出的烟气经过与环冷一段内的烧结矿换热后进入回转窑，参与回转窑的燃烧，燃烧过程中烟气中的氧气被消耗，进而降低排放烟气中的氧含量。经换算，烟气中NOx的含量达到新的排放标准。从而实现球团烟气NOx的超低排放，具有“节能、减排和超低NO_x生产”的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种链篦机-回转窑球团生产技术，具体涉及一种链篦机-回转窑球团低NO_x(氮氧化物)排放系统，属于球团生产、环境保护技术领域。

背景技术

球团矿是我国高炉炼铁生成的主要含铁炉料，2015年我国球团矿产量为12800万吨。相比烧结矿，由于球团生产过程能耗低、环境相对友好，且产品具有强度好、品位高、冶金性能好的优点，应用到高炉冶炼中可起到增产节焦、改善炼铁技术经济指标、降低生铁成本、提高经济效益的作用，因此球团矿在我国最近几年得到大力发展。

我国球团生产以链篦机-回转窑工艺为主，其产量占球团总产量的60％以上。近年来，随着铁矿原料和燃料的日趋复杂，赤铁矿比例的提高(导致焙烧温度升高)、低品质燃料的规模利用、气基回转窑含氮焦炉煤气的应用等，使得不少企业球团生产过程NOx排放浓度呈上升趋势；加之我国环保要求的日益严苛，NOx排放被纳入排放的考核体系，从2015年起，球团生产NOx(以NO₂计)排放限值300mg/m³，使得这部分企业需要增设脱硝设施才能满足国家的排放标准。

虽然球团企业在环保方面做了大量的工作，除尘和脱硫得到了有效控制，能够满足排放要求，但是目前NOx因脱除成本高、工艺复杂，在钢铁形式低迷的环境下，这给球团产业带来了新的挑战，部分企业因NOx超标不得不大量减产，甚至面临关停。从目前大多数的球团生产情况来看，NOx一般排放超标30～100mg/m³，如果能从源头和过程出发，减少NOx产生，从而能够满足排放要求，可以省去末端脱硝净化设备，对链篦机-回转窑球团生产意义重大，有利于进一步提高球团生产的生命力和竞争力。

现有脱除烟气中氮氧化物的方法主要有选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)。其中，温度对SNCR脱硝技术起主导作用。一般认为温度范围为800℃～1100℃较为适宜，但是当温度过高时，NH₃氧化生成NO，可能造成NO的浓度升高，导致NOx的脱除率降低；当温度过低时，NH₃的反应速率下降，NOx脱除率也会下降，同时NH₃的逃逸量也会增加。通常预热二段的温度范围为850℃～1000℃，满足SNCR脱硝方法的条件，但需要优化控制才能达到最佳的减排效果。

SCR脱硝技术的选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下，NH₃优先和NOx发生还原脱除反应，生成N₂和H₂O，而不和烟气中的氧进行氧化反应。

在现有技术上，由于没有系统的研究和可靠的链篦机-回转窑球团生产过程低NOx生成和控制技术，造成球团厂生产过程NOx排放不达标成为常态和企业面临的最大挑战之一。为此，企业只能通过降低球团矿产量，从而减少煤气或煤粉喷入量、降低球团矿强度要求，从而降低回转窑温度和采用较低NOx的原料和燃料等方式来降低NOx的生成。这些方式不仅在产量和质量上影响了球团矿生产，对原燃料的质量要求也很高，造成成本的增加，而且不能从根本上解决球团低NOx生产的难题。除此之外，在主抽风机之后增设脱硝装置，如采用选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)，虽然可以达到低NOx排放的要求，但由于其投资成本高、设备要求高、能耗大、脱硝成本高及存在二次污染，在球团企业没有得到推广应用，目前国内外球团厂NOx控制方式主要还是通过过程控制实现。