[发明专利]一种配带二次混风的SCR脱硝烟气加热装置

说明书

一种配带二次混风的SCR脱硝烟气加热装置，属于钢铁行业烧结、球团低温烟气SCR脱硝加热技术领域。装置包括热风炉燃烧系统和二次混风系统；热风炉燃烧系统包括助燃风机、助燃气管路、可燃气管路、燃烧器、点火器和热风炉等，助燃风机通过助燃气管路与燃烧器连接，点火器位于热风炉炉体燃烧器的进气口处；二次混风系统包括混风室、热风分配器、混风风机等，混风室的入口与热风炉高温烟气出口连接，混风室出口高温烟气通过二次混风管道进入热风分配器。优点在于，有效降低了热风炉高温热风出口温度，同时调整炉膛内部压力，增强了脱硝原烟气的受热均匀性，有利于提高脱硝效率。

技术领域

本发明属于钢铁行业烧结、球团低温烟气SCR脱硝加热技术领域，特别涉及一种配带二次混风的SCR脱硝烟气加热装置。

背景技术

烧结、球团是钢铁生产的重要工序，也是钢铁联合企业的固体废物处理中心，铁、磷、除尘污泥、除尘灰等生产过程中产生的绝大多数含铁废物都能作为烧结生产原料重新回到生产流程中。由于烧结、球团生产过程中使用多种原燃料，因此烧结、球团烟气成分比燃煤锅炉烟气更加复杂，烧结、球团烟气污染物排放量占比较大，颗粒物、SO₂、NO_X排放量分别占钢厂污染物排放总量的40％、70％、50％以上；同时烧结烟气中含有SO₂、NO_X、HF、重金属、二噁英等多种有害气态污染物及含铁粉尘、重金属等固态污染物，对环境的危害极大。因此，全面控制烧结烟气中的颗粒物、SO₂、NO_X等污染物排放已经成为钢铁企业控制污染的重点工作。2018-05，生态环境部发布了《钢铁企业超低排放改造工作方案》(征求意见稿)，再次刷新了对烧结烟气污染物的排放限制规定，将烧结机头烟气、球团焙烧烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物的排放限值由20mg/m³、50mg/m³、100mg/m³修改为10mg/m³、35mg/m³、50mg/m³，并规定所有具备条件的钢铁企业按区域分别于2020年、2022年、2025年完成超低排放改造。2018年，我国将全面启动钢铁行业超低排放改造工作。随着电力行业超低排放的成功应用和全面普及，对包括钢铁烧结在内的非电领域实施“超低排放”治理将是大势所趋。

SCR脱硝作为当前应用最多、最成熟的烟气脱硝工艺之一，它具有脱硝效率高(≥90％)、运行稳定、容易操作等优点，在国内外烧结、球团工艺已经有成功应用。SCR脱硝工艺需要在设定的温度下完成氧化还原反应，原烟气温度及其均匀性是保证脱硝效率的重要因素。烧结、球团烟气温度一般为100～160℃，具有体量大、温度低、波动性大的特点，因此选用SCR脱硝工艺需要增设加热装置对进入SCR脱硝反应器的原烟气进行升温处理，才能达到催化剂对应的脱硝温度反应窗口，实现催化还原过程。因此烧结、球团烟气SCR脱硝都需要配套热风炉对原烟气进行加热升温，现有烧结、球团低温原烟气的常规加热方法是将热风炉生产的高温热风直接通入SCR脱硝反应器入口垂直烟道内，属于直燃直混的方式，由于热风炉的出口烟气温度过高(≥1000℃)，烧结、球团的脱硝原烟气温度一般较低(≤160℃)，高温热风与低温原烟气的温差较大，两股烟气在SCR脱硝反应器入口垂直烟道内混合时间较短，一般为0.9s左右，实际运行过程中普遍存在温度混合不均匀的问题，致使部分烟温没有达到脱硝反应设计温度值，造成脱硝效率的下降和氨逃逸的增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配带二次混风的SCR脱硝烟气加热装置，解决了热风炉出口高温热风与低温烧结、球团烟气温度混合不均的问题，提高了脱硝反应效率；同时有利于降低热风炉出口高温烟气温度，平衡热风炉炉膛内部压力、减少热风炉出口高温烟道的保温成本。