[发明专利]一种烟气净化和余热利用系统及方法

说明书

本发明提供了一种烟气净化和余热利用系统及方法，所述系统沿烟气流向包括依次连接的烟气排放单元、一级余热利用单元、一级烟气净化单元、二级余热利用单元和二级烟气净化单元，所述的一级烟气净化单元用于去除烟气中的NO_x、大颗粒物和CO，所述的二级烟气净化单元用于去除烟气中的NO_x和二噁英；所述的烟气排放单元和一级余热利用单元之间外接喷氨装置，所述的喷氨装置用于向烟气排放单元排出的烟气中喷入氨气。通过向烟气中喷入NH₃，既达到了脱除NO_x的作用，同时有效抑制了余热锅炉中二噁英的再合成，实现了污染物协同净化。本发明提供的工艺路线实现了污染物减排和节能效果的耦合，符合当下的国家政策需求。

技术领域

本发明属于烟气处理技术领域，涉及一种烟气净化和余热利用系统及方法，尤其涉及一种烟气深度净化及余热多效利用系统及方法。

背景技术

电炉炼钢是我国第四大二噁英排放源，二噁英是世界上已知毒性最强的物质，其毒性为氰化钾的1000倍，我国电炉炼钢的钢铁产能目前约占总钢铁产能的10％，近年来国家积极鼓励发展电弧炉炼钢，计划到2025年末，电炉钢的比例提升至20％，并且电炉冶炼的电耗要降低10％。一方面电炉钢产量的提升势必会提升二噁英的排放量，这就要求对电炉烟气的二噁英排放进行更为严格的控制；另一方面，电炉烟气的温度高，回收烟气余热能有效降低钢铁生产能耗，在二噁英的控制方面，电炉烟气二噁英的控制技术主要为烟气急冷技术，该技术虽然能有效的控制二噁英的排放，但是无法回收烟气中的热量；在电炉烟气的余热利用方面，废钢预热被证明能有效降低炼钢能耗，但是预热过程中会导致二噁英的生成，余热锅炉技术能有效回收热量，但是在其运行区间(200-800℃) 会发生二噁英的再合成，因此目前的烟气处理工艺无法同时满足减排和节能的需求，此外，随着环保标准的日益严格，烟气中的NO_x也面临减排需求，因此，需要一种减排和节能耦合的新型电炉烟气处理工艺。

CN203772039U公开了一种电炉烟气余热利用与高效过滤联合净化的系统，包括通过管路依次联通的电炉、烟气处理装置、除尘装置、主风机和烟囱，所述烟气处理装置包括高温烟气处理段和中低温烟气处理段，所述高温烟气处理段处理后的烟气被引入中低温烟气处理段中进行处理，所述高温烟气处理段处理后的烟气温度不低于450℃，所述中低温烟气处理段处理后的烟气温度不高于250℃。

CN104807341A公开了一种电炉烟气净化并同时利用余热的系统，所述系统包括依次连接的电炉、废钢预热装置、四孔排烟管道、急冷塔、除尘器、引风机和烟囱。

CN109631597A公开了一种超高功率电弧炉烟气净化及热能利用系统，包括屋顶环流罩，烟台导流罩，炉外二次烟气，炉内一次烟气，一次沉降室，增压风机，二次沉降室，余热回收装置，脉冲布袋除尘器，粉尘集中外招，排气筒。

虽然现有技术中公开了众多烟气净化及预热利用系统及相关工艺，但仍无法有效解决在烟气深度净化的过程中二噁英的再合成问题，此外余热利用程度和净化深度也不甚理想。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种烟气净化和余热利用系统及方法，本发明实现了烟气中剧毒物质二噁英以及常规污染物NO_x的深度净化，满足钢铁行业超低排放的标准要求。通过废钢预热装置和余热锅炉对烟气热量进行了多效利用，节约了电炉炼钢中的电耗，降低了电炉炼钢成本。通过向烟气中喷入NH₃，既达到了脱除NO_x的作用，同时有效抑制了余热锅炉中二噁英的再合成，实现了污染物协同净化。本发明提供的工艺路线实现了污染物减排和节能效果的耦合，符合当下的国家政策需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：