[发明专利]一种烧结烟气协同处理系统、烟气处理方法及应用

说明书

本发明涉及一种烧结烟气协同处理系统和烧结烟气处理方法，所述协同处理系统包括烟气输送管道和按照烟气输送方向依次串联的内热式反应器、旋风除尘器、快速降温器、脱硫塔、除尘器、引风机和气体外排装置。本发明可实现多种污染物的协同处置，内热式反应器有效控制了一氧化碳的排放量，同时减少二噁英的污染；而一氧化碳和二噁英燃烧释放的热量又进一步辅助了内热式反应器对其他污染成分的处理；本发明提供的系统处置脱硝方式同时采用了直接还原脱硝和氮气还原脱硝，脱硝稳定性好、成本低且效率高；本发明提供的协同处理系统的副产物为硫酸钙等稳定成分，不产生亚硫酸钙等不稳定成分，副产物可用作水泥原料，实现了固废处理的双重环保效益。

技术领域

本发明涉及清洁技术领域，具体而言，涉及一种烧结烟气协同处理系统和烧结烟气处理方法。

背景技术

随着我国重工业的不断发展，环境污染问题已经越来越严重，而在重工业中，钢铁行业是我国的基础产业，也是增加环境污染的主要行业之一。其烧结烟气SO₂排放量已经占整个工业SO₂排放量的12％左右，是钢铁行业SO₂污染的重要控制对象，大气污染治理标准随之不断提高，钢铁行业超低排放也逐步推行，要求SO₂排放浓度不高于35mg/Nm³。

目前，烧结烟气脱硫技术按照吸收剂的物态可以分为湿法脱硫、半干法脱硫和干法脱硫。其中湿法脱硫中的石灰石-石膏脱硫系统是目前最成熟的烟气脱硫工艺，该工艺以石灰石或石灰的浆液作脱硫剂，在吸收塔内对SO₂烟气喷淋洗涤，使烟气中的SO₂反应生成CaSO₃和CaSO₄，同时向吸收塔的浆液中鼓入空气，强制使CaSO₃都氧化为CaSO₄，脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液，易于达到90％的脱硫率，并且易于控制结垢与堵塞。石灰石/石膏法的主要优点是：适用的煤种范围广、脱硫效率高(有的装置 Ca/S＝1时，脱硫效率大于90％)、吸收剂利用率高(可大于90％)、设备运转率高(可达90％以上)、工作的可靠性高、脱硫剂—石灰石来源丰富且廉价。但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的：初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物—石膏很难处理、废水较难处理。

干法脱硫是应用粉状或颗粒状的吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的 SO₂气体，不同的干法脱硫剂，在不同的温区工作，由此可划分为低温(常温和低于100℃)脱硫剂、中温(100℃～400℃)脱硫剂和高温(400℃)脱硫剂，其缺点是吸收剂的利用率低于湿法脱硫工艺，用于高硫的烧结烟气脱除效果更差，飞灰与脱硫产品混合影响最终产物的综合利用，并且吸收塔内反应不完全，产生不稳定产物。

成熟的半干法脱硫工艺包括NID干法脱硫技术，其技术参数为：钙硫比 (Ca/S)：1.4；物料循环次数：30～150；脱硫效率：70％-80％；脱硫SO₂脱除效率：99％；除尘效率：99.9％；系统可利用率：1％。CFB循环流化床烟气脱硫技术，其技术参数为：技术参数钙硫比(Ca/S)：1.4；物料循环次数： 30～100；脱硫效率：80％；SO₂脱除效率：99％；除尘效率：99.9％；系统可利用率：98％。

半干法脱硫会产生大量的亚硫酸钙，亚硫酸钙为不稳定物质容易造成环境的二次污染。现有半干法脱硫工艺的产物成分很难再次得到利用，一般采用堆积或者填埋的方式处理，如此处理虽然能够降低废物的处置成本，但并不是一种环保的处理手段。而且现有半干法脱硫工艺对吸收剂的利用率偏低，混合在最终产物中又不能被有效的回收利用，造成吸收剂的大量浪费和二次污染。

烧结烟气中除了SO₂，通常还包括5000-15000mg/Nm³的CO，目前烧结烟气中CO的治理是一项空白，这不仅仅使得CO的余能未能被回收，造成能源浪费，同时CO的排放也造成了大气的污染。