CN101983751A - 一种烧结机烟气污染物脱除装置及方法 - Google Patents

一种烧结机烟气污染物脱除装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种烧结机烟气污染物脱除装置及方法，用于烧结机的风箱，所述风箱包括依次设置的风箱首端、风箱中部和风箱末端，该装置包括第一初级除尘器和第二初级除尘器，第一初级除尘器的输入端连接到风箱中部，第一初级除尘器输出端设有第一主抽风机，第一主抽风机的输出端连接到反应器，反应器的前部布置有第一活性炭加料系统和消化器，反应器的输出端连接到二级除尘器，二级除尘器的气相输出端通过增压风机与烟囱相连；第二初级除尘器的输入端连接到风箱首端和风箱末端，第二初级除尘器的前部布置有第二活性炭加料系统，第二初级除尘器的输出端设有第二主抽风机，第二主抽风机的气相输出端与烟囱相连。本发明不但能够对SO2、NOx、重金属、二恶英等多种污染物进行协同脱除，而且降低了投资及运行成本。

Description

一种烧结机烟气污染物脱除装置及方法
【技术领域】
本发明涉及对燃烧所排放的烟气净化处理领域，尤其涉及钢铁厂烧结机烟气中SO2、NOX及复合污染物协同脱除装置及方法。
【技术背景】
烧结烟气脱硫是当前钢铁行业环保工作的重点和难点。国务院发布的《节能减排综合性工作方案》明确提出了″十一五″期间实现节能减排的目标任务：主要污染物排放总量减少10％；即到2010年，全国二氧化硫排放总量由2005年的2549万吨减少到2295万吨。
目前，钢铁行业二氧化硫排放量约占全国工业二氧化硫排放总量的8％，仅次于火电行业，位居第二位。据调查，2005年全国钢铁行业二氧化硫排放总量约74万吨，到2006年约76万吨；2007年为75.64万吨，比2006年仅减少了0.5％；2008年全国重点统计的钢铁企业二氧化硫排放量约为110万吨，其中烧结环节80万吨，占排放总量的70％以上。
由上述数据可知，在″十一五″前3年，二氧化硫排放量不但没有在2005年的基础上实现减排，反而有一定程度增加。而截至2009年5月底，我国仅形成烧结烟气脱硫能力8.2万吨，所以减排形势非常严峻。
迄今为止，烧结烟气脱硫工作的推进仍然缓慢，而脱硝还未启动，究其原因，主要有三；一是因为投资大、运行成本高。第二就是原先钢厂没考虑烟气脱硫、脱硝，导致该场地紧张，布置困难。第三、由于目前电力行业烟气脱硫技术中，占主流的石灰石/石膏湿法在烧结行业应用中出现了设备腐蚀严重、堵塞、石膏难脱水、废水处理困难等技术难题，而且SO3、HCl、HF等难以脱除；而氨-硫铵法除了原料氨存在泄漏的危险外，由于硫铵的吸湿特性和微小粒径，脱硫后烟囱易出现冒白烟现象，而且脱硫后重金属和二噁英会进入脱硫副产物---硫铵；还有活性炭/焦法，虽然具有复合污染物综合脱除功能，但一次性投资及运行成本实在太高，根本得不到大面积推广。
目前，科技人员在烧结烟气污染物脱除技术及装置方面开展了一些有益的研究，如公告号为CN201302374Y的专利，对烧结机烟气进行了选择性脱硫，大大降低了设备及使用成本，但其无法实现对NOx、二恶英及重金属等复合污染物的协同脱除；如公告号为CN101306311A的发明专利，能实现对烧结烟气中多种酸性气体、重金属、二恶英等复合污染物协同脱除，但无法有效脱除NOx，而且因为是全烟气脱除，所以成本很高。同样，公告号为CN101254394A的发明专利，也能实现对烧结烟气中多种酸性气体、NOx、重金属、二恶英等复合污染物协同脱除，但脱硝以后都是全烟气处理，所以成本也很高。
【发明内容】
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的问题，提出一种烧结机烟气污染物脱除装置及方法，不但能够对SO2、NOx、重金属、二恶英等多种污染物进行协同脱除，而且能够降低投资及运行成本。
为实现上述目的，本发明专利提出了一种烧结机烟气污染物脱除装置，用于烧结机的风箱，所述风箱包括依次设置的风箱首端、风箱中部和风箱末端，该装置包括第一初级除尘器和第二初级除尘器，所述第一初级除尘器的输入端连接到风箱中部，第一初级除尘器输出端设有第一主抽风机，第一主抽风机的输出端连接到反应器，反应器的前部布置有第一活性炭加料系统和消化器，反应器的输出端连接到二级除尘器，二级除尘器的气相输出端通过增压风机与烟囱相连；所述第二初级除尘器的输入端连接到风箱首端和风箱末端，所述第二初级除尘器的前部布置有第二活性炭加料系统，第二初级除尘器的输出端设有第二主抽风机，第二主抽风机的气相输出端与烟囱相连。
作为优选，所述二级除尘器通过贮灰槽连接输送给料机，输送给料机的输出端连接增湿器，增湿器的输出端连接到反应器内，循环利用，节省成本，减少污染。
作为优选，所述第二初级除尘器采用电除尘器或者电袋除尘器，结构简单，除尘效果好，成本低。
作为优选，所述第一初级除尘器采用电除尘器，二级除尘器采用布袋除尘器，结构简单，除尘效果好，成本低。
作为优选，所述消化器为脱硫脱硝添加剂消化器，具有良好的脱硫脱销效果。
作为优选，所述消化器包括依次设置的初级粗颗粒消化区、次级耦合消化区和完全消化区，结构简单，消化效果好。
为实现上述目的，本发明专利还提出了一种烧结机烟气污染物脱除方法，用于烧结机的风箱，所述风箱包括依次设置的风箱首端、风箱中部和风箱末端，该方法包括脱硫脱硝工艺线和非脱硫脱硝工艺线，所述脱硫脱硝工艺线连接到风箱中部，风箱中部的烟气依次经第一初级除尘器、第一主抽风机、反应器、二级除尘器、增压风机后进入烟囱，反应器的前部布置有第一活性炭加料系统和消化器；非脱硫脱硝工艺线连接到风箱首端和风箱末端，风箱首端和风箱末端的烟气依次经第二初级除尘器、第二主抽风机后进入烟囱，第二初级除尘器的前部布置有第二活性炭加料系统。
作为优选，所述二级除尘器的出口温度控制在80～100℃。
作为优选，所述消化器内添加有脱硫添加剂和脱硝添加剂，具有良好的脱硫脱销效果。
作为优选，所述脱硝添加剂选取高锰酸钾(KMnO4)、亚氯酸钠(NaClO2)、次氯酸钙(Ca(ClO)2)中的至少一种与中性辅助物混合而成，具有良好的脱硫脱销效果。
本发明专利的有益效果：本发明对风箱不同部位的烟气做区别处理，不但能够对SO2、NOx、重金属、二恶英等多种污染物进行协同脱除，SO2脱除效率可达85％-90％以上，并可同时脱除绝大部分的SO3、HCL、HF等；同时，烟气中的NOx被脱硝添加剂氧化除去，效率可达到50％以上。而且，本发明降低了投资及运行成本，且设备占地小，布置方便。
【附图说明】
图1是本发明中一种烧结机烟气污染物脱除装置的结构示意图。
【具体实施方式】
如图1所示，一种烧结机烟气污染物脱除装置，用于烧结机的风箱，所述风箱包括依次设置的风箱首端31、风箱中部32和风箱末端33，该装置包括第一初级除尘器11和第二初级除尘器22，所述第一初级除尘器11的输入端连接到风箱中部32，第一初级除尘器11输出端设有第一主抽风机12，第一主抽风机12的输出端连接到反应器15，反应器15的前部布置有第一活性炭加料系统13和消化器14，反应器15的输出端连接到二级除尘器16，二级除尘器16的气相输出端通过增压风机10与烟囱4相连；所述第二初级除尘器22的输入端连接到风箱首端31和风箱末端33，所述第二初级除尘器22的前部布置有第二活性炭加料系统21，第二初级除尘器22的输出端设有第二主抽风机23，第二主抽风机23的气相输出端与烟囱4相连。所述二级除尘器16通过船形的贮灰槽17连接输送给料机18，输送给料机18的输出端连接增湿器19，增湿器19的输出端连接到反应器15内，循环利用，节省成本，减少污染。所述第二初级除尘器22采用电除尘器或者电袋除尘器，结构简单，除尘效果好，成本低。所述第一初级除尘器11采用电除尘器，二级除尘器16采用布袋除尘器，结构简单，除尘效果好，成本低。所述消化器14为脱硫脱硝添加剂消化器14，具有良好的脱硫脱销效果。所述消化器14包括依次设置的初级粗颗粒消化区、次级耦合消化区和完全消化区，结构简单，消化效果好。
一种烧结机烟气污染物脱除方法，用于烧结机的风箱，所述风箱包括依次设置的风箱首端31、风箱中部32和风箱末端33，该方法包括脱硫脱硝工艺线和非脱硫脱硝工艺线，所述脱硫脱硝工艺线连接到风箱中部32，风箱中部32的烟气依次经第一初级除尘器11、第一主抽风机12、反应器15、二级除尘器16、增压风机10后进入烟囱4，反应器15的前部布置有第一活性炭加料系统13和消化器14；非脱硫脱硝工艺线连接到风箱首端31和风箱末端33，风箱首端31和风箱末端33的烟气依次经第二初级除尘器22、第二主抽风机23后进入烟囱4，第二初级除尘器22的前部布置有第二活性炭加料系统21。所述二级除尘器16的出口温度控制在80～100℃。所述消化器14内添加有脱硫添加剂和脱硝添加剂，具有良好的脱硫脱销效果。所述脱硝添加剂选取高锰酸钾(KMnO4)、亚氯酸钠(NaClO2)、次氯酸钙(Ca(ClO)2)中的至少一种与中性辅助物混合而成，具有良好的脱硫脱销效果。脱硫添加剂采用现有常用的脱硫添加剂。
该方法有脱硫脱硝工艺线和非脱硫脱硝工艺线两条工艺线。
脱硫脱硝工艺线：初级除尘器，所述初级除尘器后的主抽风机，主抽风机的输出端连接反应器15，在反应器15的前面布置有活性炭加料系统、以及消化脱硫及脱硝添加剂的新颖消化器14，反应器15的输出端连接二级除尘器16，所述二级除尘器16通过船形贮灰槽17连接输送给料机18，输送给料机18输出端连接增湿器19，增湿器19的输出端连接到反应器15上；二级除尘器16的气相输出端通过增压风机10与烟囱4相连。
非脱硫脱硝工艺线：初级除尘器，所述初级除尘器前布置有活性炭加料系统，在初级除尘器后布置有主抽风机，主抽风机的气相输出端与烟囱4相连。
根据烧结机烟气的特点，一般首、末端风箱烟气温度较低，生成的SO2及NOx极少，而中部风箱温度较高，SO2及NOx浓度较高；本发明选择烧结机中部风箱温度较高、SO2及NOx浓度较高的烟气作为脱硫脱硝工艺线的处理对象，一般情况下仅需要处理50-60％左右的中部风箱的烟气就可以达到SO2及NOx的达标排放，并可同时脱除SO3、HCL、HF等，大大降低了投资成本和运行成本。
在本发明中，在脱硫脱硝工艺线中布置有消化器14，脱硫脱硝添加剂加水消化后，在反应器15中实现同时脱硫脱硝。另外，通过在两条工艺线分别加入活性炭，可实现对重金属、二恶英等多种污染物的协同脱除。消化器14是一种能制备多种烟气吸收剂的消化设备，它通过分别向各级消化区中加入脱硫脱硝添加剂等，加水消化后得到多种脱硫、脱硝吸收剂；新颖消化器14由初级粗颗粒消化区、次级耦合消化区和完全消化区三级组成，消化生成的脱硫剂和脱硝剂等可直接进入反应器15，几乎没有活性损失。
并且，由于本系统选用烟道作为脱硫、脱硝反应器15，所以可解决大部分钢厂烧结机脱硫、脱硝设备布置场地紧张的难题。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种烧结机烟气污染物脱除装置，用于烧结机的风箱，所述风箱包括依次设置的风箱首端、风箱中部和风箱末端，其特征在于：该装置包括第一初级除尘器和第二初级除尘器，所述第一初级除尘器的输入端连接到风箱中部，第一初级除尘器输出端设有第一主抽风机，第一主抽风机的输出端连接到反应器，反应器的前部布置有第一活性炭加料系统和消化器，反应器的输出端连接到二级除尘器，二级除尘器的气相输出端通过增压风机与烟囱相连；所述第二初级除尘器的输入端连接到风箱首端和风箱末端，所述第二初级除尘器的前部布置有第二活性炭加料系统，第二初级除尘器的输出端设有第二主抽风机，第二主抽风机的气相输出端与烟囱相连。
2.如权利要求1所述的一种烧结机烟气污染物脱除装置，其特征在于：所述二级除尘器通过贮灰槽连接输送给料机，输送给料机的输出端连接增湿器，增湿器的输出端连接到反应器内。
3.如权利要求1或2所述的一种烧结机烟气污染物脱除装置，其特征在于：所述第二初级除尘器采用电除尘器或者电袋除尘器。
4.如权利要求1或2所述的一种烧结机烟气污染物脱除装置，其特征在于：所述第一初级除尘器采用电除尘器，二级除尘器采用布袋除尘器。
5.如权利要求1或2所述的一种烧结机烟气污染物脱除装置，其特征在于：所述消化器为脱硫脱硝添加剂消化器。
6.如权利要求1或2所述的一种烧结机烟气污染物脱除装置，其特征在于：所述消化器包括依次设置的初级粗颗粒消化区、次级耦合消化区和完全消化区。
7.一种烧结机烟气污染物脱除方法，用于烧结机的风箱，所述风箱包括依次设置的风箱首端、风箱中部和风箱末端，其特征在于：该方法包括脱硫脱硝工艺线和非脱硫脱硝工艺线，所述脱硫脱硝工艺线连接到风箱中部，风箱中部的烟气依次经第一初级除尘器、第一主抽风机、反应器、二级除尘器、增压风机后进入烟囱，反应器的前部布置有第一活性炭加料系统和消化器；非脱硫脱硝工艺线连接到风箱首端和风箱末端，风箱首端和风箱末端的烟气依次经第二初级除尘器、第二主抽风机后进入烟囱，第二初级除尘器的前部布置有第二活性炭加料系统。
8.如权利要求7所述的一种烧结机烟气污染物脱除方法，其特征在于：所述二级除尘器的出口温度控制在80～100℃。
9.如权利要求7所述的一种烧结机烟气污染物脱除方法，其特征在于：所述消化器内添加有脱硫添加剂和脱硝添加剂。
10.如权利要求9所述的一种烧结机烟气污染物脱除方法，其特征在于：所述脱硝添加剂选取高锰酸钾(KMnO4)、亚氯酸钠(NaClO2)、次氯酸钙(Ca(ClO)2)中的至少一种与中性辅助物混合而成。
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Denomination of invention: Device and method for removing smoke pollutants of sintering machine

Effective date of registration: 20190107

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Pledgee: Bank of Hangzhou Limited by Share Ltd science and Technology Branch

Pledgor: Zhejiang Feida Desulfuration Engineering Co., Ltd.

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