CN102003886A - 一种烧结机烟气分导式脱硫装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烧结机烟气分导式脱硫装置及方法，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，反应器的输出端连接到脱硫除尘器，脱硫除尘器的气相输出端通过增压风机与烟囱相连，第一主抽风机的输出端还直接连接到烟囱；第二初级除尘器的输入端连接到风箱首端和风箱末端，第二初级除尘器的输出端设有第二主抽风机，第二主抽风机的气相输出端连接到烟囱。本发明不但降低了投资及运行成本，而且在烧结矿含硫量变化时仍能使二氧化硫排放达标，减少环境污染。

Description

一种烧结机烟气分导式脱硫装置及方法

【技术领域】

本发明涉及对燃烧所排放的烟气净化处理领域，尤其涉及钢铁厂大、中型烧结机烟气中SO₂的脱除装置及方法。

【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，主要原因如下：一是因为烧结烟气量大导致脱硫投资大、运行成本高；二是原先钢铁厂没考虑烟气脱硫，导致该场地紧张，布置困难；三是各种脱硫技术均存在一些技术问题。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等形成气溶胶后难以脱除；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，但需对烧结机主抽风系统作重新调整，影响烧结机已经成熟的生产工艺，另一方面若不脱硫部分由于矿的变化含硫量较高会导致硫排放超标；如公告号为CN101306311A的发明专利，因为是全烟气脱除，所以成本很高，场地布置紧张。同样，公告号为CN101254394A的发明专利，也是全烟气处理，所以成本也很高，场地布置紧张。

【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分导式脱硫装置及方法，不但能够降低投资及运行成本，而且即使烧结矿含硫量变化仍能使二氧化硫排放达标，减少环境污染。

为实现上述目的，本发明专利提出了一种烧结机烟气分导式脱硫装置，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，反应器的输出端连接到脱硫除尘器，脱硫除尘器的气相输出端通过增压风机与烟囱相连，所述第一主抽风机的输出端还直接连接到烟囱；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，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连接到烟囱。

作为优选，所述第一主抽风机与反应器之间设有第一挡板门，第一主抽风机与烟囱之间设有第二挡板门，第二主抽风机的输出端与第一主抽风机的输出端之间设有第三挡板门，第二主抽风机与烟囱之间设有第四挡板门，可调节各通道的烟气处理量。

作为优选，所述增压风机与烟囱之间设有第五挡板门，可调节烟气处理量。

作为优选，所述脱硫除尘器通过贮灰槽连接增湿器，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，所述脱硫除尘器采用袋式除尘器或者电除尘器或者电袋除尘器，结构简单，除尘效果好，成本低。

为实现上述目的，本发明专利还提出了一种烧结机烟气分导式脱硫方法，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，该方法包括脱硫工艺线和非脱硫工艺线，所述脱硫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、第一挡板门、反应器、脱硫除尘器、增压风机后进入烟囱，第一主抽风机还直接通过第二挡板门连接到烟囱；非脱硫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、第二主抽风机后到烟囱，第二主抽风机的输出端与第一主抽风机的输出端之间设有第三挡板门，反应器与烟囱之间设有第四挡板门。

作为优选，所述脱硫除尘器的出口温度控制在80～100℃。

作为优选，所述增压风机与烟囱之间还设有第五挡板门。

作为优选，所述第三挡板门和第四挡板门均为可调式单挡板门，可调节烟气量。

作为优选，所述第三挡板门处处理的烟气为总烟气量的10～30％，可更好地提高脱硫效率及效果。

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，对其中一条SO₂浓度较高的烧结烟气主抽风系统进行脱硫处理，将另一条SO₂浓度很低的烧结烟气部分导入脱硫装置予以脱硫处理，部分直接排放，从而达到SO₂达标排放，减少处理烟气量，减少设备投资及系统占地面积，特别适合原有烧结机的脱硫场地较紧张场合。本发明不需要对原烧结机主抽风系统进行重新调整，有助于保证烧结工艺的稳定可靠运行，不会对烧结工艺生产有影响。本发明适应烧结矿的变化而引起的SO₂排放浓度变化，在SO₂排放浓度增加的情况下可通过烟气分导装置的调节增加脱硫系统的处理烟气量达到达标排放的目的。本发明主要针对大、中型烧结机。

【附图说明】

图1是本发明中一种烧结机烟气分导式脱硫装置的结构示意图。

【具体实施方式】

如图1所示，烧结机烟气分导式脱硫装置，用于烧结机的风箱，所述风箱包括依次设置的风箱首端51、风箱中部52和风箱末端53，该装置包括第一初级除尘器11和第二初级除尘器21，所述第一初级除尘器11的输入端连接到风箱中部52，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13，反应器13的输出端连接到脱硫除尘器14，脱硫除尘器14的气相输出端通过增压风机15与烟囱4相连，所述第一主抽风机12的输出端还直接连接到烟囱4；所述第二初级除尘器21的输入端连接到风箱首端51和风箱末端53，第二初级除尘器21的输出端设有第二主抽风机22，第二主抽风机22的气相输出端连接到反应器13和烟囱4。所述第一主抽风机12与反应器13之间设有第一挡板门31，第一主抽风机12与烟囱4之间设有第二挡板门32，第二主抽风机22的输出端与第一主抽风机12的输出端之间设有第三挡板门33，第二主抽风机22与烟囱4之间设有第四挡板门34，增压风机15与烟囱4之间设有第五挡板门35，可调节各通道的烟气处理量。所述脱硫除尘器14通过贮灰槽16连接增湿器17，增湿器17的输出端连接到反应器13内，循环利用，节省成本，减少污染。所述脱硫除尘器14采用袋式除尘器或者电除尘器或者电袋除尘器，结构简单，除尘效果好，成本低。

烧结机烟气分导式脱硫方法，用于烧结机的风箱，所述风箱包括依次设置的风箱首端51、风箱中部52和风箱末端53，该方法包括脱硫工艺线和非脱硫工艺线，所述脱硫工艺线连接到风箱中部52，风箱中部52的烟气依次经第一初级除尘器11、第一主抽风机12、第一挡板门31、反应器13、脱硫除尘器14、增压风机15后进入烟囱4，第一主抽风机12还直接通过第二挡板门32连接到烟囱4；非脱硫工艺线连接到风箱首端51和风箱末端53，风箱首端51和风箱末端53的烟气依次经第二初级除尘器21、第二主抽风机22后连接到烟囱4和反应器13，反应器13与第二主抽风机22之间设有第三挡板门33，反应器13与烟囱4之间设有第四挡板门34，增压风机15与烟囱4之间还设有第五挡板门35。针对烧结烟气中含湿量较高的特点，将脱硫除尘器14的出口温度控制在80～100℃。

该工艺包括以下三条烟气线路：脱硫烟气线路、非脱硫烟气线路和分导脱硫烟气线路。

非脱硫烟气线路包括依次连接的第二初级除尘器21、第二主抽风机22、第四挡板门34、烟囱4。所述第二初级除尘器21可为旋风除尘器或多管除尘器或电除尘器或袋式除尘器或电袋除尘器等型式。非脱硫烟气线路(不包括第四挡板门34)在烧结机建设时已存在，第四挡板门34是脱硫系统装设时需要加装的设备。所述第四挡板门34为可调单挡板门，通过调节第四挡板门34、第三挡板门33的开度来达到分导合适的烟气量进入脱硫系统的目的，第三挡板门33及连接烟道按总烟气量的10-30％选配。

脱硫烟气线路包括依次连接的第一初级除尘器11、第一主抽风机12、第一挡板门31、反应器13、脱硫除尘器14、增压风机15、第五挡板门35、烟囱4。所述第一挡板门31入口、第五挡板门35出口连接有烟道，烟道上设有第二挡板门32。脱硫需投运时关闭第二挡板门32，打开第一挡板门31、第五挡板门35，第一主抽风机12抽出的烟气经脱硫后排入烟囱4。脱硫不投运时关闭第一挡板门31、第五挡板门35，打开第二挡板门32，第二主抽风机22抽出的烟气直接排入烟囱4。

分导脱硫烟气线路为接自第二主抽风机22和第四挡板门34之间，引入到第一主抽风机12和第二挡板门32之间(在第一挡板门31前)，从而连接到反应器13的第三挡板门33。所述第三挡板门33为可调单挡板门，通过调节第三挡板门33、第四板门的开度来达到分导合适的烟气量进入脱硫系统的目的。

根据烧结机烟气的特点，一般前端风箱烟气温度较低，生成的SO₂极少，而中部风箱温度较高，SO₂浓度较高，后端风箱烟气温度高，但生成的SO₂极少。通常大、中型烧结机主抽风系统按两台抽风机配置，将前、后端风箱烟气并成一路，中间风箱烟气并成一路，各接一台主抽风机。根据“钢铁行业污染防治最佳可行技术导则(编制说明)”对45台烧结机的统计数据表明平均SO₂排放为881.2mg/m³，最大值平均SO₂排放为915.5mg/m³。统计数据表明烧结烟气SO₂浓度不高，特别是其中一条SO₂浓度较低的烧结烟气线，SO₂排放浓度通常为100-400mg/m³，部分烧结机无需脱硫就能达到排放要求，但考虑到烧结矿含硫量的波动，不进行脱硫处理有时会SO₂排放超标。设计时根据可能出现的最高SO₂浓度，计算需将其中一条SO₂浓度较低的烧结烟气线中多少量分导入脱硫系统才能保证达标排放，按可能出现的最大烟气量设置脱硫系统，根据统计数据最大烟气量一般为总烧结烟气量的60-80％。本发明设计时按经过脱硫系统脱硫后SO₂排放为100-150mg/m³计算需分导的烟气量。

本发明选择其中一条SO₂浓度较高的烧结烟气线作全烟气脱硫处理，将另一条SO₂浓度较低的烧结烟气部分导入脱硫装置予以脱硫处理，部分直接排放，烟气综合后达到达标排放，大大降低了投资成本，同时由于处理烟气量的减小可降低增压风机15的电耗，节约运行成本。由于处理烟气量的减小整个脱硫系统的占地面积也相应减小，对原烧结机没考虑脱硫场地的特别适用。

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)

1.一种烧结机烟气分导式脱硫装置，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，反应器的输出端连接到脱硫除尘器，脱硫除尘器的气相输出端通过增压风机与烟囱相连，所述第一主抽风机的输出端还直接连接到烟囱；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，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连接到烟囱。

2.如权利要求1所述的一种烧结机烟气分导式脱硫装置，其特征在于：所述第一主抽风机与反应器之间设有第一挡板门，第一主抽风机与烟囱之间设有第二挡板门，第二主抽风机的输出端与第一主抽风机的输出端之间设有第三挡板门，第二主抽风机与烟囱之间设有第四挡板门。

3.如权利要求2所述的一种烧结机烟气分导式脱硫装置，其特征在于：所述增压风机与烟囱之间设有第五挡板门。

4.如权利要求1所述的一种烧结机烟气分导式脱硫装置，其特征在于：所述脱硫除尘器通过贮灰槽连接增湿器，增湿器的输出端连接到反应器内。

5.如权利要求1所述的一种烧结机烟气分导式脱硫装置，其特征在于：所述脱硫除尘器采用袋式除尘器或者电除尘器或者电袋除尘器。

6.一种烧结机烟气分导式脱硫方法，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：该方法包括脱硫工艺线和非脱硫工艺线，所述脱硫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、第一挡板门、反应器、脱硫除尘器、增压风机后进入烟囱，第一主抽风机还直接通过第二挡板门连接到烟囱；非脱硫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、第二主抽风机后到烟囱，第二主抽风机的输出端与第一主抽风机的输出端之间设有第三挡板门，反应器与烟囱之间设有第四挡板门。

7.如权利要求6所述的一种烧结机烟气分导式脱硫方法，其特征在于：所述脱硫除尘器的出口温度控制在80～100℃。

8.如权利要求6所述的一种烧结机烟气分导式脱硫方法，其特征在于：所述增压风机与烟囱之间还设有第五挡板门。

9.如权利要求6所述的一种烧结机烟气分导式脱硫方法，其特征在于：所述第三挡板门和第四挡板门均为可调式单挡板门。

10.如权利要求9所述的一种烧结机烟气分导式脱硫方法，其特征在于：所述第三挡板门处处理的烟气量为总烟气量的10～30％。