CN102393147B - 烧结烟气综合处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烧结烟气综合处理工艺，该工艺直接采用现有的水泥生产设备，并包括如下步骤：1）余热回收，所述低二恶英浓度的烧结烟气一部分作为助燃空气进入回转窑的热风炉，一部分作为冷却气体进入篦冷机，从篦冷机出来的高温烟气作为助燃气体分别进入回转窑和从分解炉的中部进入分解炉，经回转窑燃烧后的高温烟气从分解炉的底部进入分解炉；2）脱除二恶英，所述高二恶英浓度的烧结烟气从分解炉的中部进入分解炉，所述分解炉内的温度大于等于800℃；3）脱硫，经分解炉脱除二恶英后的高温烟气进入预热器进行降温，经预热器降温的烟气经窑尾余热锅炉后进入窑尾脱硫装置进行脱硫，脱硫后的烟气经除尘后排出，所述窑尾脱硫装置内放置有脱硫剂。

Description

烧结烟气综合处理工艺
技术领域
本发明涉及一种烧结烟气的处理工艺，具体的为一种利用现有的水泥生产设备进行烧结烟气的净化和余热回收的综合处理工艺。
背景技术
烧结是钢铁企业一个重要的生产过程，烧结工序排放的二氧化硫约占钢铁生产总排放量的60％以上。同时，烧结过程也是钢铁行业产生二恶英的重要来源，据统计，烧结烟气中所含的NOx和二恶英/呋喃含量可分别高达72～500mg/Nm3、1.5～10ng-TEQ/Nm3。因此，烧结烟气脱硫和脱除二恶英是钢铁行业实现SO2和二恶英减排指标的关键。
目前国内对烧结烟气处理的主要方法有石灰石/石膏湿法、氨/硫铵法、循环流化（半）干法、活性炭法等，这些烟气处理技术目前主要是以脱硫为主，且需要建设专门的烟气处理装置，初投资大。氨/硫铵法虽具有30%左右的脱硝率，但无法有效脱除二恶英；虽然活性炭法对二恶英的脱除效果显著，但其装置庞大，同时活性炭的消耗量也很大，运行成本高；烟气处理副产物利用效果不佳，甚至无法有效利用；此外，以上烟气处理技术不能对烧结烟气中的余热进行有效的回收和利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种烧结烟气综合处理工艺，能够利用现有的水泥生产设备进行烧结烟气的净化和余热回收，能有效对烧结烟气脱硫和脱除二恶英。
为了实现上述技术目的，本发明的烧结烟气综合处理工艺采用水泥生产设备对烧结烟气进行处理，所述烧结烟气包括低二恶英浓度的烧结烟气和高二恶英浓度的烧结烟气，本发明的烧结烟气综合处理工艺包括如下步骤：
1）余热回收：所述低二恶英浓度的烧结烟气一部分作为助燃空气进入回转窑的热风炉，一部分作为冷却气体进入篦冷机，从篦冷机出来的高温烟气作为助燃气体分别进入回转窑和从分解炉的中部进入分解炉，经回转窑燃烧后的高温烟气从分解炉的底部进入分解炉；
2）脱除二恶英：所述高二恶英浓度的烧结烟气从分解炉的中部进入分解炉，所述分解炉内的温度大于等于800℃；
3）脱硫：经分解炉脱除二恶英后的高温烟气进入预热器进行降温，经预热器降温的烟气经窑尾余热锅炉后，进入设置在窑尾余热锅炉与窑尾除尘装置之间的窑尾脱硫装置进行脱硫，脱硫后的烟气经除尘后排出，所述窑尾脱硫装置内放置有脱硫剂。
进一步，从篦冷机出来的高温烟气还可进入窑头余热锅炉，从窑头余热锅炉出来的低温烟气进入设置在窑头余热锅炉与窑头除尘装置之间的窑头脱硫装置进行脱硫，脱硫后的烟气经除尘后排出，所述窑头脱硫装置内放置有脱硫剂；
进一步，所述窑头脱硫装置和窑尾脱硫装置采用的脱硫剂均为钙基脱硫剂；
进一步，所述窑头脱硫装置产生的石膏经窑头石膏仓后进入水泥磨；
进一步，所述窑尾脱硫装置产生的石膏经窑尾石膏仓后进入水泥磨。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明利用水泥生产设备和工艺进行烧结烟气净化和余热回收，不仅不会影响水泥生产，而且可以为回转窑和分解炉内的燃烧节约大量燃料；利用分解炉内的温度不低于800℃的工艺特点对二恶英、CO和焦油进行彻底净化，节省了新建烧结烟气二恶英脱除装置的设备费用和活性炭失效后进行更换的庞大运行费用；在窑尾设置高效脱硫装置，实现了对烧结烟气的脱硫处理；
2、低二恶英浓度的烧结烟气直接进入篦冷机，在满足熟料生产的同时，提高了篦冷机出口风温，为回转窑和分解炉内的燃烧过程节约了大量燃料，同时也能显著增加窑头余热锅炉的蒸汽产量；
3、根据水泥生产需要以石膏作为添加剂，窑头脱硫装置和窑尾脱硫装置生成的石膏作为水泥添加剂直接进入水泥磨中参与水泥生产，解决了烧结烟气脱硫石膏难以有效利用的问题，此外，烟气除尘收集的粉尘主要成份是水泥熟料，少量是脱硫石膏，该粉尘也可以直接进入水泥磨参与水泥生产，实现资源利用率的最大化。
附图说明
图1为本发明烧结烟气综合处理工艺实施例采用的水泥生产设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
如图所示，为本发明烧结烟气综合处理工艺实施例采用的水泥生产设备的结构示意图，本实施例的烟气综合处理工艺包括如下步骤：
1）余热回收：所述低二恶英浓度的烧结烟气一部分作为助燃空气进入回转窑12的热风炉13中，一部分作为冷却气体进入篦冷机3，用于冷却熟料，从篦冷机3出来的高温烟气作为助燃气体分别进入回转窑12和从分解炉11的中部进入分解炉11，经回转窑12燃烧后的高温烟气从分解炉11的底部进入分解炉11；
2）脱除二恶英：所述高二恶英浓度的烧结烟气从分解炉11的中部进入分解炉11，所述分解炉11内的温度大于等于800℃，利用分解炉11内的燃烧温度，将烟气中的二恶英、CO、焦油等物质燃烧，生成CO2和水，具体的，本实施例的烧结烟气综合处理工艺的分解炉内的温度采用850℃，可有效地除去烟气中的二恶英、CO、焦油等物质；
3）脱硫：经分解炉11脱除二恶英后的高温烟气进入预热器10进行降温，经预热器降温的烟气被送入窑尾余热锅炉9进行余热回收，在窑尾余热锅炉9与窑尾除尘装置8之间设有窑尾脱硫装置8，经窑尾余热锅炉9回收余热后的烟气进入窑尾脱硫装置8并利用窑尾脱硫装置8内的脱硫剂进行脱硫，脱硫后的烟气经窑尾除尘器5除尘，在窑尾引风机6的作用下从窑尾烟囱7排出。
本实施例利用水泥生产设备和工艺进行烧结烟气净化和余热回收，不仅不会影响水泥生产，而且可以为回转窑12和分解炉11内的燃烧节约大量燃料；利用分解炉11内的温度不低于800℃的工艺特点对二恶英、CO和焦油进行彻底净化，节省了新建烧结烟气二恶英脱除装置的设备费用和活性炭失效后进行更换的庞大运行费用；然后通过窑尾脱硫装置实现了对烧结烟气中SO2的有效脱除；低二恶英浓度的烧结烟气直接进入篦冷机3，在满足熟料生产的同时，提高了篦冷机3出口风温，为回转窑12和分解炉11内的燃烧过程节约了大量燃料。
进一步，从篦冷机3出来的高温烟气还可进入窑头余热锅炉14进行余热回收，窑头余热锅炉14与窑头除尘装置18之间还设有窑头脱硫装置15，从窑头余热锅炉14出来的低温烟气进入窑头脱硫装置15进行脱硫，脱硫后的烟气经窑头除尘装置18后，在窑头引风机16的作用下从窑头烟囱17排出，窑头脱硫装置15内放置有脱硫剂。采用该处理工艺不仅能够增加现有水泥生产设备的烧结烟气处理能力，而且经篦冷机3后的高温烟气能够显著增加窑头余热锅炉14的蒸汽产量，另外，经窑头脱硫装置15对低二恶英浓度的烧结烟气进行脱硫后的烧结烟气能够满足排放标准。
进一步，窑头脱硫装置15和窑尾脱硫装置8采用的脱硫剂均为钙基脱硫剂，窑头脱硫装置15产生的石膏经窑头石膏仓20后进入水泥磨2，所述窑尾脱硫装置8产生的石膏经窑尾石膏仓4后进入水泥磨2，进入水泥磨2的石膏可通过水泥库1参与水泥生产，提高副产品的利用率。
根据水泥生产需要以石膏作为添加剂，窑头脱硫装置15和窑尾脱硫装置8生成的石膏作为水泥添加剂直接进入水泥磨2中参与水泥生产，解决了烧结烟气脱硫石膏难以有效利用的问题，此外，窑头除尘装置18的储灰仓19收集的粉尘主要成份是水泥熟料，少量是脱硫石膏，该粉尘也可以直接进入水泥磨参与水泥生产，实现资源利用率的最大化。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种烧结烟气综合处理工艺，所述烧结烟气包括低二恶英浓度的烧结烟气和高二恶英浓度的烧结烟气，其特征在于：包括如下步骤：
1）余热回收：所述低二恶英浓度的烧结烟气一部分作为助燃空气进入回转窑的热风炉，一部分作为冷却气体进入篦冷机，从篦冷机出来的高温烟气作为助燃气体分别进入回转窑和从分解炉的中部进入分解炉，经回转窑燃烧后的高温烟气从分解炉的底部进入分解炉；
2）脱除二恶英：所述高二恶英浓度的烧结烟气从分解炉的中部进入分解炉，所述分解炉内的温度大于等于800℃；
3）脱硫：经分解炉脱除二恶英后的高温烟气进入预热器进行降温，经预热器降温的烟气经窑尾余热锅炉后，进入设置在窑尾余热锅炉与窑尾除尘装置之间的窑尾脱硫装置进行脱硫，脱硫后的烟气经除尘后排出，所述窑尾脱硫装置内放置有脱硫剂。
2.根据权利要求1所述的烧结烟气综合处理工艺，其特征在于：从篦冷机出来的高温烟气进入窑头余热锅炉，从窑头余热锅炉出来的低温烟气进入设置在窑头余热锅炉与窑头除尘装置之间的窑头脱硫装置进行脱硫，脱硫后的烟气经除尘后排出，所述窑头脱硫装置内放置有脱硫剂。
3.根据权利要求2所述的烧结烟气综合处理工艺，其特征在于：所述窑头脱硫装置和窑尾脱硫装置采用的脱硫剂均为钙基脱硫剂。
4.根据权利要求2所述的烧结烟气综合处理工艺，其特征在于：所述窑头脱硫装置产生的石膏经窑头石膏仓后进入水泥磨。
5.根据权利要求2所述的烧结烟气综合处理工艺，其特征在于：所述窑尾脱硫装置产生的石膏经窑尾石膏仓后进入水泥磨。
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