CN102901365A

CN102901365A - 低能耗烧结废气二恶英减排方法

Info

Publication number: CN102901365A
Application number: CN2011102117976A
Authority: CN
Inventors: 李咸伟; 俞勇梅; 崔健; 石洪志; 沙玉铎; 贾秀风; 李建; 熊林
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd; Ningbo Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd; Ningbo Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2031-07-27
Also published as: CN102901365B

Abstract

本发明公开了一种低能耗烧结废气二恶英减排方法，首先，将烧结机从机头至机尾各风箱划分为低二恶英区域和高二恶英区域，高二恶英区域为从烧结机尾部开始往机头方向的4~10个风箱，其余区域为低二恶英区域，高二恶英区域的长度要小于等于低二恶英区域长度；第二，将烧结机高二恶英区域的100~400℃热废气经除尘后与环冷机的100~400℃热废气混合，并加入一定量的空气或氧气，保持混合气体中的氧含量在14%以上，温度控制在100~250℃，然后输送至烧结机料层表面用于烧结的过程气体；第三，低二恶英区域的低温废气经除尘、脱硫后由烟囱释放到大气中。本发明既能显著减少烧结工艺的二恶英排放量，又可回收烟气中的余热。

Description

低能耗烧结废气二恶英减排方法

技术领域

本发涉及烧结工序二恶英的减排及烧结机废气的余热回收利用，具体的说是涉及一种钢铁工业烧结工序中低能耗减少二恶英排放的方法。

背景技术

烧结对于钢铁联合企业发展循环经济具有重要意义，烧结提供了回收利用其他生产单元除尘灰以及其他固体废物的有效途径，但也是钢铁联合企业中的能耗大户和污染物排放大户。一台495 m²烧结机正常生产时，每小时烧结主烟道排放的废气量高达120万Nm³/h以上。而在烧结废气中含有多种复杂的环境污染物，其中二恶英是一类持久性的剧毒有机氯化物,二恶英是多氯二苯并二恶英PCDDs(Poly-chlorinated dibenzo dioxin)及多氯二苯并呋喃PCDFs(Polychlorinated dibenzofurans)的总称，具有不可逆的致癌、致畸、致突变毒性。烧结工序作为钢铁生产中二恶英产生量最大的生产单元，如果直接将产生的二恶英随烧结过程中的排放废气释放到大气中去将会对人类造成很大危害。因此开发出针对烧结工序的经济有效的脱二恶英技术迫在眉睫。

技术人员通过对430m²和132m²烧结机进行二恶英排放分布以及常规废气成分的检测以及实验研究表明，二恶英随着烧结机的前进方向，在靠近烧结终了部分，达到最高值，而此时的废气温度也最高。如在430 m²烧结机尾部5个风箱中的二恶英排放量就占了总排放量的70%以上，如将烧结机尾部风箱的废气进行循环，利用二恶英在700℃以上开始分解，1100℃以上高速降解的特性，使循环废气中的二恶英在通过烧结料层中高达1300℃以上的烧结带时被激烈分解，就可能大幅减少二恶英的排放。同时烧结机尾部风箱废气的温度都在100℃以上，废气返回利用后，还可以利用这些废气中所带有的热量，降低烧结能耗。但二恶英等有机污染物在烧结预热带又可能重新合成，因此在将含二恶英高的废气进行循环的同时还需要采取有效措施防止生成新的二恶英。

中国专利201010174508.5公开了一种低能耗烧结烟气二恶英减排系统及方法，该专利提到了将烧结机台车的烧结机头到机尾间５５％至９５％长度区域的烟气一部分循环到烧结机的机头区域，一部分进行脱二恶英、除尘、脱硫后排放到大气中，以此减少需要净化处理的烟气量，降低二恶英的排放。该专利只是将一部分高二恶英含量的烟气进行了循环，但没有提到如何解决循环烟气在烧结预热带重新合成二恶英等有机污染物的问题。

在目前公开的减少烧结工艺二恶英排放的技术中，将高二恶英含量烟气进行循环的方法不能解决循环烟气在烧结预热带重新合成二恶英等有机污染物的问题，且其循环的烟气量有限，还需要对不循环的高二恶英含量烟气进行脱二恶英处理，存在运行成本高昂、不能降低烧结工艺能耗的弊端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低能耗烧结废气二恶英减排方法，该减排方法既能显著减少烧结工艺的二恶英排放量，又可回收烟气中的余热、节省烧结工艺能耗，从而同时实现大幅度减少二恶英排放量和降低烧结能耗的目标。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种低能耗烧结废气二恶英减排方法，首先，将烧结机从机头至机尾各风箱划分为低二恶英区域和高二恶英区域，高二恶英区域为从烧结机尾部开始往机头方向的4~10个风箱，其余区域为低二恶英区域，高二恶英区域的长度要小于等于低二恶英区域长度；

第二，将烧结机高二恶英区域的100~400℃热废气经除尘后与环冷机的100~400℃热废气混合，并加入一定量的空气或氧气，保持混合气体中的氧含量在14%以上，温度控制在100~250℃，然后输送至烧结机料层表面用于烧结的过程气体；

第三，低二恶英区域的低温废气经除尘、脱硫以后由烟囱释放到大气中。

所述采用热废气循环烧结时，循环废气风罩覆盖整个料面或覆盖部分料面，风罩覆盖面积占烧结机总面积的比例控制在50~100%。

所述采用热废气循环烧结时，在配料时降低固体燃料的配比，固体燃料的配比为2.5~3.8%。

所述采用热废气循环烧结时，提高混合料中生石灰的CaO含量，生石灰的CaO含量控制范围为65~95%。

所述混合气体中的氧含量优选为14~25%。

本发明是在现有烧结矿烧结生产工艺条件下，采用废气循环烧结技术，将烧结机高二恶英含量区域的废气全部循环回烧结机，使循环废气中的二恶英在通过烧结料层中高达1300℃以上的烧结带时被激烈分解，同时提高烧结混合料中生石灰的CaO含量，利用活性好的生石灰对二恶英生成的抑制作用，大幅减少循环废气在烧结预热带重新合成二恶英等有机污染物的机率。本发明既能显著减少烧结工艺的二恶英排放量，又可回收烟气中的余热、节省烧结工艺能耗，从而同时实现大幅度减少二恶英排放量和降低烧结能耗的目标。

本发明具有以下有益效果：

（1）可以显著减少烧结工艺的二恶英排放量，减少量可达50~80%。

（2）可以显著减少烧结排放的废气总量，可显著减小烧结烟气脱硫、脱硝等末端净化装置的投资规模和运行成本。

（3）可显著减轻烧结机头电除尘器的负荷，从而可显著改善烧结环境。

（4）使得烧结烟道废气和环冷机废气余热得到有效合理的利用，显著节能，可降低烧结工序能耗。

附图说明

图1为本发明低能耗烧结废气二恶英减排方法流程图；

图2为本发明低能耗烧结废气二恶英减排方法结构示意图。

图中：1混料机，2布料器，3点火器，4台车，5风罩，6风箱，7大烟道，8除尘器，9烟囱，10气体混合器，11空气/氧气，12环冷机废气。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1、图2，一种低能耗烧结废气二恶英减排方法，是在现有的生产工艺条件下，即：将生石灰、固体燃料、返矿、铁矿石按工艺要求比例进行配料后经混料机1混匀和制粒成料球，将料球经布料器2布料在烧结机台车4上并经点火器3点火烧结，在烧结机绕结后经环冷机冷却，冷却后经破碎、筛分后得到烧结矿。

一种低能耗烧结废气二恶英减排方法，首先，将烧结机从机头至机尾各风箱6划分为低二恶英区域和高二恶英区域，高二恶英区域为从烧结机尾部开始往机头方向的4~10个风箱，大约占烧结机长度的30%~50%，其余区域为低二恶英区域，高二恶英区域的长度要小于等于低二恶英区域长度；

第二，将烧结机高二恶英区域的100~400℃热废气经除尘器8除尘后与环冷机的100~400℃热废气12混合，并加入一定量的空气或氧气11，经气体混合器10混合，保持混合气体中的氧含量在14%以上，优选14~25%，温度控制在100~250℃，然后输送至烧结机料层表面用于烧结的过程气体；

第三，低二恶英区域的低温废气经除尘、脱硫以后由烟囱9释放到大气中。

所述采用热废气循环烧结时，循环废气风罩5覆盖整个料面或覆盖部分料面，参见图2，风罩覆盖面积占烧结机总面积的比例控制在50~100%。

所述采用热废气循环烧结时，提高混合料中生石灰的CaO含量，改善混合料的制粒效果，提高烧结料层的透气性，减少气体在料层中的停留时间，从而减少新的二恶英生成的反应时间，生石灰的CaO含量控制范围为65~95%（重量百分比）。

实施例1：

在一台面积为132m²的烧结机上，其风箱总数为16，抽取从烧结机尾部开始往机头数5个风箱的100~400℃热废气经除尘后与部分环冷机的热废气混合，并加入一定量的空气或氧气，保持混合气体中的氧含量为14%，温度控制在100℃，输送至烧结机料层表面作为烧结的过程气体。

循环废气风罩覆盖的料面面积占烧结机总面积的比例为90%，混合料中的固体燃料配比为3.8%，混合料中生石灰的CaO含量为65%。

该实施例可以使烧结工艺二恶英排放总量减少50~60%，烧结主排风机排放的废气总量减少20%~30%，环冷机废气排放量减少30%，每吨烧结矿可节省固体燃料1.0~2.0 kg。

实施例2：

在一台面积为180m²的烧结机上，其风箱总数为21，抽取从烧结机尾部开始往机头数7个风箱的100~400℃热废气经除尘后与部分环冷机的热废气混合，并加入一定量的空气或氧气，保持混合气体中的氧含量为18%，温度控制在150℃，输送至烧结机料层表面作为烧结的过程气体。

循环废气风罩覆盖的料面面积占烧结机总面积的比例为80%，混合料中的固体燃料配比为3.3%，混合料中生石灰的CaO含量为75%。

该实施例可以使烧结工艺二恶英排放总量减少60~70%，烧结主排风机排放的废气总量减少30%~40%，环冷机废气排放量减少30~35%，每吨烧结矿可节省固体燃料2.0~3.0 kg。

实施例3：

在一台面积为430m²的烧结机上，其风箱总数为23，抽取从烧结机尾部开始往机头数10个风箱的100~400℃热废气经除尘后与部分环冷机的热废气混合，并加入一定量的空气或氧气，保持混合气体中的氧含量为22%，温度控制在200℃，输送至烧结机料层表面作为烧结的过程气体。

循环废气风罩覆盖的料面面积占烧结机总面积的比例为60%，混合料中的固体燃料配比为3.1%，混合料中生石灰的CaO含量为85%。

该实施例可以使烧结工艺二恶英排放总量减少70~80%，烧结主排风机排放的废气总量减少30%~50%，环冷机废气排放量减少30~40%，每吨烧结矿可节省固体燃料3.0~4.0 kg。

实施例4：

在一台面积为430m²的烧结机上，其风箱总数为23，抽取从烧结机尾部开始往机头数10个风箱的100~400℃热废气经除尘后与部分环冷机的热废气混合，并加入一定量的空气或氧气，保持混合气体中的氧含量为25%，温度控制在250℃，输送至烧结机料层表面作为烧结的过程气体。

循环废气风罩覆盖的料面面积占烧结机总面积的比例为80%，混合料中的固体燃料配比为2.5%，混合料中生石灰的CaO含量为95%。

该实施例可以使烧结工艺二恶英排放总量减少80~90%，烧结主排风机排放的废气总量减少30%~50%，环冷机废气排放量减少30~40%，每吨烧结矿可节省固体燃料4.0~5.0 kg。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种低能耗烧结废气二恶英减排方法，其特征是：首先，将烧结机从机头至机尾各风箱划分为低二恶英区域和高二恶英区域，高二恶英区域为从烧结机尾部开始往机头方向的4~10个风箱，其余区域为低二恶英区域，高二恶英区域的长度要小于等于低二恶英区域长度；

2.根据权利要求1所述的低能耗烧结废气二恶英减排方法，其特征是：所述采用热废气循环烧结时，循环废气风罩覆盖整个料面或覆盖部分料面，风罩覆盖面积占烧结机总面积的比例控制在50~100%。

3.根据权利要求1所述的低能耗烧结废气二恶英减排方法，其特征是：所述采用热废气循环烧结时，在配料时降低固体燃料的配比，固体燃料的配比为2.5~3.8%。

4.根据权利要求1所述的低能耗烧结废气二恶英减排方法，其特征是：所述采用热废气循环烧结时，提高混合料中生石灰的CaO含量，生石灰的CaO含量控制范围为65~95%。

5.根据权利要求1所述的低能耗烧结废气二恶英减排方法，其特征是：所述混合气体中的氧含量优选为14~25%。