CN107413193A - 一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,技术方案包括烧结烟气穿过烧结料层、底料、烧结机的台车底部篦子、风箱进入烟气管道,沿台车行进方向将烧结机依次分为点火段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域,所述烟气管道包括主烟道和循环烟气主烟道,所述机尾段、烟气快速升温段和点火段区域下方风箱收集的烧结烟气进入主烟道;所述烧结机机头段区域下方风箱收集的烧结烟气进入循环烟气主烟道,再经循环烟气除尘器除尘后送入布置在烧结机机尾段和烟气快速升温段台车上方的循环烟气罩内,再次进入烧结料层。本发明工艺流程简单、不外购脱硝催化剂实现烧结烟尘自催化脱硝、脱硝效果好、余热回收率高、占地面积小、对环境友好、脱硝设备投资省、脱硝运行成本低。

Description

一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及环保领域的烟气脱硝工艺,具体的说是一种烧结烟气分区循环烟尘催 化脱硝工艺
背景技术
[0002] 烧结过程中N〇X排放量约占钢铁厂N0X排放总量的45〜48%左右,随着烧结工艺节 能技术的发展和环保要求的提高,烧结余热利用和烧结烟气脱硝等已成为降低烧结能耗和 满足环保要求的重中之重。
[0003] 烧结烟气循环是目前推行烧结烟气污染物排放的有效手段之一,其技术方案是将 部分风箱支管的烧结烟气或大烟道总管上一部分烧结烟气循环到烧结机台车上部密封罩 中,在主抽风机的作用下,循环废气重新参与烧结。其目的是回收烧结烟气中的显热和潜 热,降低燃料消耗;烟气循环到烧结料层时,其中的粉尘部分会被吸附并滞留于烧结料层 中,NOx被部分降解,二噁英在高温下会被热解,C0和CH化合物等在烧结过程中会发生二次 燃烧,可降低固体燃耗,进一步降低NOx和S02等的排放。
[0004] 沙钢将烧结机头部5个风箱和尾部1个风箱的烟气循环使用,循环烟气经过多管除 尘器除尘后,由循环风机送至烧结机台车上方的循环烟气罩内重新参与烧结过程。采用头 尾风箱循环既能充分利用高含氧量烟气,也便于循环烟气温度控制。
[0005]尽管烧结烟气循环具有节能、减排效果,但烧结机实际运行中,进行烧结烟气循环 时,其节能与减排基本上是不相融的,烟气循环的目的不同,效果差异也很大。
[0006] 如图1所示,在烧结机不同区域产生的烟气,其温度及污染物浓度是不同的。若注 重节能,希望将烧结机后段的烟气进行循环使用,虽然回收了烟气余热,但减排的效果只体 现在烟气量的减少上,其主要污染物(NOx和S02等)减排量并不明显;若注重减排,应将烧 结机前段的烟气进行循环使用,由于该区域的烟气温度较低,基本体现不出节能效果。若采 用外循环的方式,节能和减排效果均不显著。另外在现有的循环方案中,烟气回送到烧结机 的前半部,在该区域的烧结过程中,氧气的消耗量高于后段,由于烟气中的氧含量明显低于 空气的氧含量,这对烧结过程是不利的。同时,在该区域,对NOx及二恶英的降解效果较差。
[0007] 结合现有的国家排放标准,采用烟气循环后,虽然烟气中的NOx基本可保证达标排 放,但若对烧结烟气不进一步实施脱硝处理,很难满足日益严格的环保趋势以及不同地区 的环保要求。所以即使采取了烟气循环,还必须实施后续的烟气脱硝。
[0008] 对烧结烟气进行未端治理的脱硝技术中,目前较成熟并已工程应用的工艺为活性 炭(焦)吸附和选择性催化还原(S-SCR)。在日本新日铁住金、JFE、韩国浦项及中国太钢等 企业的烧结机烟气净化工程中均有活性炭(焦)吸附净化烧结烟气中污染物有应用案例, 但运行实践表明,该技术投资大,运行成本高,脱硝效率较低,废弃的活性炭处置难等缺陷 严重制约了该技术的大规模推广。选择性催化还原法(SCR)具有较高的脱硝效率,但其一次 性投资成本高(其中催化剂成本占投资总成本的30-40%),同时现有的SCR烟气脱硝技术一 般在35〇-45(TC下进行,需要消耗大量热能给脱硫后烟气加热,额外增加了 SCR脱硝的运行 成本。低温脱硝催化剂多半为贵金属,其成本更高,而且易发生氧抑制和硫中毒。
[⑽9]为了降低催化剂的成本,Busca等研究了 y -Fe2〇3和a-Fe2〇3的SCR脱硝反应活性, Kureti等研宄了以Zr02为载体的Fe2〇3催化剂的SCR脱硝特性,研宄表明,y -Fe2〇3和a-Fe203 均有催化脱硝作用。孙俊民等研究了的电厂飞灰中铁质微珠的显微结构与物相组成,揭示 出铁质微珠中Fe的四种存在形式:Fe3〇4、a-Fe2〇3、y -Fe2〇3和Fe3+-玻璃相。
[0010]基于此,本技术利用烧结矿中铁系氧化物多组分协同催化作用,在烧结机中部的 烟气快速升温段,向风箱内的喷入氨气,利用烟气中的粉尘富含铁系氧化物多组分具有的 脱硝催化作用,且温度在300°C以上,实现了烧结粉尘及烟气的高温(脱硝温度窗口)余热充 分利用并同步脱硝的目的。既节省了脱硝设备的投资,还省去了外购脱硝催化剂。
发明内容
[0011]本发明的目的是为了解决上述技术问题,提供一种工艺流程简单、脱硝效果好、余 热回收率高、占地面积小、对环境友好、设备投资和运行成本低的烧结烟气分区循环烟尘催 化脱硝工艺,实现烧结过程中的烟气NOx脱除。
[0012]本发明工艺包括烧结烟气在高压风机的抽力作用下穿过烧结料层、底料、烧结机 的台车底部篦子、台车下方的风箱进入烟气管道,沿台车行进方向将烧结机依次分为点火 段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域,点火段位于烧结机最前端,该区域占1 一 2个 风箱;机头段位于点火段之后的烧结机前半部并延伸至烧结机中部,该区域占烧结机总长 度的35 — 45%;烟气快速升温段位于烧结机中部偏机尾方向,该区域占2 — 4个风箱;机尾 段位于烧结机的后半部,该区域占烧结机总长度的35 — 45%,所述烟气管道包括主烟道和 循环烟气主烟道,所述机尾段、烟气快速升温段和点火段区域下方风箱收集的烧结烟气进 入主烟道;所述烧结机机头段区域下方风箱收集的烧结烟气进入循环烟气主烟道,再经循 环烟气除尘器除尘后送入布置在烧结机机尾段和烟气快速升温段台车上方的循环烟气罩 内,再次进入烧结料层。
[0013] 所述主烟道引出的烧结烟气经脱硝烟气换热器、烟气加热器加热升温到250 — 390 °C,再引入流化床脱硝反应器内,沉降分离出烟尘中的部分颗粒物,并富集在流化床脱硝反 应器内。所述出流化床脱硝反应器的脱硝烟气先经脱硝烟气除尘器除尘,然后进入脱硝烟 气换热器与来自主烟道的烧结烟气间接换热,再送入循环烟气换热器与来自循环烟气主烟 道的循环烟气间接换热后送入的静电/布袋除尘器进一步除尘;所述经脱硝烟气除尘器分 离得到的粉尘回送流化床脱硝反应器内或送入烧结配料系统。
[0014] 定期向所述流化床脱硝反应器内补充烧结返矿或热烧结返矿,以提高脱硝效率。
[0015] 所述烟气加热器的烟气出口管道上,沿周向安装至少一层液氨喷嘴,通过液氨喷 嘴喷入液氨并与烧结烟气混合,再进入流化床脱硝反应器内,在床内烧结返矿及烟尘颗粒 物中富含的铁系多氧化物的催化作用下发生脱硝反应。
[0016] 所述循环烟气主烟道引出的循环烟气在引入循环烟气罩前,先通过循环烟气除尘 器除尘、再进入循环烟气换热器与脱硝烟气进行换热、升温后再送入循环烟气罩。
[0017] 所述循环烟气罩安装在烧结机正上方,覆盖烧结机机尾段和烟气快速升温段。
[0018] 所述烧结烟气携带出的颗粒物在主烟道沉积下来,并进入主烟道粉料斗内,所述 主烟道粉料斗内的颗粒物通过气力输送经粉尘气力输送管送入颗粒物料仓收集,再输送到 流化床脱硝反应器内用作烧结烟气还原脱硝的催化剂。
[0019] 所述气力输送的载气为来自循环烟气换热器的脱硝烟气或静电/布袋除尘器引出 的烧结烟气。
[0020] 所述烟气快速升温段为烧结生产过程中进入风箱的烧结烟气温度从80°c上升到 200°C的区域。
[0021] 均匀排出所述流化床脱硝反应器内的烧结返矿及烟尘颗粒物,控制流化床脱硝反 应器床层阻力在2600 — 3000Pa之间,所述排出的烧结返矿及颗粒物送入烧结配料系统配入 烧结混合料中。
[0022] 所述从主烟道引出的机尾段及烟气快速升温段区域烧结烟气还可通过主烟道阀 门调节经过主烟道连通管直接引到循环烟气换热器中与循环烟气间接换热。
[0023] 通过对烧结工艺过程分析,发明人分析发现,烧结机不同区域产生的烧结烟气温 度及烟气中污染物浓度均不同,即机尾段烧结烟气温度>200 °C,N0x浓度<100mg/Nm3;烟 气快速升温段烧结烟气温度80 — 200°C,N0x浓度>100mg/Nm3;机头段烧结烟气温度<80 °C,N0x浓度300mg/Nm3以上;点火段烧结烟气温度<80°C,NOx浓度<100mg/Nm3;根据现有的 烟气处理工艺路线,即所有烟气均进入主烟道混合后进入除尘器除尘、进入脱硫系统脱硫、 再进入脱硝系统脱硝,现有处理系统存在以下几个不足:⑴未能充分利用烧结机不同区域 产生的烟气性质不同的特性,对烧结烟气进行有针对性的分质处理,导致现有的烟气处理 工艺路线长、投资大、处理成本高;⑵烧结烟尘中余热未有效回收利用;⑶现有烧结烟气处 理系统为了降低进布袋/静电除尘器的烟气温度,向烟气中补充冷空气,既增加了高压风机 的电力消耗,还增加了烟气处理系统的负荷;⑷混合稀释了高浓度污染物烟气中的污染物 浓度,降低了污染物脱除过程的化学反应推动力。据此将所述烟气管道分为主烟道和循环 烟气主烟道,来自机尾段、烟气快速升温段和点火段烧结烟气送入主烟道中,其中,在机尾 段、烟气快速升温段下方风箱中喷入液氨,创造出满足脱硝反应进行的温度、原料和催化剂 条件,使这部分烟气在风箱中先进行脱硝反应,然后再和较低NOx浓度的点火段的烟气一起 进入主烟道;而来自所述机头段的烧结烟气温度低,NOx浓度高,这部分烟气采用常规SCR 脱硝处理时能耗高,将这部分烟气经对应的风箱收集后通过循环烟气主烟道引出,发明人 巧妙地送入烧结机台车上方的循环烟气罩内,在高压风机的抽力作用下再次进入烧结料 层,取代部分空气参与烧结过程,并在烧结料层中富含的铁系多氧化物的催化作用下还原 脱硝;通过将循环烟气罩安装在烧结机正上方,覆盖烧结机机尾段和烟气快速升温段,使这 部分烟气回送到产生的烟气温度最高、NOx浓度最低的烧结机机尾段和烟气快速升温段区 域。以上方案具有如下技术效果:①巧妙回收利用了随机尾段和烟气快速升温段区域的烧 结烟气带出的颗粒物的余热;②充分利用了颗粒物中富含的铁系多氧化物所具有的催化脱 硝活性,以此取代传统的SCR脱硝中的昂贵的催化剂,节省的脱硝设备投资、降低了脱硝运 行成本;③将高污染物浓度的机头段区域烧结烟气循环到机尾段及烟气快速升温段,利用 烧结矿自身富含铁系多氧化物对SCR脱硝的催化还原特性,同时利用循环烟气中氧气浓度 低使烧结过程的烟气处于还原氛围,实现循环烟气中的NOx的脱除;④烟气的循环减少了烟 气的外排量,有效降低了后续烟气处理系统的负荷,可有效降低烟气后续处理成本。
[0024]为了进一步提高脱硝效率,所述烟气加热器的烟气出口管道上沿周向安装至少一 层液氨喷嘴,通过液氨喷嘴向管道内喷入液氨与烧结烟气混合后进入流化床脱硝反应器 内,然后在床内热返矿富含的铁系多氧化物催化作用下发生脱硝反应。
[0025] 烧结烟气在风箱及主烟道脱硝反应后,温度会下降,为保证后续流化床的脱硝效 果,将离开主烟道的烧结烟气送入脱硝烟气换热器中与除尘后的脱硝烟气间接换热升温再 送入烟气加热器进一步升温至250 — 39CTC,然后送入流化床脱硝反应器中,在床内烧结返 矿及烟尘颗粒物富含的铁系多氧化物的催化作用下进行脱硝反应,所述流化床脱硝反应器 内不使用外购催化剂,而是使用主烟道中沉积下来的颗粒物和随烟气带入的颗粒物作为催 化剂,若催化剂活性不足,还可补入烧结返矿或热返矿,特别是热返矿和烟尘携带的颗粒 物,一方面自身温度高,能够为脱硝提供热能;另一方面这些返矿和颗粒物含有的铁系多氧 化物对脱硝有协同催化作用,如Y -Fe2〇3对NH3-SCR脱硝有较强的催化活性,可作为催化剂 使用,脱硝效果好;经流化床脱硝反应器脱硝后的烟气先经脱硝烟气除尘器除尘,然后进入 脱硝烟气换热器中与来自主烟道的烟气间接换热降温后再送入循环烟气换热器进一步换 热降温,再送入静电/布袋除尘器。
[0026]设置流化床脱硝反应器的主要作用:一是富集烟尘中的颗粒物;二是催化脱硝,当 烧结烟尘通过流化床时,在此停留时间较长,并在密相颗粒物中所含的铁系氧化物的催化 作用下发生高效还原脱硝反应;三是还可接收补充的烧结返矿,并均匀排出恒定温度的颗 粒物和烧结返矿。
[0027] 烧结烟气流经主烟道时,烟尘携带的颗粒物会在烟道底部沉积下来,进入主烟道 下方设置的主烟道粉料斗内,这部分颗粒物经粉尘气力输送管通过气力输送经颗粒物料 仓,送到流化床脱硝反应器内用作烧结烟气还原脱硝的催化剂;所述载气采用循环烟气换 热器脱硝烟气出口处引出的脱硝后烧结烟气或静电/布袋除尘器出口引出的脱硝后烧结烟 气。如此处理具有如下效果:①巧妙回收利用了随机尾段和烟气快速升温段区域烧结烟气 带出的颗粒物余热;②充分利用了烧结烟尘颗粒物中富含的铁系多氧化物所具有的催化脱 硝活性,以此取代传统SCR脱硝所采用的昂贵的催化剂,节省的脱硝设备投资、降低了脱硝 运行成本;③采用脱硝后烧结烟气作为气源,通过气力输送将颗粒物送入流化床脱硝反应 器内,增加了部分脱硝后烟气的循环,既提高了脱硝效率,还彻底改善了原颗粒物皮带输送 系统的环境,减少了岗位扬尘。
[0028]有益效果:
[0029] (1)将烧结机不同区域的烟气分别引入不同的烟道进行分质处理,充分利用了烧 结机机尾段及烟气快速升温段区域烟尘余热,节省了烧结烟气SCR脱硝时升温需补充的外 界热源。
[0030] (2)充分利用烧结机机尾段及烟气快速升温段区域对应风箱内烟尘温度高,烟尘 含尘量大,富含铁系多氧化物等特性,向风箱内喷入液氨,实现烟气在线脱硝,节省了烧结 烟气SCR脱硝所需的催化剂;
[0031] (3)采用脱硝后烧结烟气作为气源,通过气力输送将机尾段和烟气快速升温段区 域烧结烟气带出的颗粒物送入流化床脱硝反应器内,巧妙回收利用了颗粒物余热、改善了 原颗粒物皮带输送系统的环境,减少了岗位扬尘;
[0032] ⑷机头段高NOx浓度的烟气循环进入机尾段及烟气快速升温段,在穿过烧结料层 时,该区域烧结料层富含有铁系多氧化物,同时循环烟气中氧气浓度偏低(低于空气中的氧 气浓度),烧结过程形成的烟气含有一定的还原气体,循环烟气穿过烧结料层时,在铁系多 氧化物的催化作用下对NOx进行了脱除,节省了脱硝的设备投资和脱硝的运行成本;
[0033] (5)机头段引出的循环烟气湿度比空气的湿度大,循环烟气穿过烧结料层时的摩 擦力较空气低,减少了气体穿过烧结料层的阻力损失;
[0034] (6)通过循环烟气换热器将源于机尾段和烟气快速升温段的、己脱硝的烟气与循 环烟气换热,进一步回收了脱硝后烟气余热,降低了后续静电/布袋除尘器的烟气温度,节 省了原系统采用补充空气对烧结烟气降温所增加的动力消耗;
[0035] (7)烧结烟气的部分循环再次进入烧结料层,减少了烟气的外排量,降低了后续烟 气净化系统的负荷;
[0036] (8)本发明工艺在不外添催化剂的前提下达到有效脱硝的目的,充分利用系统余 热,NOx排放量减少75%,与传统SCR脱硝工艺相比,降低脱硝成本60 %,降低脱硝设备投资 40%,具有广阔的市场应用前景。
附图说明
[0037]图1为烧结烟气中C0、02、N0x等浓度在烧结过程中的变化曲线图。
[0038]图2为本发明工艺流程图。
[0039] 其中,1 一循环烟气罩、2—烧结机、2.1 —台车、3—烧结料层、3.1-底料、4 —风箱、 5—主烟道、5.1—主烟道连通管、5.2 —连通管阀门、5.3 —主烟道阀门、6-循环烟气管道、 7—循环烟气风机、8-循环烟气换热器、8.1—脱硝烟气出口、9-脱硝烟气除尘器、10-硫化 床脱硝反应器、10.1 —固相出口、11-循环烟气除尘器、12-循环烟气主烟道、13-脱硝烟气 换热器、14-液氨、15-液氨喷嘴、16-烟气加热器、17-颗粒物料仓、18-粉尘气力输送管、19-主烟道粉料斗、20-气力输送风机、21-高压风机、22-静电/布袋除尘器。
具体实施方式
[0040] 参见图2,本发明系统包括烧结机2,所述烧结机1的台车2 • 1下方设有风箱4,风箱4 底部的出口连通烟气管道,沿台车2.1行进方向烧结机依次分为点火段、机头段、烟气快速 升温段和机尾段4个区域,所述烟气管道由主烟道5和循环烟气主烟道12组成,所述烧结机2 的机尾段、烟气快速升温段和点火段区域下方的风箱4连通主烟道5,所述主烟道5依次连 接脱硝烟气换热器13的管程或壳程、烟气加热器16和流化床脱硝反应器10,所述流化床脱 硝反应器10的烟气出口经脱硝烟气除尘器9、脱硝烟气换热器I3的壳程或管程、循环烟气换 热器8的管程或壳程连接静电/布袋除尘器22,所述脱硝烟气除尘器9的粉尘出口连接流化 床脱硝反应器10,所述烟气加热器16的烟气出口管道上,沿管道周向安装至少一层液氨喷 嘴15。机头段区域下方风箱4经循环烟气主烟道I2、循环烟气除尘器11、循环烟气换热器8的 壳程或管程、循环烟气风机7、循环烟气管道6连接循环烟气罩1。所述循环烟气罩1安装在烧 结机2正上方,覆盖烧结机机尾段和烟气快速升温段。所述主烟道6还通过连通管阀门5 • 2、 主烟道连通管5.1直接与循环烟气换热器8的管程或壳程的入口连通。
[0041] 所述流化床脱硝反应器10的固相出口 10.1连通烧结配料系统(图中未示出)。
[0042] 所述主烟道6底部设主烟道粉料斗19,所述主烟道粉料斗I9底部连通粉尘气力输 送管18,所述粉尘气力输送管18出口经颗粒物料仓17连接所述流化床脱硝反应1 〇器。所述 粉尘气力输送管18的载气进口经气力输送风机20与循环烟气换热器8的脱硝烟气出口或静 电/布袋除尘器22的烟气出口相连接。
[0043]所述烧结机的各段区域定义如下:
[0044]点火段位于烧结机最前端,该区域占1 一 2个风箱;机头段位于点火段之后的烧结 机前半部并延伸至烧结机中部,该区域占烧结机总长度的35—45%;烟气快速升温段位于 烧结机中部偏机尾方向,该区域占2—4个风箱;机尾段位于烧结机的后半部,该区域占烧 会口机总长度的35 — 45 % ;机尾段烧结烟气温度>200 C,NOx浓度< 100mg/Nm3;烟气快速升 温段烧结烟气温度8〇 — 200°C,N0x浓度>100mg/Nm3;机头段烧结烟气温度<80 r,N0x浓 度300mg/Nm3以上;点火段烧结烟气温度<80°C,NOx浓度< lOOmg/Nm3。
[0045]以某钢厂450m2烧结机产生的烧结烟气处理为例,混合烟气(含点火段、机头段、烟 气快速升温段和机尾段4个区域)的NOx含量为280 —320 mg/m3,其中,机头段烟气中NOx含 量为310 —380mg/m3,点火段、机头段、烟气快速升温段的烟气中N0x含量为90 — 100mg/m3,采 用本发明方法的步骤如下:
[0046]烧结烟气在高压风机21的抽力作用下穿过烧结料层3、底料3.1、烧结机2的台车 2.1底部篦子、台车2.1下方的风箱4送入烟气管道,沿台车2.1行进方向将烧结机依次分为 点火段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域,点火段位于烧结机最前端,该区域占 1 一 2个风箱;机头段位于点火段之后的烧结机前半部并延伸至烧结机中部,该区域占烧结 机总长度的35—45%;烟气快速升温段位于烧结机中部偏机尾方向,该区域占2 — 4个风箱; 机尾段位于烧结机的后半部,该区域占烧结机总长度的50%,所述烟气管道包括主烟道5 和循环烟气主烟道12,所述机尾段、烟气快速升温段和点火段区域下方风箱4收集的烧结烟 气进入主烟道5,所述主烟道5的烧结烟气经脱硝烟气换热器13、烟气加热器16升温至脱硝 温度后引入流化床脱硝反应器10内,富集分离出烟尘中的部分颗粒物并进行脱硝反应,出 流化床脱硝反应器10的脱硝烟气先经脱硝烟气除尘器9除尘,再经脱硝烟气换热器13与主 烟道5内的烧结烟气间接换热后送入循环烟气换热器8与来自循环烟气主烟道12的烟气进 一步间接换热,最后送入的静电/布袋除尘器22进一步除尘最后由高压风机21引出。
[0047] 根据需要,当脱硝烟气换热器13或烟气加热器16或流化床脱硝反应器10等单元出 现故障时,关闭主烟道阀门5.3,开启连通管阀门5.2主烟道5内的烧结烟气经连通管阀门 5.2、主烟道连通管5.1直接送入循环烟气换热器8中与来自循环烟气主烟道12的烟气间接 换热后送入的静电/布袋除尘器22,以提高烧结机运行的稳定性。
[0048] 脱硝烟气除尘器9中分离的粉尘回送流化床脱硝反应器1〇内作为脱硝催化剂。所 述烟气加热器13的烟气出口管道上,沿周向安装至少一层液氨喷嘴I5,通过液氨喷嘴15喷 入液氨14并与烧结烟气混合,再进入流化床脱硝反应器1 〇内,在颗粒物中富含的铁系多氧 化物的催化作用下发生脱硝反应。
[0049] 所述烧结机机头段区域下方风箱4收集的烧结烟气进入循环烟气主烟道I2,再经 循环烟气除尘器9除尘后送入循环烟气换热器8与脱硝烟气进行间接换热、升温后再经循环 烟气管道6送入布置在烧结机上方的循环烟气罩1内,再次进入烧结料层3,所述循环烟气罩 1安装在烧结机2正上方,覆盖烧结机机尾段和烟气快速升温段。
[0050] 所述烧结烟气携带出的颗粒物在主烟道5沉积下来,并进入主烟道粉料斗19内,所 述主烟道5粉料斗19内的颗粒物通过气力输送经粉尘气力输送管18送入颗粒物料仓17收 集,再输送到流化床脱硝反应器1〇内用作烧结烟气还原脱硝的催化剂,通过固相出口 10 •1 均匀排出所述流化床脱硝反应器内的烧结返矿及烟尘颗粒物,以控制流化床脱硝反应器10 床层阻力在2600 — 3000Pa之间,所述排出的烧结返矿及颗粒物送入烧结配料系统配入烧结 混合料中。所述气力输送的载气为来自循环烟气换热器8的脱硝烟气或静电/布袋除尘器 22引出的烧结烟气。
[0051] 经处理后的烧结烟气NOx减排量达75%。
[0052]采用上述脱硝工艺全程不使用外购催化剂,利用烧结料层及烧结烟气中的颗粒物 含有铁系多氧化物具有的脱硝催化作用,使氨与N0x反应脱硝,减少脱硝设备投资,充分利 用了工艺过程中的余热,与传统SCR脱硝工艺相比,降低脱硝成本60%,降低脱硝设备投资 40% 〇

Claims (12)

1. 一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,包括烧结烟气在高压风机的抽力作用下 穿过烧结料层、底料、烧结机的台车底部篦子、台车下方的风箱进入烟气管道,沿台车行进 方向将烧结机依次分为点火段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域,点火段位于烧 结机最前端,该区域占1 一 2个风箱;机头段位于点火段之后的烧结机前半部并延伸至烧结 机中部,该区域占烧结机总长度的35 — 45% ;烟气快速升温段位于烧结机中部偏机尾方向, 该区域占2 — 4个风箱;机尾段位于烧结机的后半部,该区域占烧结机总长度的35 — 45%,其 特征在于,所述烟气管道包括主烟道和循环烟气主烟道,所述机尾段、烟气快速升温段和点 火段区域下方风箱收集的烧结烟气进入主烟道;所述烧结机机头段区域下方风箱收集的烧 结烟气进入循环烟气主烟道,再经循环烟气除尘器除尘后送入布置在烧结机机尾段和烟气 快速升温段台车上方的循环烟气罩内,再次进入烧结料层。
2. 如权利要求1所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在于,所述主 烟道引出的烧结烟气经脱硝烟气换热器、烟气加热器加热升温到250 — 390°C,再引入流化 床脱硝反应器内,沉降分离出烟尘中的部分颗粒物,并富集在流化床脱硝反应器内。
3. 如权利要求2所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在于,所述出 流化床脱硝反应器的脱硝烟气先经脱硝烟气除尘器除尘,然后进入脱硝烟气换热器与来自 主烟道的烧结烟气间接换热,再送入循环烟气换热器与来自循环烟气主烟道的循环烟气间 接换热后送入的静电/布袋除尘器进一步除尘;所述经脱硝烟气除尘器分离得到的粉尘回 送流化床脱硝反应器内或送入烧结配料系统。
4. 如权利要求2或3所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在于,定 期向所述流化床脱硝反应器内补充烧结返矿或热烧结返矿,以提高脱硝效率。
5. 如权利要求2或3所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在于,所 述烟气加热器的烟气出口管道上,沿周向安装至少一层液氨喷嘴,通过液氨喷嘴喷入液氨 并与烧结烟气混合,再进入流化床脱硝反应器内,在床内烧结返矿及烟尘颗粒物富含的铁 系多氧化物的催化作用下发生脱硝反应。
6. 如权利要求1或3所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在于,所 述循环烟气主烟道引出的循环烟气在引入循环烟气罩前,先通过循环烟气除尘器除尘、再 进入循环烟气换热器与脱硝烟气进行换热、升温后再送入循环烟气罩。
7. 如权利要求1所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在于,所述循 环烟气罩安装在烧结机正上方,覆盖烧结机机尾段和烟气快速升温段。
8. 如权利要求1 一3任一项所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在 于,所述烧结烟气携带出的颗粒物在主烟道沉积下来,并进入主烟道粉料斗内,所述主烟道 粉料斗内的颗粒物通过气力输送经粉尘气力输送管送入颗粒物料仓收集,再输送到流化床 脱硝反应器内用作烧结烟气还原脱硝的催化剂。
9. 如权利要求7或所述的基于烧结热返矿催化的烧结烟气脱硝工艺,其特征在于,所述 气力输送的载气为来自循环烟气换热器的脱硝烟气或静电/布袋除尘器引出的烧结烟气。
10. 如权利要求1所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在于,所述 烟气快速升温段为烧结生产过程中进入风箱的烧结烟气温度从8〇 °C上升到200°C的区域。
11. 如权利要求1所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在于,均匀 排出所述流化床脱硝反应器内的烧结返矿及烟尘颗粒物,控制流化床脱硝反应器床层阻力 在2800 — 3100Pa之间,所述排出的烧结返矿及颗粒物送入烧结配料系统配入烧结'混合料 中。
12.如权利要求6所述的一种烧结烟气分区循环烟尘催化脱硝工艺,其特征在于,所述 从主烟道引出的机尾段及烟气快速升温段区域烧结烟气还可通过主烟道阀门调节经过主 烟道连通管直接引到循环烟气换热器中与循环烟气间接换热。
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