CN109136545B - 一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺及其系统 - Google Patents
一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺及其系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109136545B CN109136545B CN201811055265.6A CN201811055265A CN109136545B CN 109136545 B CN109136545 B CN 109136545B CN 201811055265 A CN201811055265 A CN 201811055265A CN 109136545 B CN109136545 B CN 109136545B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- section
- air
- preheating
- cooling
- ring cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/16—Sintering; Agglomerating
- C22B1/20—Sintering; Agglomerating in sintering machines with movable grates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8631—Processes characterised by a specific device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8696—Controlling the catalytic process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/90—Injecting reactants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/16—Sintering; Agglomerating
- C22B1/216—Sintering; Agglomerating in rotary furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/26—Cooling of roasted, sintered, or agglomerated ores
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Abstract
本发明提供一种链篦机‑回转窑球团低NOx生产工艺,该生产工艺将从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气W作为冷却风分别被输送至:①环冷一段(C1)的进风口;②环冷二段(C2)的进风口,并且在位于环冷二段(C2)底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气中的NOx反应,实现SNCR脱硝。采用上述技术手段,可以一定程度的减少企业大气污染物排放限值对球团焙烧设备要求的生产压力,具有“投资省、运行成本低、NOx减排效果显著”的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种链篦机-回转窑球团生产技术,具体涉及一种链篦机-回转窑球团低 NOx(氮氧化物)生产工艺及生产系统,属于球团生产、环境保护技术领域。
背景技术
球团矿是我国高炉炼铁的主要含铁炉料,2015年我国球团矿产量为12800万吨。相比烧结矿,由于球团生产过程能耗低、环境相对友好,且产品具有强度好、品位高、冶金性能好的优点,应用到高炉冶炼中可起到增产节焦、改善炼铁技术经济指标、降低生铁成本、提高经济效益的作用,因此球团矿在我国最近几年得到大力发展。
我国球团生产以链篦机-回转窑工艺为主,其产量占球团总产量的60%以上。近年来,随着铁矿原料和燃料的日趋复杂,赤铁矿比例的提高(导致焙烧温度升高)、低品质燃料的规模利用、气基回转窑含氮焦炉煤气的应用等,使得不少企业球团生产过程NOx排放浓度呈上升趋势;加之我国环保要求的日益严苛,NOx排放被纳入排放的考核体系。NOx是形成光化学烟雾、酸雨、灰霾天气,加剧臭氧层破坏和促进温室效应的主要原因,对生态环境危害巨大。从2015年起,球团生产NOx(以NO2计)排放限值300mg/m3,使得部分企业需要增设脱硝设施才能满足国家的排放标准。2017年6月国家环保部发布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》的修订公告,将NOx(以NO2计)排放限值从300mg/Nm3下调至100mg/Nm3,烧结和球团焙烧烟气基准含氧量为16%。
虽然球团企业在环保方面做了大量的工作,除尘和脱硫得到了有效控制,能够满足排放要求,但是目前NOx脱除成本高、工艺复杂,在钢铁形式低迷的环境下,这给球团产业带来了新的挑战,部分企业因NOx超标不得不大量减产,甚至面临关停。从目前大多数的球团生产情况来看,NOx一般排放浓度在200~400mg/m3,如果能从源头和过程出发,减少NOx产生,从而能够满足排放要求,则可以省去末端脱硝净化设备,对链篦机-回转窑球团生产意义重大,有利于进一步提高球团企业的生命力和竞争力。
现有脱除烟气中氮氧化物的方法主要有选择性催化还原技术(SCR)和非选择性催化还原技术(SNCR)。其中,温度对SNCR脱硝技术起主导作用。一般认为温度范围为800℃~1100℃较为适宜,当温度过高时,NH3氧化生成NO,可能造成NO的浓度升高,导致NOx的脱除率降低;当温度过低时,NH3的反应速率下降,NOx脱除率也会下降,同时NH3的逃逸量也会增加。通常预热二段(PH)的温度范围为850℃~1000℃,满足SNCR脱硝方法的条件,但需要优化控制才能达到最佳的减排效果。
SCR脱硝技术的选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx发生还原脱除反应,生成N2和H2O,而不和烟气中的氧进行氧化反应。
现有的链篦机-回转窑球团生产工艺如图4所示,链篦机分成鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)和预热二段(PH),环冷机分成环冷一段(C1)、环冷二段(C2)和环冷三段(C3)。其中,环冷一段(C1)的风直接进入回转窑(Kiln)中焙烧球团矿,随后经预热二段(PH)加热预热球后鼓入到抽风干燥段(DDD)对生球进行抽风干燥,再经抽风干燥段(DDD)向外排放(排放之前经过烟气净化处理);环冷二段(C2)的风进入预热一段(TPH)加热预热球后向外排放;环冷三段(C3)的风进入鼓风干燥段(UDD) 对生球进行鼓风干燥,从而实现链篦机-回转窑-环冷机风流系统的闭路循环。
NOx的产生主要源于燃料型和热力型两种形式,虽然可以通过减少煤气或煤粉喷入量,降低回转窑温度,以及采用较低NOx的原料和燃料等措施来减少链篦机-回转窑球团生产过程 NOx的生成量,但是对原燃料的采购、工艺制度的优化和装备系统的选择要求显得过于苛刻,一旦生产过程不稳定,则会造成NOx的超标,如何从工艺流程和NOx的分解机理着手降低链篦机-回转窑球团生产过程NOx的排放是本专利要解决的技术问题。
有资料研究表明,在焙烧温度1300~1350℃时,温度降低10℃,则NOx减少30mg/m3。对于链篦机-回转窑生产过程中的NOx产生机理,当采用煤气作为燃料时,烟气中的NOx以热力型为主,热力型NOx的生成机理是N2在高温下与O2反应,反应式如下:
N2+O2=2NO-178KJ/mol (1)
由此可见,可以通过降温和降氧气含量来减少NOx的产生。
为了满足链篦机-回转窑球团生产过程NOx排放要求,响应国家的节能减排号召,必须从工艺流程本身出发,发明出更加先进的风流系统,同时利用系统自身的特点,实现低NOx球团生产。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,为了解决球团生产过程NOx排放不达标以及在末端增设脱硝装置费用昂贵等企业难以接受的问题,本专利提出增设一套烟气循环系统,将部分脱硫后烟气循环回至环冷一段作为冷却风,利用该冷却风携带的热量和低氧条件,实现高温废气低氧燃烧,使得窑内燃烧的火焰峰值温度降低,使热力型NOx减少,同时低氧废气稀释了燃烧空气中的O2,降低了局部的氧浓度,使燃料型NOx降低,以达到低氧降NOx的目的。作为优选方案,将从抽风干燥段和预热一段排出的烟气经过环冷二段和环冷三段的脱销处理,脱除烟气中的氮氧化物。此外,在预热一段和预热二段增设二次烧嘴系统,采用低热值煤气作为热源,不仅提高了预热段温度,改善了预热球强度,使得一次烧嘴的火焰温度降低,高温燃烧产生的热力型NOx减少,而且排放烟气中的氧气含量下降,以达到低氧低NOx排放的目的。采用上述技术手段,可以一定程度的减少企业大气污染物排放限值对球团焙烧设备要求的生产压力,具有“投资省、运行成本低、NOx减排效果显著”的特点。
一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺,该生产工艺包括以下步骤:
1)生球在链篦机上依次经过鼓风干燥段、抽风干燥段、预热一段及预热二段进行干燥、预热,然后进入回转窑内经过焙烧,再在环冷机上依次经过环冷一段、环冷二段及环冷三段进行冷却,得到氧化球团;
2)经过环冷一段的冷却风温度升高,将环冷一段排出的风输送至回转窑内参与球团焙烧,从回转窑排放的热风输送至链篦机的预热二段;该热风在预热二段内与生球进行热交换后输送至抽风干燥段;
3)经过环冷二段的冷却风温度升高,将环冷二段排出的风输送至链篦机的预热一段,并在预热一段内与生球进行热交换,预热生球;
4)经过环冷三段的冷却风温度升高,将环冷三段排出的风输送至链篦机的鼓风干燥段,并在鼓风干燥段内与生球进行热交换,然后从鼓风干燥段的排风口排出;
从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气W作为冷却风进一步分别被输送至:
①环冷一段的进风口;
②环冷二段的进风口,并且在位于环冷二段底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气中的NOx反应,实现SNCR脱硝。
作为优选,步骤5)从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气W作为冷却风还被输送至:
③环冷三段的进风口,并且在位于环冷三段底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气中的NOx反应,实现SCR脱硝。
作为优选,预热一段内设有预热段烧嘴。在预热一段内,启动预热一段内的预热段烧嘴,提高预热一段内的温度,预热生球。
作为优选,预热二段内设有预热段烧嘴。在预热二段内,启动预热二段内的预热段烧嘴,提高预热二段内的温度,预热生球。
作为优选,从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气经过脱硫处理和/或除尘工艺后再输送至:环冷一段的进风口、环冷二段的进风口、环冷三段的进风口。
作为优选,在预热二段内与生球进行热交换后热风经过除尘处理后再输送至抽风干燥段。
作为优选,在环冷二段料面的上方设有第一温度检测装置。第一温度检测装置检测:当环冷二段料面上方温度为500-900℃(优选为550-850℃,更优选为600-800℃)时,在位于环冷二段底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气中的NOx反应,实现SNCR脱硝。
作为优选,在环冷三段料面的上方设有第二温度检测装置。第二温度检测装置检测:当环冷三段料面上方温度为150-450℃(优选为200-400℃,更优选为250-350℃)时,在位于环冷三段底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气中的NOx反应,实现SCR脱硝。
作为优选,在预热一段内设有第三温度检测装置。第三温度检测装置检测:当预热一段内的温度低于500℃(优选为低于550℃,更优选为低于600℃)时,启动预热一段内的预热段烧嘴。
作为优选,在预热二段内设有第四温度检测装置。第四温度检测装置检测:当预热二段内的温度低于800℃(优选为低于850℃,更优选为低于900℃)时,启动预热二段内的预热段烧嘴。
作为优选,将环冷一段排出的风输送至回转窑的输送管道上设有氧气含量检测装置。控制从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气W作为冷却风被输送至环冷一段的进风口的烟气量,使得从环冷一段输送至回转窑内的风中的氧气含量为16-21%,优选为17-21%,进一步优选为18-21%,更优选为19-21%;上述比例为体积分数。
作为优选,从回转窑的进风口处输入富氧气体或者液氧,保证回转窑内的正常焙烧。
根据本发明提供的第二种实施方案,提供一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统。
一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统或用于第一种实施方案中所述生产工艺的球团生产系统,该系统包括:链篦机、回转窑、环冷机。其中:按照工艺走向,所述链篦机依次设置有鼓风干燥段、抽风干燥段、预热一段及预热二段。环冷机依次设置有环冷一段、环冷二段及环冷三段。回转窑的尾端连接链篦机的预热二段和另一端连接环冷机的环冷一段。
其中:环冷一段的出风口经由第一管道连接至回转窑的进风口。回转窑的出风口经由第二管道连接至预热二段的进风口。预热二段的出风口经过第三管道连接至抽风干燥段的进风口。
环冷二段的出风口经由第四管道连接至预热一段的进风口。环冷三段的出风口经由第五管道连接至鼓风干燥段的进风口。
与抽风干燥段出风口连接的第六管道、与预热一段出风口连接的第七管道合并之后,通过第八管道连接至环冷一段的进风口和环冷二段的进风口。环冷二段底部风箱内设有还原剂喷入装置。
作为优选,从第八管道分出一条支路,为第九管道。第九管道连接至环冷三段的进风口。环冷三段底部风箱内设有还原剂喷入装置。
作为优选,第八管道上设有脱硫处理装置和/或除尘装置。第三管道上设有除尘装置。
作为优选,预热一段内,位于生球料面的上方设有预热段烧嘴。
作为优选,预热二段内,位于生球料面的上方设有预热段烧嘴。
作为优选,在环冷二段料面的上方设有第一温度检测装置。在环冷三段料面的上方设有第二温度检测装置。
作为优选,在预热一段内设有第三温度检测装置。在预热二段内设有第四温度检测装置。
作为优选,第一管道上设有氧气含量检测装置。
作为优选,所述生产系统还包括压缩空气储存装置、氨气-催化剂储存装置。压缩空气储存装置通过空气输送管道连接至还原剂喷入装置。氨气-催化剂储存装置通过氨气-催化剂输送管道连接至还原剂喷入装置。
在本发明中,环冷一段的进风口、环冷二段的进风口及环冷三段的进风口均与风机相连。鼓风干燥段的出风口通过第十管道连接至烟囱。第八管道分出的第二支路为第十一管道,第十一管道连接至烟囱。
作为优选,第八管道、第九管道上均独立的设有阀门,优选设有自动流量控制阀。
作为优选,该生产系统还包括富氧气体或者液氧输送管道。富氧气体或者液氧输送管道连接至回转窑的进风口。
在本发明中,从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气是指:从链篦机抽风干燥段出风口排出的烟气和从链篦机预热一段出风口排出的烟气通过合并或者汇合后,聚集(或者汇集) 再一起的烟气。该合并之后的烟气为一股气体,一起经过后续处理,例如,合并烟气经过脱硫处理、除尘处理输送至环冷一段和/或环冷二段和/或环冷三段等等。
在本发明中,将从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气输送至环冷一段,循环的烟气量通过自动控制阀实时调节,调节的原则:通过在线检测环冷一段进入回转窑热风中的氧气含量,当氧气含量在16-21%的范围时(优选为17-20%,进一步优选为18-19%)(不影响产质量指标的前提下),则循环烟气量调节范围在10~30%(由生产所需风量确定);当烟气中氧气含量为16-21%时(优选为16-20%,进一步优选为16-19%,更优选为16-18%),则在前述基础上减少烟气循环量,直到环冷一段进入回转窑热风中的氧气含量达到16-21%(优选为 17-21%,进一步优选为18-21%,更优选为19-21%)。在工艺的作用为:1、利用烟气的余热,可以提高环冷一段热风的温度,减少燃料消耗的同时火焰温度可以降低,焙烧过程产生的NOx 减少;2、这部分烟气已经经过除尘、脱硫等烟气净化处理,对环冷设备的密封性要求降低,便于实施;3、采用较低氧含量的烟气循环回至环冷一段作为回转窑中央烧嘴的助燃风,由于氧气含量的下降,降低火焰温度的同时热力型NOx显著减少,这一技术措施可以较大程度的抑制NOx的产生,也可以适当的降低烟气中的氧气含量。
在本发明中,将抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气输送至环冷机的环冷二段的进风口,由于环冷机中环冷二段内氧化球团的温度达到800~1000℃,在环冷二段底部的风箱内喷入还原剂,还原剂与烟气混合后,利用环冷二段内氧化球团作为反应基床,还原剂与烟气中的氮氧化物(NOx)发生SNCR脱硝反应,生成氮气,从而处理掉烟气中的NOx。现有技术中,从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气经过脱硫处理和除尘处理后直接排放,本发明改变这一技术,将这部分烟气输送至环冷二段,同时喷入还原剂,利用环冷二段内氧化球团的高温环境,实现SNCR脱硝,减少烟气中氮氧化物的含量,在环冷二段经过SNCR处理的烟气再循环至预热一段,然后与抽风干燥段排出的烟气混合后,将其中的一部分又输送至环冷二段,即作为环冷二段的冷却风,又利用环冷二段内氧化球团的高温处理烟气中的氮氧化物。该工艺不断循环,最终从烟囱中排放的抽风干燥段和预热一段的烟气中,氮氧化物的含量可以控制在100mg/Nm3以下。
在本发明中,将抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气输送至环冷机的环冷三段的进风口,由于环冷机中环冷三段内氧化球团的温度达到300~400℃,在环冷三段底部的风箱内喷入还原剂,还原剂与烟气混合后,利用环冷三段内氧化球团作为反应基床,还原剂与烟气中的氮氧化物(NOx)发生SCR脱硝反应,生成氮气,从而处理掉烟气中的NOx。现有技术中,从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气经过脱硫处理和除尘处理后直接排放,本发明改变这一技术,将这部分烟气中的一部分输送至环冷三段,同时喷入还原剂,利用环冷三段内氧化球团的高温环境,实现SCR脱硝,减少烟气中氮氧化物的含量。在环冷三段经过SCR处理后的烟气再循环至鼓风干燥段,处理后的烟气既作为环冷三段的冷却风,又利用环冷三段内氧化球团的高温处理烟气中的氮氧化物。该工艺不断循环,进一步减少了从抽风干燥段和预热一段排放的烟气中氮氧化物的含量,同时,由于输送至环冷三段的烟气在环冷三段内经过了SCR处理,经过鼓风干燥段后,排放的烟气中氮氧化物的含量低于50mg/Nm3以下。
在环冷二段料面上方每隔一定间距(如2米)增设一根热电偶,实时测量该处的热风温度,另外在风箱底部对应热电偶的区间增设还原剂喷射装置,当料面所测温度在600-800℃之间时,自动调节对应的还原剂流量控制器喷射还原剂,流量的大小根据这部分循环烟气所含的NOx含量,以及该段的NOx脱除效率来确定,当热风温度低于600℃或高于800℃,则不喷射还原剂。为了改善还原剂的雾化效果,增加压缩空气旁路,压缩空气与还原剂混合后通过支管的喷嘴喷射到腔体中,并与循环后的冷却空气混合进入料层。料面温度要求在600-800℃之间喷射还原剂的原因:在这一温度区间内,料层的温度在800-1000℃之间,满足 NOx被还原剂还原的条件,温度太低,NOx脱除效率低,还原剂利用效率也低,温度过高,还原剂(其中的NH3)反而生成NOx。
在环冷三段料面上方每隔一定间距(如2米)增设一根热电偶,实时测量该处的热风温度,另外在风箱底部对应热电偶的区间增设还原剂喷射装置,当料面所测温度在250-350℃之间时,自动调节对应的还原剂流量控制器喷射还原剂,流量的大小根据这部分循环烟气所含的NOx含量,以及该段的NOx脱除效率来确定,当热风温度低于250℃或高于350℃,则不喷射还原剂。为了改善还原剂的雾化效果,增加压缩空气旁路,压缩空气与还原剂混合后通过支管的喷嘴喷射到腔体中,并与循环后的冷却空气混合进入料层。料面温度要求在250-350℃之间喷射还原剂的原因:在这一温度区间内,料层的温度在300-400℃之间,满足NOx在氧化球团作为催化剂下被还原剂还原的条件,温度太低或过高,NOx脱除效率都变差。
通过将脱硫后烟气循环回至环冷二段和环冷三段,以及在环冷二段和环冷三段分别喷射一定含量的还原剂,不仅可以大幅(最大70%)减少排放量,而且烟气中NOx排放总量大幅减少,是实现低NOx排放的可靠技术措施。
在本发明中,还原剂主要由氨剂(如氨水、尿素等还原剂)和助剂(如NaCl、含钒溶液、介孔/微孔纳米材料等)组成,还原活化剂用量根据烟气中NOx的浓度调节。喷入的雾化还原活化剂在环冷二段中发生如下反应:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O..........(1)
6NO+4NH3→5N2+6H2O.........(2)
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O.........(3)
6NO2+8NH3→7N2+12H2O.........(4)
通过上述反应,可以实现烟气中的NOx(NO和NO2)转化为N2,有效降低了烟气中NOx的排放量。环冷二段内未反应的还原剂活化剂还可以鼓入预热一段作为还原剂继续进行脱硝反应,由此提高NOx的脱除率,以及尽可能减少NH3的逃逸。
在本发明中,在环冷三段增加SCR法脱NOx的装置。喷入的还原剂发生如下反应(环冷三段内):
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O..........(1)
2NO+4NH3+O2→3N2+6H2O.........(2)
4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O.........(3)。
在本发明中,从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气经过脱硫处理和/或除尘工艺后再输送至环冷一段的进风口和/或环冷二段的进风口和/或环冷三段的进风口。作为优选,本发明将抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气中的一部分,例如:体积占比为10-90%,优选为 20-80%,更优选为30-70的烟气输送至环冷一段的进风口和/或环冷二段的进风口和/或环冷三段的进风口,剩余部分的烟气通过烟囱排放。相比于现有技术,通过烟囱排放的烟气中,氮氧化物的含量也较低。因为具体工艺进行后,原有从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气中的一部分输送至环冷二段和环冷三段经过处理,环冷二段的烟气有循环至预热一段,然后再从预热一段排出,而经过环冷二段处理后的烟气中氮氧化物的含量较低,因此,循环至预热一段后,降低了整个烟气中氮氧化物的含量。而从抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气中的一部分输送至环冷三段后,经过SCR处理,该部分烟气循环至鼓风干燥段,然后从烟囱排出。因此,采用本发明的技术方案,从烟囱排出烟气(最终排向大气的烟气)中氮氧化物的浓度降低,总得氮氧化物排放量也大大降低。
在本发明中,在环冷二段和环冷三段料面的上方设有温度检测装置。料面上方的温度低于料层温度,SNCR、SCR脱硝反应均主要是在环冷机的料层上进行。因此,根据实际经验,当环冷二段料面上方温度为500-900℃时,环冷二段内料层温度一般为800-1100℃;当环冷三段料面上方温度为150-450℃时,环冷三段内料层温度一般为300-500℃。
在本发明中,环冷二段的SNCR反应温度均为600-1100℃,优选为700-1000℃,更优选为800-950℃。环冷三段内的SCR反应温度均为200-500℃(优选为250-450℃,更优选为300-400℃。
在本发明中,在链篦机的预热一段和预热二段增设一套预热段烧嘴,通过实时在线检测预热一段中的烟气温度,当烟气温度小于某一温度点(如500℃,优选为550℃,更优选为 600℃,该值由生产确定,与采用的原料条件有关),则开启预热一段中的预热段烧嘴,通过气体流量控制器自动调节温度。同理,预热二段内的当烟气温度小于某一温度点(如800℃,优选为850℃,更优选为900℃,该值由生产确定,与采用的原料条件有关),则开启预热二段中的预热段烧嘴,通过气体流量控制器自动调节温度。在工艺的作用为:1、提高预热段热风温度,改善预热球强度,减少粉末量,生产效率提高;2、预热球温度整体上升,氧化反应加速,使得预热段球团的氧化程度提高,初生晶体相提前形成,减少回转窑焙烧阶段的能耗和反应时间,对回转窑焙烧过程所需的氧气含量要求降低,焙烧过程产生的NOx也会相应减少;3、预热段烧嘴因燃烧将消耗一部分氧气,使得烟气中的氧气含量下降。
通过本发明工艺和系统的协同作用,不仅可以大幅减少焙烧过程NOx的产生量和烟气中 NOx的排放量,而且烟气中的氧气含量降低,是实现低氧低NOx排放的可靠技术措施。
作为优选方案,本发明可以实现将从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气 W作为冷却风被全部分配到环冷一段C1、环冷二段C2和环冷三段C3作为冷却风。循环至环冷一段C1的烟气再输送至回转窑2中,作为助燃气体;循环至环冷二段C2和环冷三段 C3的烟气,与还原剂反应,分别经过SNCR脱硝和SCR脱硝反应,脱除烟气中的氮氧化物。采用本工艺,实现抽风干燥段DDD和预热一段TPH零排放。只有环冷三段经过处理后的干净烟气经过鼓风干燥段后排放,鼓风干燥段排放的烟气中,氮氧化物的含量与干净的空气接近,本工艺可以实现超低排放,产生的烟气中的氮氧化物可以实现99%脱除。烟气的循环过程中,如果回转窑内氧气不足以正常焙烧,只需在回转窑内不同富氧气体或者液氧即可,环境极其友好的生产工艺。
本发明的技术方案中,通过多个技术手段实现排放烟气中的氧含量大大减小,同时氮氧化物的排放总量和浓度均大大减小。其中,将脱硫后的烟气(从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气)输送至环冷一段,然后再进入回转窑中燃烧,该部分烟气相对于现有技术中冷空气空环冷一段输送至回转窑内的气体温度较高,便于回转窑内的升温,减少燃料的使用,同时降低了回转窑中焙烧火焰的温度,从而从源头减少了NOx的产生。再者,将脱硫后的烟气输送至环冷二段经过SNCR脱硝处理,利用环冷二段的高温环境,同时利用环冷二段内的氧化球团作为反应基床,脱除已经产生的烟气中的氮氧化物。同样,将脱硫后的烟气输送至环冷三段经过SCR脱硝处理,利用环冷三段的高温环境,同时利用环冷三段内的氧化球团作为反应基床,脱除已经产生的烟气中的氮氧化物。另外,通过在预热一段和预热二段内设置预热段烧嘴,预热段烧嘴分别在预热一段和预热二段内点火燃烧,消耗烟气中的氧气,降低排放烟气中的氧含量;此外,通过预热段烧嘴的燃烧,提高预热段热风温度,增加与生球的换热效果,提高了生球的强度,减少粉末量,生产效率提高;同时,由于预热一段和预热二段内设置预热段烧嘴,生球内提前形成初生晶体相,在生球进入回转窑后,更易形成氧化球团,减少回转窑焙烧阶段的能耗和反应时间,对回转窑焙烧过程所需的氧气含量要求降低,焙烧过程产生的NOx也会相应减少。对氧气含量降低,与本发明将脱硫后的烟气 (从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气)输送至环冷一段,然后再进入回转窑中燃烧的技术手段相吻合,实现低氧燃烧、低氮氧化物产生的工艺效果;可以实现全循环工艺,抽风干燥段DDD和预热一段TPH实现零排放。
在本发明中,空气输送管道和氨气-催化剂输送管道上的阀门可以分别独立的根据实际生产需要调节开度,实现空气和还原剂的自适应性输入。第八管道、第九管道上的阀门可以根据实际生产需要调节开度,调节分别输送至环冷二段和环冷三段的烟气量。
本专利技术同样适用于球团带式焙烧机和其它具有该技术特点的球团焙烧工艺。
在本申请中,链篦机的长度一般是20-80米,优选是30-70米,更优选40-60米。回转窑的长度一般是20-60米,优选是25-50米,更优选30-45米,例如35或40米。
与现有技术相比较,本发明的技术方案具有以下有益技术效果:
1、本发明将脱硫后部分烟气循环回至环冷一段,利用烟气的余热,焙烧过程产生的NOx 减少;
2、本发明的技术方案利用环冷二段作为反应基床,将抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气在环冷二段内进行SNCR脱硝反应,减少烟气中氮氧化物的含量;
3、本发明的技术方案利用环冷三段作为反应基床,将抽风干燥段和预热一段排出的合并烟气在环冷三段内进行SCR脱硝反应,减少烟气中氮氧化物的含量;
4、本发明在链篦机的预热一段和预热二段增设一套预热段烧嘴,生产效率提高,焙烧过程产生的NOx也会相应减少,烟气中的氧气含量下降。
附图说明
图1为本发明一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺中环冷二段采用SNCR脱硝、烟气 W循环至环冷一段的工艺流程图;
图2为本发明一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺中环冷二段采用SNCR脱硝、环冷三段采用SCR脱硝、烟气W循环至环冷一段的工艺流程图;
图3为本发明一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺中环冷二段采用SNCR脱硝、环冷三段采用SCR脱硝、烟气W循环至环冷一段、预热一段和预热二段设有预热段烧嘴的工艺流程图;
图4为现有技术中链篦机-回转窑球团生产系统结构示意图;
图5为本发明一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统结构示意图;
图6为本发明一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统中还包括环冷三段设还原剂喷入装置的结构示意图;
图7为本发明链篦机的预热一段和预热二段设有预热段烧嘴的结构示意图;
图8为本发明环冷机中还原剂喷入装置的设置结构示意图。
附图标记:
1:链篦机;UDD:鼓风干燥段;DDD:抽风干燥段;TPH:预热一段;PH:预热二段; 2:回转窑;201:回转窑的进风口;202:回转窑的出风口;301:预热二段的进风口;302:预热二段的出风口;303:抽风干燥段的进风口;304:抽风干燥段的出风口;305:预热一段的进风口;306:预热一段的出风口;307:鼓风干燥段的进风口;308:鼓风干燥段的出风口; C:环冷机;C1:环冷一段;C1a:环冷一段的进风口;C1b:环冷一段的出风口;C2:环冷二段;C2a:环冷二段的进风口;C2b:环冷二段的出风口;C3:环冷三段;C3a:环冷三段的进风口;C3b:环冷三段的出风口;4:预热段烧嘴;5:还原剂喷入装置;6:脱硫处理装置;7:除尘装置;801:第一温度检测装置;802:第二温度检测装置;803:第三温度检测装置;804:第四温度检测装置;805:氧气含量检测装置;9:压缩空气储存装置;10:氨气 -催化剂储存装置;11:阀门;12:风机;13:烟囱;L1:第一管道;L2:第二管道;L3:第三管道;L4:第四管道;L5:第五管道;L6:第六管道;L7:第七管道;L8:第八管道; L9:第九管道;L10:空气输送管道;L11:氨气-催化剂输送管道;L12:第十管道;L13:第十一管道;L14:富氧气体或者液氧输送管道。
具体实施方式
根据本发明提供的一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统。
一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统,该系统包括:链篦机1、回转窑2、环冷机C。其中:按照工艺走向,所述链篦机1依次设置有鼓风干燥段UDD、抽风干燥段DDD、预热一段TPH及预热二段PH。环冷机C依次设置有环冷一段C1、环冷二段C2及环冷三段C3。回转窑2的尾端连接链篦机1的预热二段PH和另一端连接环冷机C的环冷一段C1。
其中:环冷一段C1的出风口C1b经由第一管道L1连接至回转窑2的进风口201。回转窑2的出风口202经由第二管道L2连接至预热二段PH的进风口301。预热二段PH的出风口302经过第三管道L3连接至抽风干燥段DDD的进风口303。
环冷二段C2的出风口C2b经由第四管道L4连接至预热一段TPH的进风口305。环冷三段C3的出风口C3b经由第五管道L5连接至鼓风干燥段UDD的进风口307。
与抽风干燥段DDD出风口304连接的第六管道L6、与预热一段TPH出风口306连接的第七管道L7合并之后,通过第八管道L8连接至环冷一段C1的进风口C1a和环冷二段C2 的进风口C2a。环冷二段C2底部风箱内设有还原剂喷入装置5。
作为优选,从第八管道L8分出一条支路,为第九管道L9。第九管道L9连接至环冷三段 C3的进风口C3a。环冷三段C3底部风箱内设有还原剂喷入装置5。
作为优选,第八管道L8上设有脱硫处理装置6和/或除尘装置7。第三管道L3上设有除尘装置7。
作为优选,预热一段TPH内,位于生球料面的上方设有预热段烧嘴4。
作为优选,预热二段PH内,位于生球料面的上方设有预热段烧嘴4。
作为优选,在环冷二段C2料面的上方设有第一温度检测装置801。在环冷三段C3料面的上方设有第二温度检测装置802。
作为优选,在预热一段TPH内设有第三温度检测装置803。在预热二段PH内设有第四温度检测装置804。
作为优选,第一管道L1上设有氧气含量检测装置805。
作为优选,所述生产系统还包括压缩空气储存装置9、氨气-催化剂储存装置10。压缩空气储存装置9通过空气输送管道L10连接至还原剂喷入装置5。氨气-催化剂储存装置10通过氨气-催化剂输送管道L11连接至还原剂喷入装置5。
在本发明中,环冷一段C1的进风口C1a、环冷二段C2的进风口C2a及环冷三段C3的进风口C3a均与风机12相连。鼓风干燥段UDD的出风口308通过第十管道L12连接至烟囱 13。第八管道L8分出的第二支路为第十一管道L13,第十一管道L13连接至烟囱13。
作为优选,第八管道L8、第九管道L9上均独立的设有阀门11,优选设有自动流量控制阀。
作为优选,该生产系统还包括富氧气体或者液氧输送管道L14。富氧气体或者液氧输送管道L14连接至回转窑2的进风口201。
实施例1
如图5所示,一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统,该系统包括:链篦机1、回转窑 2、环冷机C。其中:按照工艺走向,所述链篦机1依次设置有鼓风干燥段UDD、抽风干燥段DDD、预热一段TPH及预热二段PH。环冷机C依次设置有环冷一段C1、环冷二段C2 及环冷三段C3。回转窑2的尾端连接链篦机1的预热二段PH和另一端连接环冷机C的环冷一段C1。
其中:环冷一段C1的出风口C1b经由第一管道L1连接至回转窑2的进风口201。回转窑2的出风口202经由第二管道L2连接至预热二段PH的进风口301。预热二段PH的出风口302经过第三管道L3连接至抽风干燥段DDD的进风口303。
环冷二段C2的出风口C2b经由第四管道L4连接至预热一段TPH的进风口305。环冷三段C3的出风口C3b经由第五管道L5连接至鼓风干燥段UDD的进风口307。
与抽风干燥段DDD出风口304连接的第六管道L6、与预热一段TPH出风口306连接的第七管道L7合并之后,通过第八管道L8连接至环冷一段C1的进风口C1a和环冷二段C2 的进风口C2a。环冷二段C2底部风箱内设有还原剂喷入装置5。
环冷一段C1的进风口C1a、环冷二段C2的进风口C2a及环冷三段C3的进风口C3a均与风机12相连。鼓风干燥段UDD的出风口308通过第十管道L12连接至烟囱13。
实施例2
如图6所示,重复实施例1,只是从第八管道L8分出一条支路,为第九管道L9。第九管道L9连接至环冷三段C3的进风口C3a。环冷三段C3底部风箱内设有还原剂喷入装置5。
实施例3
如图7所示,重复实施例2,只是预热一段TPH内,位于生球料面的上方设有预热段烧嘴4。预热二段PH内,位于生球料面的上方设有预热段烧嘴4。
实施例4
重复实施例3,只是第八管道L8上设有脱硫处理装置6和/或除尘装置7。第三管道L3 上设有除尘装置7。
实施例5
如图7所示,重复实施例4,只是在环冷二段C2料面的上方设有第一温度检测装置801。在环冷三段C3料面的上方设有第二温度检测装置802,在预热一段TPH内设有第三温度检测装置803。在预热二段PH内设有第四温度检测装置804,第一管道L1上设有氧气含量检测装置805。
实施例6
如图8所示,重复实施例5,只是所述生产系统还包括压缩空气储存装置9、氨气-催化剂储存装置10。压缩空气储存装置9通过空气输送管道L10连接至还原剂喷入装置5。氨气- 催化剂储存装置10通过氨气-催化剂输送管道L11连接至还原剂喷入装置5。第八管道L8、第九管道L9上均独立的设有阀门11,优选设有自动流量控制阀。
实施例7
重复实施例6,只是第八管道L8分出的第二支路为第十一管道L13,第十一管道L13连接至烟囱13。
实施例8
重复实施例6,只是从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气W全部分配到环冷一段C1、环冷二段C2和环冷三段C3;从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气实现零排放。该生产系统还包括富氧气体或者液氧输送管道L14。富氧气体或者液氧输送管道L14连接至回转窑2的进风口201。
实施例9
如图1所示,一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺,该生产工艺包括以下步骤:
1)生球在链篦机1上依次经过鼓风干燥段UDD、抽风干燥段DDD、预热一段TPH及预热二段PH进行干燥、预热,然后进入回转窑2内经过焙烧,再在环冷机C上依次经过环冷一段C1、环冷二段C2及环冷三段C3进行冷却,得到氧化球团;
2)经过环冷一段C1的冷却风温度升高,将环冷一段C1排出的风输送至回转窑2内参与球团焙烧,从回转窑2排放的热风输送至链篦机1的预热二段PH;该热风在预热二段PH内与生球进行热交换后输送至抽风干燥段DDD;
3)经过环冷二段C2的冷却风温度升高,将环冷二段C2排出的风输送至链篦机1的预热一段TPH,并在预热一段TPH内与生球进行热交换,预热生球;
4)经过环冷三段C3的冷却风温度升高,将环冷三段C3排出的风输送至链篦机1的鼓风干燥段UDD,并在鼓风干燥段UDD内与生球进行热交换,然后从鼓风干燥段UDD的排风口排出;
5)从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气W作为冷却风分别被输送至:
①环冷一段C1的进风口;
②环冷二段C2的进风口,并且在位于环冷二段C2底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气中的NOx反应,实现SNCR脱硝。
本工艺将从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气W作为冷却风被输送至环冷一段C1,利用烟气的余热,可以提高环冷一段热风的温度,再输送至回转窑后,减少燃料消耗的同时火焰温度可以降低,焙烧过程产生的NOx减少。将从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气W输送至环冷二段C2,在环冷二段C2内,喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气中的NOx反应,实现SNCR脱硝。经过本发明的工艺处理后,从烟囱排放的烟气中,基于基准含氧量为16%计算,NOx含量为80 mg/Nm3。
实施例10
如图2所示,重复实施例9,只是步骤5)从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气W作为冷却风还被输送至:
③环冷三段C3的进风口,并且在位于环冷三段C3底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气中的NOx反应,实现SCR脱硝。
在实施例9的基础上,本工艺将从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气W还输送至环冷三段C3,在环冷三段C3内,喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气中的NOx反应,实现SCR脱硝。经过本发明的工艺处理后,从烟囱排放的烟气中,基于基准含氧量为16%计算,NOx含量为73mg/Nm3。
实施例11
如图3所示,重复实施例10,只是预热一段TPH内设有预热段烧嘴4。在预热一段TPH内,启动预热一段TPH内的预热段烧嘴4,提高预热一段TPH内的温度,预热生球。预热二段PH内设有预热段烧嘴4。在预热二段PH内,启动预热二段PH内的预热段烧嘴4,提高预热二段PH内的温度,预热生球。
在实施例10的基础上,本工艺在预热一段TPH、预热二段PH内点火燃烧,提高预热段热风温度,改善预热球强度,减少粉末量,生产效率提高;预热球温度整体上升,氧化反应加速,使得预热段球团的氧化程度提高,初生晶体相提前形成,减少回转窑焙烧阶段的能耗和反应时间,对回转窑焙烧过程所需的氧气含量要求降低,焙烧过程产生的NOx也会相应减少;3、二次烧嘴因燃烧将消耗一部分氧气,使得烟气中的氧气含量下降。
经过本发明的工艺处理后,从烟囱排放的烟气中,氧含量低于16%,NOx含量为67mg/Nm3。
实施例12
重复实施例11,只是从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气经过脱硫处理和除尘工艺后再输送至:环冷一段C1的进风口、环冷二段C2的进风口、环冷三段C3的进风口。在预热二段PH内与生球进行热交换后热风经过除尘处理后再输送至抽风干燥段DDD。
实施例13
重复实施例12,只是在环冷二段C2料面的上方设有第一温度检测装置。第一温度检测装置检测:当环冷二段C2料面上方温度为550-850℃时,在位于环冷二段C2底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气中的NOx反应,实现SNCR脱硝。
在环冷三段C3料面的上方设有第二温度检测装置。第二温度检测装置检测:当环冷三段C3料面上方温度为200-400℃时,在位于环冷三段C3底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气中的NOx反应,实现SCR脱硝。
本工艺通过温度检测装置的设定,保证了环冷二段为最适宜的SNCR脱硝反应环境,环冷三段C3为最适宜的SCR脱硝反应环境。
实施例14
重复实施例13,只是在预热一段TPH内设有第三温度检测装置。第三温度检测装置检测:当预热一段TPH内的温度低于550℃时,启动预热一段TPH内的预热段烧嘴4。
在预热二段PH内设有第四温度检测装置。第四温度检测装置检测:当预热二段PH内的温度低于850℃时,启动预热二段PH内的预热段烧嘴4。
本工艺通过温度检测装置的设定,保证了预热一段TPH和预热二段PH内温度,适宜于烟气和生球进行换热,同时减少了烟气中氧气的含量。
实施例15
重复实施例14,只是将环冷一段C1排出的风输送至回转窑2的输送管道上设有氧气含量检测装置。控制从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气W作为冷却风被输送至环冷一段C1的进风口的烟气量,使得从环冷一段C1输送至回转窑2内的风中的氧气含量达到18%(Vol)左右。
本工艺通过氧气含量检测装置的设置,最大限度的将从抽风干燥段DDD和预热一段TPH 排出的合并烟气W输送至环冷一段C1,同时保证了回转窑2的正常焙烧。
实施例16
重复实施例14,只是从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气W全部分配到环冷一段C1、环冷二段C2和环冷三段C3;从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气实现零排放。该生产系统还包括富氧气体或者液氧输送管道L14。从回转窑2的进风口处输入富氧气体或者液氧,保证回转窑2内的正常焙烧。
本工艺将从抽风干燥段DDD和预热一段TPH排出的合并烟气W全部分配到环冷一段C1、环冷二段C2和环冷三段C3作为冷却风。循环至环冷一段C1的烟气再输送至回转窑2 中,作为助燃气体;循环至环冷二段C2和环冷三段C3的烟气,与还原剂反应,分别经过SNCR 脱硝和SCR脱硝反应,脱除烟气中的氮氧化物。采用本工艺,实现抽风干燥段DDD和预热一段TPH零排放。只有环冷三段经过处理后的干净烟气经过鼓风干燥段后排放,鼓风干燥段排放的烟气中,NOx含量为37mg/Nm3。
Claims (28)
1.一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺,该生产工艺包括以下步骤:
1)生球在链篦机(1)上依次经过鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)及预热二段(PH)进行干燥、预热,然后进入回转窑(2)内经过焙烧,再在环冷机(C)上依次经过环冷一段(C1)、环冷二段(C2)及环冷三段(C3)进行冷却,得到氧化球团;
2)经过环冷一段(C1)的冷却风温度升高,将环冷一段(C1)排出的风输送至回转窑(2)内参与球团焙烧,从回转窑(2)排放的热风输送至链篦机(1)的预热二段(PH);该热风在预热二段(PH)内与生球进行热交换后输送至抽风干燥段(DDD);
3)经过环冷二段(C2)的冷却风温度升高,将环冷二段(C2)排出的风输送至链篦机(1)的预热一段(TPH),并在预热一段(TPH)内与生球进行热交换,预热生球;
4)经过环冷三段(C3)的冷却风温度升高,将环冷三段(C3)排出的风输送至链篦机(1)的鼓风干燥段(UDD),并在鼓风干燥段(UDD)内与生球进行热交换,然后从鼓风干燥段(UDD)的排风口排出;
其特征在于:从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气W作为冷却风进一步分别被输送至:
①环冷一段(C1)的进风口;
②环冷二段(C2)的进风口,并且在位于环冷二段(C2)底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气中的NOx反应,实现SNCR脱硝。
2.根据权利要求1所述的生产工艺,其特征在于:该工艺还包括:步骤5)从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气W作为冷却风还被输送至:
③环冷三段(C3)的进风口,并且在位于环冷三段(C3)底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气中的NOx反应,实现SCR脱硝。
3.根据权利要求1或2所述的生产工艺,其特征在于:预热一段(TPH)内设有预热段烧嘴(4);在预热一段(TPH)内,启动预热一段(TPH)内的预热段烧嘴(4),提高预热一段(TPH)内的温度,预热生球;和/或
预热二段(PH)内设有预热段烧嘴(4);在预热二段(PH)内,启动预热二段(PH)内的预热段烧嘴(4),提高预热二段(PH)内的温度,预热生球。
4.根据权利要求2所述的生产工艺,其特征在于:从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气经过脱硫处理和/或除尘工艺后再输送至:环冷一段(C1)的进风口、环冷二段(C2)的进风口、环冷三段(C3)的进风口;和/或
在预热二段(PH)内与生球进行热交换后热风经过除尘处理后再输送至抽风干燥段(DDD)。
5.根据权利要求3所述的生产工艺,其特征在于:从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气经过脱硫处理和/或除尘工艺后再输送至:环冷一段(C1)的进风口、环冷二段(C2)的进风口、环冷三段(C3)的进风口;和/或
在预热二段(PH)内与生球进行热交换后热风经过除尘处理后再输送至抽风干燥段(DDD)。
6.根据权利要求2、4-5中任一项所述的生产工艺,其特征在于:在环冷二段(C2)料面的上方设有第一温度检测装置;第一温度检测装置检测:当环冷二段(C2)料面上方温度为500-900℃时,在位于环冷二段(C2)底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气中的NOx反应,实现SNCR脱硝;和/或
在环冷三段(C3)料面的上方设有第二温度检测装置;第二温度检测装置检测:当环冷三段(C3)料面上方温度为150-450℃时,在位于环冷三段(C3)底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气中的NOx反应,实现SCR脱硝。
7.根据权利要求3所述的生产工艺,其特征在于:在环冷二段(C2)料面的上方设有第一温度检测装置;第一温度检测装置检测:当环冷二段(C2)料面上方温度为500-900℃时,在位于环冷二段(C2)底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气中的NOx反应,实现SNCR脱硝;和/或
在环冷三段(C3)料面的上方设有第二温度检测装置;第二温度检测装置检测:当环冷三段(C3)料面上方温度为150-450℃时,在位于环冷三段(C3)底部风箱的位置喷入还原剂,还原剂与从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气中的NOx反应,实现SCR脱硝。
8.根据权利要求6所述的生产工艺,其特征在于:第一温度检测装置检测:当环冷二段(C2)料面上方温度为550-850℃时,在位于环冷二段(C2)底部风箱的位置喷入还原剂;和/或
第二温度检测装置检测:当环冷三段(C3)料面上方温度为200-400℃时,在位于环冷三段(C3)底部风箱的位置喷入还原剂。
9.根据权利要求7所述的生产工艺,其特征在于:第一温度检测装置检测:当环冷二段(C2)料面上方温度为550-850℃时,在位于环冷二段(C2)底部风箱的位置喷入还原剂;和/或
第二温度检测装置检测:当环冷三段(C3)料面上方温度为200-400℃时,在位于环冷三段(C3)底部风箱的位置喷入还原剂。
10.根据权利要求8或9所述的生产工艺,其特征在于:第一温度检测装置检测:当环冷二段(C2)料面上方温度为600-800℃时,在位于环冷二段(C2)底部风箱的位置喷入还原剂;和/或
第二温度检测装置检测:当环冷三段(C3)料面上方温度为250-350℃时,在位于环冷三段(C3)底部风箱的位置喷入还原剂。
11.根据权利要求3所述的生产工艺,其特征在于:在预热一段(TPH)内设有第三温度检测装置;第三温度检测装置检测:当预热一段(TPH)内的温度低于500℃时,启动预热一段(TPH)内的预热段烧嘴(4);和/或
在预热二段(PH)内设有第四温度检测装置;第四温度检测装置检测:当预热二段(PH)内的温度低于800℃时,启动预热二段(PH)内的预热段烧嘴(4)。
12.根据权利要求5、7、9中任一项所述的生产工艺,其特征在于:在预热一段(TPH)内设有第三温度检测装置;第三温度检测装置检测:当预热一段(TPH)内的温度低于500℃时,启动预热一段(TPH)内的预热段烧嘴(4);和/或
在预热二段(PH)内设有第四温度检测装置;第四温度检测装置检测:当预热二段(PH)内的温度低于800℃时,启动预热二段(PH)内的预热段烧嘴(4)。
13.根据权利要求1-2、4-5、7-9、11中任一项所述的生产工艺,其特征在于:将环冷一段(C1)排出的风输送至回转窑(2)的输送管道上设有氧气含量检测装置;控制从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气W作为冷却风被输送至环冷一段(C1)的进风口的烟气量,使得从环冷一段(C1)输送至回转窑(2)内的风中的氧气含量为16-21%;和/或
从回转窑(2)的进风口处输入富氧气体或者液氧,保证回转窑(2)内的正常焙烧。
14.根据权利要求3所述的生产工艺,其特征在于:将环冷一段(C1)排出的风输送至回转窑(2)的输送管道上设有氧气含量检测装置;控制从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气W作为冷却风被输送至环冷一段(C1)的进风口的烟气量,使得从环冷一段(C1)输送至回转窑(2)内的风中的氧气含量为16-21%;和/或
从回转窑(2)的进风口处输入富氧气体或者液氧,保证回转窑(2)内的正常焙烧。
15.根据权利要求13所述的生产工艺,其特征在于:控制从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气W作为冷却风被输送至环冷一段(C1)的进风口的烟气量,使得从环冷一段(C1)输送至回转窑(2)内的风中的氧气含量为17-21%。
16.根据权利要求15所述的生产工艺,其特征在于:控制从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气W作为冷却风被输送至环冷一段(C1)的进风口的烟气量,使得从环冷一段(C1)输送至回转窑(2)内的风中的氧气含量为18-21%。
17.根据权利要求16所述的生产工艺,其特征在于:控制从抽风干燥段(DDD)和预热一段(TPH)排出的合并烟气W作为冷却风被输送至环冷一段(C1)的进风口的烟气量,使得从环冷一段(C1)输送至回转窑(2)内的风中的氧气含量为19-21%。
18.一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统或用于权利要求1-17中任一项所述生产工艺的球团生产系统,该系统包括:链篦机(1)、回转窑(2)、环冷机(C);其中:按照工艺走向,所述链篦机(1)依次设置有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)及预热二段(PH),环冷机(C)依次设置有环冷一段(C1)、环冷二段(C2)及环冷三段(C3),回转窑(2)的尾端连接链篦机(1)的预热二段(PH)和另一端连接环冷机(C)的环冷一段(C1);
其中:环冷一段(C1)的出风口(C1b)经由第一管道(L1)连接至回转窑(2)的进风口(201),回转窑(2)的出风口(202)经由第二管道(L2)连接至预热二段(PH)的进风口(301),预热二段(PH)的出风口(302)经过第三管道(L3)连接至抽风干燥段(DDD)的进风口(303);
环冷二段(C2)的出风口(C2b)经由第四管道(L4)连接至预热一段(TPH)的进风口(305);环冷三段(C3)的出风口(C3b)经由第五管道(L5)连接至鼓风干燥段(UDD)的进风口(307);
其特征在于:与抽风干燥段(DDD)出风口(304)连接的第六管道(L6)、与预热一段(TPH)出风口(306)连接的第七管道(L7)合并之后,通过第八管道(L8)连接至环冷一段(C1)的进风口(C1a)和环冷二段(C2)的进风口(C2a);环冷二段(C2)底部风箱内设有还原剂喷入装置(5)。
19.根据权利要求18所述的生产系统,其特征在于:从第八管道(L8)分出一条支路,为第九管道(L9),第九管道(L9)连接至环冷三段(C3)的进风口(C3a),环冷三段(C3)底部风箱内设有还原剂喷入装置(5);和/或
第八管道(L8)上设有脱硫处理装置(6)和/或除尘装置(7),第三管道(L3)上设有除尘装置(7)。
20.根据权利要求18或19所述的生产系统,其特征在于:预热一段(TPH)内,位于生球料面的上方设有预热段烧嘴(4);和/或
预热二段(PH)内,位于生球料面的上方设有预热段烧嘴(4)。
21.根据权利要求18或19所述的生产系统,其特征在于:在环冷二段(C2)料面的上方设有第一温度检测装置(801),在环冷三段(C3)料面的上方设有第二温度检测装置(802);和/或
在预热一段(TPH)内设有第三温度检测装置(803),在预热二段(PH)内设有第四温度检测装置(804)。
22.根据权利要求20所述的生产系统,其特征在于:在环冷二段(C2)料面的上方设有第一温度检测装置(801),在环冷三段(C3)料面的上方设有第二温度检测装置(802);和/或
在预热一段(TPH)内设有第三温度检测装置(803),在预热二段(PH)内设有第四温度检测装置(804)。
23.根据权利要求18-19、22中任一项所述的生产系统,其特征在于:第一管道(L1)上设有氧气含量检测装置(805);和/或
所述生产系统还包括压缩空气储存装置(9)、氨气-催化剂储存装置(10),压缩空气储存装置(9)通过空气输送管道(L10)连接至还原剂喷入装置(5),氨气-催化剂储存装置(10)通过氨气-催化剂输送管道(L11)连接至还原剂喷入装置(5)。
24.根据权利要求20所述的生产系统,其特征在于:第一管道(L1)上设有氧气含量检测装置(805);和/或
所述生产系统还包括压缩空气储存装置(9)、氨气-催化剂储存装置(10),压缩空气储存装置(9)通过空气输送管道(L10)连接至还原剂喷入装置(5),氨气-催化剂储存装置(10)通过氨气-催化剂输送管道(L11)连接至还原剂喷入装置(5)。
25.根据权利要求19、22、24中任一项所述的生产系统,其特征在于:环冷一段(C1)的进风口(C1a)、环冷二段(C2)的进风口(C2a)及环冷三段(C3)的进风口(C3a)均与风机(12)相连;鼓风干燥段(UDD)的出风口(308)通过第十管道(L12)连接至烟囱(13),第八管道(L8)分出的第二支路为第十一管道(L13),第十一管道(L13)连接至烟囱(13);和/或
第八管道(L8)、第九管道(L9)上均独立的设有阀门(11);和/或
该生产系统还包括富氧气体或者液氧输送管道(L14),富氧气体或者液氧输送管道(L14)连接至回转窑(2)的进风口(201)。
26.根据权利要求20所述的生产系统,其特征在于:环冷一段(C1)的进风口(C1a)、环冷二段(C2)的进风口(C2a)及环冷三段(C3)的进风口(C3a)均与风机(12)相连;鼓风干燥段(UDD)的出风口(308)通过第十管道(L12)连接至烟囱(13),第八管道(L8)分出的第二支路为第十一管道(L13),第十一管道(L13)连接至烟囱(13);和/或
第八管道(L8)、第九管道(L9)上均独立的设有阀门(11);和/或
该生产系统还包括富氧气体或者液氧输送管道(L14),富氧气体或者液氧输送管道(L14)连接至回转窑(2)的进风口(201)。
27.根据权利要求25所述的生产系统,其特征在于:第八管道(L8)、第九管道(L9)上均独立的设有自动流量控制阀。
28.根据权利要求26所述的生产系统,其特征在于:第八管道(L8)、第九管道(L9)上均独立的设有自动流量控制阀。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811055265.6A CN109136545B (zh) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | 一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺及其系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811055265.6A CN109136545B (zh) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | 一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺及其系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109136545A CN109136545A (zh) | 2019-01-04 |
CN109136545B true CN109136545B (zh) | 2020-07-03 |
Family
ID=64824594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811055265.6A Active CN109136545B (zh) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | 一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺及其系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109136545B (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110894573B (zh) * | 2019-07-22 | 2022-02-18 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种利用链篦机-回转窑系统氧化球团生产工艺及系统 |
CN110684898B (zh) * | 2019-08-09 | 2020-11-10 | 中南大学 | 一种链篦机-回转窑-环冷机三机系统生产球团过程中废气循环的方法 |
CN113883897B (zh) * | 2020-07-01 | 2022-08-16 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种链箅机预热段防窜风系统及其风流控制方法 |
CN114061321B (zh) * | 2020-08-07 | 2023-06-23 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种基于回转窑一次循环进风的球团烟气处理系统及其烟气处理工艺 |
CN114061319B (zh) * | 2020-08-07 | 2023-06-30 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种链箅机-回转窑球团烟气循环处理系统及其烟气处理工艺 |
CN114061320B (zh) * | 2020-08-07 | 2023-06-23 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种链箅机-回转窑-环冷机球团烟气循环耦合处理系统及其烟气处理工艺 |
CN112023656B (zh) * | 2020-08-26 | 2021-03-30 | 山东国舜建设集团有限公司 | 一种球团无加热换热装置的半烟气sncr+scr脱硝系统及工艺 |
CN113652542B (zh) * | 2021-08-16 | 2022-12-06 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种氧化球团焙烧物理模拟试验系统及试验方法 |
CN114413641B (zh) * | 2022-01-29 | 2022-12-23 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种球团烟气循环及余热利用工艺及其系统 |
CN115046387A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-09-13 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种链篦机-回转窑球团焙烧烟气高比例循环减量的系统及方法 |
CN115305345B (zh) * | 2022-08-04 | 2023-04-18 | 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 | 一种全焦气无脱硝设施条件下的球团矿保质减排焙烧方法 |
CN115305349B (zh) * | 2022-08-26 | 2024-03-05 | 钢研晟华科技股份有限公司 | 一种减少脱硫脱硝消耗的链篦机回转窑设备 |
CN115751990B (zh) * | 2022-11-30 | 2023-07-14 | 湖南华信陶粒科技有限公司 | 一种回转窑热能循环系统及其应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102252530A (zh) * | 2011-07-15 | 2011-11-23 | 中冶北方工程技术有限公司 | 链箅机-回转窑-环冷机热风系统余热利用与减排新工艺 |
KR20130103601A (ko) * | 2010-12-14 | 2013-09-23 | 오토텍 오와이제이 | 유가금속을 함유하고 있는 정광 입자를 처리하기 위한 방법과 플랜트 |
CN203999746U (zh) * | 2014-06-18 | 2014-12-10 | 中信重工机械股份有限公司 | 氧化球团生产过程余热回收利用系统 |
CN207163232U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-03-30 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 链篦机‑回转窑球团低NOx生产装置 |
CN108355488A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-08-03 | 中南大学 | 一种铁矿球团的废气循环脱硝方法 |
-
2018
- 2018-09-11 CN CN201811055265.6A patent/CN109136545B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130103601A (ko) * | 2010-12-14 | 2013-09-23 | 오토텍 오와이제이 | 유가금속을 함유하고 있는 정광 입자를 처리하기 위한 방법과 플랜트 |
CN102252530A (zh) * | 2011-07-15 | 2011-11-23 | 中冶北方工程技术有限公司 | 链箅机-回转窑-环冷机热风系统余热利用与减排新工艺 |
CN203999746U (zh) * | 2014-06-18 | 2014-12-10 | 中信重工机械股份有限公司 | 氧化球团生产过程余热回收利用系统 |
CN207163232U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-03-30 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 链篦机‑回转窑球团低NOx生产装置 |
CN108355488A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-08-03 | 中南大学 | 一种铁矿球团的废气循环脱硝方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109136545A (zh) | 2019-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109136545B (zh) | 一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺及其系统 | |
CN109055721B (zh) | 一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺及系统 | |
CN109373767B (zh) | 一种球团烟气超低NOx排放的生产工艺及系统 | |
CN109136544B (zh) | 一种链篦机-回转窑球团低NOx生产工艺及其系统 | |
CN209854219U (zh) | 一种链篦机-回转窑球团低NOx排放系统 | |
CN110894574B (zh) | 一种链篦机、链篦机回转窑氧化球团脱硝系统及方法 | |
CN211367682U (zh) | 一种链篦机-回转窑系统 | |
CN109141028B (zh) | 链篦机-回转窑球团低NOx生产装置及球团生产方法 | |
CN104764340A (zh) | 一种烧结机烟气再循环脱硝的烟气循环系统及方法 | |
CN110894573B (zh) | 一种利用链篦机-回转窑系统氧化球团生产工艺及系统 | |
CN209197491U (zh) | 一种球团烟气超低NOx排放的生产系统 | |
CN110075680B (zh) | 低硫原料生产水泥的脱硫脱硝除尘超低排放工艺及系统 | |
CN110420558A (zh) | 一种用于链篦机-回转窑球团设备的脱硝系统 | |
CN209386820U (zh) | 一种球团烟气超低NOx排放的生产系统 | |
CN207163232U (zh) | 链篦机‑回转窑球团低NOx生产装置 | |
CN211367681U (zh) | 一种新型回转窑系统及球团提质低氧低NOx生产系统 | |
CN209386821U (zh) | 一种球团烟气超低NOx排放的生产系统 | |
CN209960990U (zh) | 一种链篦机-回转窑球团低NOx生产系统 | |
CN112210630A (zh) | 一种高炉及加热炉无氮燃烧工艺及其使用方法 | |
CN114061321B (zh) | 一种基于回转窑一次循环进风的球团烟气处理系统及其烟气处理工艺 | |
CN211373267U (zh) | 一种球团环冷废气余热高效利用的系统 | |
CN111004914B (zh) | 一种铁矿球团生产过程喷氨脱硝的强化方法 | |
CN209188501U (zh) | 一种高效脱除球团烟气中NOx的系统 | |
CN210922235U (zh) | 一种高效利用球团环冷废气余热的生产系统 | |
CN210021738U (zh) | 实现全工况脱硫脱硝的烟气循环流化床脱硫与scr脱硝的组合处理系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |