CN110449025A - 烧结机无燃料加热实现中温scr脱硝工艺技术系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于烧结烟气节能环保治理技术领域，特别涉及一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统；其一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，包括通过管道依次连接的烧结机、静电除尘器、主抽风机、脱硝装置、引风机以及烟囱。本发明提供一种新的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，该烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统利用环冷机的环冷高温热废气用以加热烧结烟气实现烧结中温脱硝，且采用升温装置将部分环冷高温热废气用于加热烧结机的烟道烟气后再作为余热锅炉的二段进行发电，实现了余热梯级利用；该设置一方面实现了无燃料加热中温SCR脱硝工艺，另一方面确保了余热锅炉的发电。

Description

烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统

技术领域

本发明属于烧结烟气节能环保治理技术领域，特别涉及一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统。

背景技术

我国钢铁企业各生产工艺中存在较为丰富的工业余热资源，主要包括：烧结机大烟道余热资源、烧结环冷机余热资源、球团竖炉余热资源、转炉烟道汽化冷却余热资源以及轧钢加热炉汽化冷却余热资源等。可通过余热回收装置回收利用，最大限度的减少热废气的无组织排放。在节能的基础上，可产生的较好的环保效应。

烧结大烟道烟气温度较低，较为成熟可靠的脱硝处理工艺主要为中温SCR脱硝技术，在工艺系统中，通常设置加热炉装置，通过燃料高品质的煤气来保证脱硝烟气温度的要求。这不但增加了煤气消耗，增加了吨烧结矿成本，同时，使得烟气排放量降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种新的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统。

本发明具体技术方案如下：

本发明提供一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，所述中温SCR脱硝工艺技术系统包括通过管道依次连接的烧结机、静电除尘器、主抽风机、脱硝装置、引风机以及烟囱；所述脱硝装置包括脱硝升温装置、脱硝本体以及余热回收装置，所述脱硝升温装置通过管道分别连接脱硝本体、环冷一、二段热废气配风装置、余热锅炉以及余热回收装置，所述余热回收装置通过管道分别连接主抽风机以及引风机，所述余热锅炉分别连接蒸汽发电机组以及环冷热废气循环风机；所述环冷热废气循环风机通过管道及底部风箱连接环冷机，所述环冷机通过环冷烟罩以及一段、二段热废气管道分别连接环冷一、二段热废气配风装置、环冷一、二段热废气配风装置与余热锅炉之间的管道以及余热锅炉与环冷热废气循环风机之间的管道。

进一步的改进，所述中温SCR脱硝工艺技术系统还包括应急加热装置，所述应急加热装置连接所述脱硝本体。

进一步的改进，所述中温SCR脱硝工艺技术系统还包括脱硫系统，所述脱硫系统包括脱硫塔，所述脱硫塔设于所述主抽风机和所述余热回收装置之间。

进一步的改进，所述中温SCR脱硝工艺技术系统还包括烟气再循环系统；所述烟气再循环系统包括环冷补风风机、烧结机大烟道废气循环风机以及烧结机大烟道热废气和环冷热空气混合装置，所述烧结机大烟道热废气和环冷热空气混合装置分别连接烧结机大烟罩、环冷补风风机以及烧结机大烟道废气循环风机，所述环冷补风风机连接环冷机烟罩，所述烧结机大烟道废气循环风机连接主抽风机。

进一步的改进，所述脱硫塔设于所述余热回收装置和所述引风机之间。

进一步的改进，所述脱硫系统还包括布袋除尘器，所述布袋除尘器设于所述脱硫塔和所述余热回收装置之间或设于所述脱硫塔和所述引风机之间。

进一步的改进，所述环冷一、二段热废气配风装置内设有两个烟气电动挡板阀门，两烟气电动挡板阀门分别设于环冷一、二段热废气配风装置和所述脱硝升温装置之间的管道上以及环冷一、二段热废气配风装置和余热锅炉之间的管道上；所述余热锅炉上设有流量传感器以及锅炉温度传感器，用于分别采集余热锅炉进口热空气的流量和温度，所述脱硝升温装置前的管道处设有管道温度传感器，用于实时脱硝升温装置前管道处烟气的温度，两所述所述烟气电动挡板阀门、流量传感器、锅炉温度传感器以及管道温度传感器均连接控制器，所述控制器用于根据管道温度传感器采集的温度数据计算出升温幅度，并根据流量传感器和锅炉温度传感器采集的余热锅炉内热空气的流量和温度参数以及升温幅度分别控制两所述烟气电动挡板阀门的开启和关闭。

进一步的改进，所述主抽风机上配有高压变频电机，所述烧结机大烟道上且所述主抽风机前的管道处设有烟气总量检测传感器，所述烟气总量检测传感器与所述高压变频电机均与所述控制器连接，所述烟气总量检测传感器用于采集所述主抽风机前管道的烟气总量，所述控制器根据采集的烟气总量控制高压变频电机调节转速。

进一步的改进，所述脱硝装置的反应温度为260℃～340℃。

进一步的改进，所述环冷机的台车栏板与热风罩之间、热风罩上的旁路阀门、台车与三角梁之间以及台车与风箱之间均密封设置。

本发明的有益效果如下：

本发明提供一种新的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，该烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统利用环冷机的环冷高温热废气用以加热烧结烟气实现烧结中温脱硝，且采用升温装置将部分环冷高温热废气用于加热烧结机的烟道烟气后再作为余热锅炉的二段进行发电，实现了余热梯级利用；该设置一方面实现了无燃料加热中温SCR脱硝工艺，另一方面确保了余热锅炉的发电。

附图说明

图1为实施例1烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统的流程图；

图2为实施例2烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统的流程图；

图3为实施例3烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统的流程图；

图4为实施例4烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统的流程图；

图5为实施例5烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统的流程图；

图6为实施例6烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统的流程图；

图7为实施例6烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统的结构框图；

图8为实施例7烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，下列实施例仅用于解释本发明的发明内容，不用于限定本发明的保护范围。

实施例1

本发明实施例1提供一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，如图1所示，所述中温SCR脱硝工艺技术系统包括通过管道依次连接的烧结机1、静电除尘器2、主抽风机3、脱硝装置、引风机5以及烟囱8；所述脱硝装置包括脱硝升温装置6、脱硝本体7以及余热回收装置4，所述脱硝升温装置6通过管道分别连接脱硝本体7、环冷一、二段热废气配风装置10、余热锅炉9以及余热回收装置4，所述余热回收装置4通过管道分别连接主抽风机3以及引风机5，所述余热锅炉9分别连接蒸汽发电机组11以及环冷热废气循环风机12；所述环冷热废气循环风机12通过管道及底部风箱连接环冷机13，所述环冷机13通过环冷烟罩以及一、二段热废气管道分别连接环冷一、二段热废气配风装置10、环冷一、二段热废气配风装置10与余热锅炉9之间的管道以及余热锅炉9与环冷热废气循环风机12之间的管道。

本实施例是在采用燃料加热实现烧结脱硝工艺系统的基础上，利用环冷机热废气余热替代脱硝工艺系统中煤气加热炉装置，充分利用环冷余热的基础上，无需使用高品质煤气实现烧结中温SCR脱硝；将环冷高温热废气先用于加热烧结机尾部烟气后，再进入余热锅炉，实现了余热梯级利用，且该装置可以降低脱硝的燃料消耗，实现少燃料即节能。

本实施例中环冷热废气配风装置可实时地调节进入脱硝升温装置的烟气与环冷余热锅炉一段烟气的比例，确保环冷余热资源的最优利用；在传统现有脱硝工艺系统基础上，新增加一套余热回收装置(GGH)将部分环冷高温段热废气首先用于加热脱硝进口烟气，使得由脱硝余热回收GGH出口的烟气升温至脱硝要求温度；附图中的箭头的指向表示烟气的流向，根据烟气的流向可知本系统的工作流程。

实施例2

一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，与实施例1不同的是，如图2所示，所述中温SCR脱硝工艺技术系统还包括应急加热装置14，所述应急加热装置14连接所述脱硝本体7。本实施例中在环冷高温废气加热失败或加热温度达不到预定温度时，采用应急加热装置来加热GGH出口的烟气至脱硝要求温度，以有效达到脱硝的目的。

本实施例中所述中温SCR脱硝工艺技术系统还包括脱硫系统，所述脱硫系统包括脱硫塔15，所述脱硫塔15设于所述主抽风机3和所述余热回收装置4之间。本实施例中设置脱硫塔是为了对烧结机的烟气进行脱硫处理，避免排出的烟气中含有硫元素而影响空气质量。

本实施例中所述脱硫系统还包括布袋除尘器19，所述布袋除尘器19设于所述脱硫塔15和所述余热回收装置4之间。

本实施例中本实施例中脱硫塔和布袋除尘器设于主抽风机和余热回收装置之间，用于半干法脱硫工艺以及湿法脱硫工艺，优选半干法脱硫工艺。布袋除尘器用于对半干法脱硫系统中脱硫塔出口烟气携带的脱硫颗粒进行分离循环使用，增加脱硫剂在塔内的停留时间，提高脱硫效率。

实施例3

一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，与实施例2不同的是，如图3所示，所述中温SCR脱硝工艺技术系统还包括烟气再循环系统；所述烟气再循环系统包括环冷补风风机16、烧结机大烟道废气循环风机17以及烧结机大烟道热废气和环冷热空气混合装置18，所述烧结机大烟道热废气和环冷热空气混合装置18分别连接烧结机1大烟罩、环冷补风风机16以及烧结机大烟道废气循环风机17，所述环冷补风风机16连接环冷机13烟罩，所述烧结机大烟道废气循环风机17连接主抽风机3。

本实施例中采用热风烧结和烧结烟气再循环，使得烧结机烟气排放总量降低；采用烧结烟气再循环，可大大降排放的烟气总量，减少了后续处理工艺装置的初投资和运行成本。在此基础上，利用环冷机回收的高温热废气作为脱硝烟气的补热热源，降低脱硝工艺中的燃料消耗成本。与大烟道烟气充分换热后的热废气再进入余热锅炉。

实施例4

一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，与实施例3不同的是，如图4所示，所述脱硫塔15设于所述余热回收装置4和所述引风机5之间，即采取先脱硝后脱硫的工艺路线。本实施例中将脱硫塔设于余热回收装置和引风机之间，用于半干法脱硫工艺以及湿法脱硫工艺，优选湿法脱硫工艺。

实施例5

一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，与实施例4不同的是，如图5所示，所述脱硫系统还包括布袋除尘器19，所述布袋除尘器19设于所述脱硫塔15和所述引风机5之间。

本实施例将脱硫塔和布袋除尘器设于引风机和余热回收装置之间，用于半干法脱硫工艺以及湿法脱硫工艺，优选半干法脱硫工艺。

实施例6

一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，与实施例5不同的是，如图6、图7所示，所述环冷一、二段热废气配风装置10内设有两个烟气电动挡板阀门20，两烟气电动挡板阀门20分别设于环冷一、二段热废气配风装置10和所述脱硝升温装置6之间的管道上以及环冷一、二段热废气配风装置10和余热锅炉9之间的管道上；所述余热锅炉9上设有流量传感器21以及锅炉温度传感器26，用于分别采集余热锅炉9进口热空气的流量和温度，所述脱硝升温装置6前的管道处设有管道温度传感器22，用于实时脱硝升温装置6前管道处烟气的温度，两所述所述烟气电动挡板阀门20、流量传感器21、锅炉温度传感器26以及管道温度传感器22均连接控制器23，所述控制器23用于根据管道温度传感器22采集的温度数据计算出升温幅度，并根据流量传感器21和锅炉温度传感器26采集的余热锅炉9内热空气的流量和温度参数以及升温幅度分别控制两所述烟气电动挡板阀门20的开启和关闭。

本实施例中通过环冷热废气配风装置调节环冷机高温一段和二段所对应的配风比例装置，可实时地调节进入脱硝升温装置的烟气与环冷余热锅炉烟气的比例，确保环冷余热资源的最优利用；采用上述方法可以实现烟气比例的调节，控制器根据余热锅炉的实际运行参数和烧结机的升温幅度可以控制两所述烟气挡板阀门的启闭，通过两所述烟气挡板阀门的启闭来调节烟气比例。

实施例3-实施例6为附加技术特征，可以达到更好的节能效果，虽然现有技术的SCR脱硝工艺技术系统也具有节能的功能，但是达不到本申请所述的节能效果，采用本申请所述的SCR脱硝工艺技术系统；烧结机排出的废气中含硫量为700～2000mg/Nm3，氮氧化物含量为200～500mg/Nm3，在经过脱硫、脱硝处理后，经烟囱排出的气体中硫含量以及氮氧化物的含量均满足国家环保要求。

实施例7

一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，与实施例6不同的是，如图8所示，所述主抽风机3上配有高压变频电机24，所述烧结机1大烟道上且所述主抽风机前的管道处设有烟气总量检测传感器25，所述烟气总量检测传感器25与所述高压变频电机24均与所述控制器23连接，所述烟气总量检测传感器25用于采集所述主抽风机前管道的烟气总量，所述控制器23根据采集的烟气总量控制高压变频电机24调节转速。

本实施例中通过烟气总量可以控制高压变频电机调节转速，进而调节调整主抽风机，降低主抽风机负荷，从而节省主抽风机能耗和节约焦粉。

实施例8

一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，与实施例1不同的是，所述脱硝装置7的反应温度为260℃～340℃。本实施例中脱硝装置的反应温度控制在260℃～340℃范围内，以实现中温SCR脱硝。

本实施例中所述环冷机13的台车栏板与热风罩之间、热风罩上的旁路阀门、台车与三角梁之间以及台车与风箱之间均密封设置。本实施例中环冷机密封设置和采用热风烧结后，可提高环冷机高温热废气的回收质量，增加烧结矿余热资源的回收率，同时，环冷机余热锅炉出口烟气进入环冷机风箱，又进一步减少环冷余热回收系统的热损失。

以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述中温SCR脱硝工艺技术系统包括通过管道依次连接的烧结机(1)、静电除尘器(2)、主抽风机(3)、脱硝装置、引风机(5)以及烟囱(8)；所述脱硝装置包括脱硝升温装置(6)、脱硝本体(7)以及余热回收装置(4)，所述脱硝升温装置(6)通过管道分别连接脱硝本体(7)、环冷一、二段热废气配风装置(10)、余热锅炉(9)以及余热回收装置(4)，所述余热回收装置(4)通过管道分别连接主抽风机(3)以及引风机(5)，所述余热锅炉(9)分别连接蒸汽发电机组(11)以及环冷热废气循环风机(12)；所述环冷热废气循环风机(12)通过管道及底部风箱连接环冷机(13)，所述环冷机(13)通过环冷烟罩以及一、二段热废气管道分别连接环冷一、二段热废气配风装置(10)、环冷一、二段热废气配风装置(10)与余热锅炉(9)之间的管道以及余热锅炉(9)与环冷热废气循环风机(12)之间的管道。

2.根据权利要求1所述的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述中温SCR脱硝工艺技术系统还包括应急加热装置(14)，所述应急加热装置(14)连接所述脱硝本体(7)。

3.根据权利要求2所述的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述中温SCR脱硝工艺技术系统还包括脱硫系统，所述脱硫系统包括脱硫塔(15)，所述脱硫塔(15)设于所述主抽风机(3)和所述余热回收装置(4)之间。

4.根据权利要求3所述的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述中温SCR脱硝工艺技术系统还包括烟气再循环系统；所述烟气再循环系统包括环冷补风风机(16)、烧结机大烟道废气循环风机(17)以及烧结机大烟道热废气和环冷热空气混合装置(18)，所述烧结机大烟道热废气和环冷热空气混合装置(18)分别连接烧结机(1)大烟罩、环冷补风风机(16)以及烧结机大烟道废气循环风机(17)，所述环冷补风风机(16)连接环冷机(13)烟罩，所述烧结机大烟道废气循环风机(17)连接主抽风机(3)。

5.根据权利要求4所述的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述脱硫塔(15)设于所述余热回收装置(4)和所述引风机(5)之间。

6.根据权利要求5所述的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述脱硫系统还包括布袋除尘器(19)，所述布袋除尘器(19)设于所述脱硫塔(15)和所述余热回收装置(4)之间或设于所述脱硫塔(15)和所述引风机(5)之间。

7.根据权利要求6所述的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述环冷一、二段热废气配风装置(10)内设有两个烟气电动挡板阀门(20)，两烟气电动挡板阀门(20)分别设于环冷一、二段热废气配风装置(10)和所述脱硝升温装置(6)之间的管道上以及环冷一、二段热废气配风装置(10)和余热锅炉(9)之间的管道上；所述余热锅炉(9)上设有流量传感器(21)以及锅炉温度传感器(26)，用于分别采集余热锅炉(9)进口热空气的流量和温度，所述脱硝升温装置(6)前的管道处设有管道温度传感器(22)，用于实时脱硝升温装置(6)前管道处烟气的温度，两所述所述烟气电动挡板阀门(20)、流量传感器(21)、锅炉温度传感器(26)以及管道温度传感器(22)均连接控制器(23)，所述控制器(23)用于根据管道温度传感器(22)采集的温度数据计算出升温幅度，并根据流量传感器(21)和锅炉温度传感器(26)采集的余热锅炉(9)内热空气的流量和温度参数以及升温幅度分别控制两所述烟气电动挡板阀门(20)的开启和关闭。

8.根据权利要求7所述的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述主抽风机(3)上配有高压变频电机(24)，所述烧结机(1)大烟道上且所述主抽风机前的管道处设有烟气总量检测传感器(25)，所述烟气总量检测传感器(25)与所述高压变频电机(24)均与所述控制器(23)连接，所述烟气总量检测传感器(25)用于采集所述主抽风机前管道的烟气总量，所述控制器(23)根据采集的烟气总量控制高压变频电机(24)调节转速。

9.根据权利要求1所述的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述脱硝装置的反应温度为260℃～340℃。

10.根据权利要求1所述的烧结机无燃料加热实现中温SCR脱硝工艺技术系统，其特征在于，所述环冷机(13)的台车栏板与热风罩之间、热风罩上的旁路阀门、台车与三角梁之间以及台车与风箱之间均密封设置。