CN111023851A - 一种烧结烟气两级联合脱硝系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种烧结烟气两级联合脱硝系统，包括：依次相连的一级减排单元和二级脱硝单元；一级减排单元包括：依次相连的一次混合装置、二次混合装置和烧结机；一次混合装置的进料端分别与铁矿粉仓、石灰石仓、白云石仓、氧化铁皮仓和燃料仓相通；烧结机设有成品输送皮带和烟气出口；二级脱硝单元包括：依次相连的电除尘器、主抽风机、脱硫脱硝吸收塔、布袋除尘器、脱硫脱硝引风机和烟囱；电除尘器的进料端与烟气出口相通；脱硫脱硝吸收塔的进料端分别与氧化脱硝装置、吸收剂仓和水喷射装置相通；氧化脱硝装置的进料端与氧化剂制备装置相通。本发明首先从源头上降低NOx排放，实现一级减排，再协同脱硫脱硝技术，实现二级脱硝，最终达到NOx＜50mg/Nm3的超低排放。

Description

一种烧结烟气两级联合脱硝系统及方法
技术领域
本发明涉及脱硫脱硝处理技术领域，更具体地说，是涉及一种烧结烟气两级联合脱硝系统及方法。
背景技术
烧结燃料是指混入烧结料中的固体燃料，一般采用的固体燃料主要是焦粉和无烟煤。主抽风机抽出的烧结废气先进入机尾电除尘器，先进行除尘，除尘后的烟气进入后端烟气脱硫脱硝装置。对于烧结球团烟气而言，NOx主要来源于燃料或空气中的氮与氧之间的反应，包括燃料型、热力型和快速型三种，其中最主要的是燃料型、热力型两种。无烟煤、焦炭是国内现有烧结过程广泛使用的燃料，烧结球团烟气NOx主要以燃料型为居多，占70％～90％，并且95％以NO形态存在，NO2占比3％～4％，N2O占比1％～2％；燃料型NOx的生成主要受到燃料中氮含量、挥发分含量、配氧量、烧结混合料中物质成分等影响。而热力型NOx是在高温条件下与空气中的N2发生链式反应形成的NOx，一般占总量的10％～20％，当燃烧温度超过1200℃以上时，热力型NOx的生成会快速增加。
由于烧结球团烟气NOX产生主要有燃料型、热力型两种，除了主机源头通过配风燃烧减少NOx的生成外，在烟气脱硝工艺方面主要有SCR工艺、活性焦协同脱硝治理工艺、氧化法脱硝三种。其中，SCR工艺虽然可以实现70％～90％的高脱硝效率，但一次投资大，同时需将烧结烟气再热到200℃以上的脱硝反应温度，能耗较高，同样也存在电力行业的氨逃逸和ABS堵塞问题，脱硝运行成本在8元/吨～10元/吨烧结矿。活性焦协同脱硝治理工艺是活性焦脱硫的同时，利用活性焦的吸附和催化作用，通过喷氨对NOx进行吸附还原而协同脱硝；一般协同脱硝效率在20％～30％(没有喷氨)，50％～70％(有喷氨时，需要设置两级脱硝吸附塔)；但是由于活性焦脱硫装置存在工艺流程复杂、二次扬尘、投资大、运行费用高等问题，推广受到限制，目前只有太钢、宝钢等少数几个烧结机采用活性焦工艺，脱硝运行成本在10元/吨～13元/吨烧结矿。而氧化法脱硝，虽然具有系统简单、投资小，运行费用低等优点，但脱硝效率相对较低，脱硝稳定性较低，难以满足国家制定的超低NOx＜50mg/Nm3排放标准(目前国内大中型钢厂烧结机球团NOx浓度控制在250mg/m3～350mg/m3之间，实现超低排放50mg/m3的超低排放，需要脱除率80％～87.5％)。
公开号为CN109233935A的中国专利公开了一种铁矿烧结烟气多种污染物的联合减排装置及其使用方法，该技术通过小颗粒的燃料与少许的生石灰颗粒进行干混的方式改性烧结机燃料，从而有效的降低氮氧化物的排放量；另外通过后续电除尘的方式及脱硫塔，实现烧结过程多种污染物的联合减排。但是，该技术对燃料方面进行改性，需要改变烧结机原有的振动筛设备、干燥设备等，投资比较大，改动量较大，对燃料的改性对于工业应用很困难，并且由于烧结球团烟气中NOx产生主要有燃料型、热力型两种，该技术通过燃料改性，燃料中N含量并未较少，燃料在燃烧过程中大部分依然会生成NOx，同时热力型NOx不会相应减少，因此虽然燃料改性对NOx有一定的减排作用，但是减排效果有限，出口NOx减排效果不明显，实施例来看减排率在10％～21％之间，减排后NOx控制在200mg/Nm3排放，减排效率低，无法满足最新的NOx＜50mg/m3的超低排放要求；并且随后进入到后端烟气处理，烟气治理仅配置了静电除尘器、烟气脱硫，脱硫后延期经过烟囱排除；所以单纯到燃料改性的减排效率低。而公开号为CN106521143A的中国专利公开了一种减少烧结过程中NOx排放的方法，该技术通过控制烧结混合料的碱度为1.9～2.1、水分含量为7.5wt％～8.0wt％、熔剂含量为13wt％～15wt％、燃料含量为2.5wt％～3.0wt％，再通过对烧结的工艺参数进行优化，控制烧结混合料的碱度、水分含量、料层高度、熔剂含量、燃料含量等参数，在不影响烧结效果的前提下，实现了NOx的减排，该方法操作简单，成本低，可将普通烧结时的NOx的排放浓度从300mg/m3以上减少为180mg/m3～260mg/m3；但是，烧结过程中碱度、水风含量都是影响烧结矿质量的重要参数，调节量很有限，实施难度较大，在调节过程中容易影响烧结机质量，更重要的是，无法满足最新的NOx＜50mg/m3的超低排放要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种烧结烟气两级联合脱硝系统及方法，能够在保证脱硝效率的同时，解决烧结球团烟气脱硝技术存在投资高、运行费用高、能耗高的问题。
本发明提供了一种烧结烟气两级联合脱硝系统，包括：
依次相连的一级减排单元和二级脱硝单元；
所述一级减排单元包括：
依次相连的一次混合装置、二次混合装置和烧结机；
所述一次混合装置的进料端分别与铁矿粉仓、石灰石仓、白云石仓、氧化铁皮仓和燃料仓相通；
所述烧结机设有成品输送皮带和烟气出口；
所述二级脱硝单元包括：
依次相连的电除尘器、主抽风机、脱硫脱硝吸收塔、布袋除尘器、脱硫脱硝引风机和烟囱；
所述电除尘器的进料端与所述烟气出口相通；
所述脱硫脱硝吸收塔的进料端分别与氧化脱硝装置、吸收剂仓和水喷射装置相通；所述氧化脱硝装置的进料端与氧化剂制备装置相通。
优选的，所述布袋除尘器设有脱硫副产物外排口；所述脱硫副产物外排口设有物料循环支路，通过空气斜槽与脱硫脱硝吸收塔的进料端相通。
本发明还提供了一种烧结烟气两级联合脱硝方法，采用上述技术方案所述的烧结烟气两级联合脱硝系统，包括以下步骤：
a)将铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石依次经过一次混合、二次混合，得到烧结原料；再将上述烧结原料铺设在烧结机上进行烧结，分别得到烧结矿和烧结烟气；
b)将步骤a)得到的烧结烟气经电除尘，由主抽风机带入脱硫脱硝吸收塔，与氧化剂、吸收剂和水混合，进行脱硫脱硝，最后将脱硫脱硝后的烟气经布袋除尘器进行深度除尘，得到净化气。
优选的，步骤a)中所述铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石的质量比为(60～70)：(3.5～4.5)：(3～10)：(5～7)：(4～6)。
优选的，步骤a)中所述依次经过一次混合、二次混合的过程具体为：
将铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石在一次混合装置中加水润湿后混均，使混合料水分、粒度及各组分均匀分布后，再进入二次混合装置少量补水后继续混均，在进行造粒，得到烧结原料；
所述水的总加入量为混合料总质量的5％～9％；
所述一次混合的时间为2min～4min；所述二次混合的时间为2min～4min。
优选的，步骤a)中所述烧结原料铺设的厚度为750mm～800mm；
所述烧结的温度为900℃～1200℃，点火负压为-3kPa～-6kPa。
优选的，步骤b)中所述氧化剂选自臭氧、亚氯酸钠、次氯酸钠、氯酸钠、高锰酸钾、二氧化氯和双氧水中的一种或多种；
所述氧化剂的加入量按氧化剂与烧结烟气中NOx的摩尔比(1.3～1.8)：1计算。
优选的，步骤b)中所述吸收剂选自CaO、Ca(OH)2、MgO、Mg(OH)2、NaOH和Na2CO3中的一种或多种；
所述吸收剂的用量按吸收剂与烧结烟气中(S+0.5N)的摩尔比1：(2～2.5)计算。
优选的，步骤b)中所述水的加入量按控制脱硫脱硝吸收塔的出口温度为65℃～90℃所耗水量计算。
优选的，步骤b)中所述脱硫脱硝的时间为5s～10s，反应温度为70℃～90℃。
本发明提供了一种烧结烟气两级联合脱硝系统及方法，所述烧结烟气两级联合脱硝系统包括：依次相连的一级减排单元和二级脱硝单元；所述一级减排单元包括：依次相连的一次混合装置、二次混合装置和烧结机；所述一次混合装置的进料端分别与铁矿粉仓、石灰石仓、白云石仓、氧化铁皮仓和燃料仓相通；所述烧结机设有成品输送皮带和烟气出口；所述二级脱硝单元包括：依次相连的电除尘器、主抽风机、脱硫脱硝吸收塔、布袋除尘器、脱硫脱硝引风机和烟囱；所述电除尘器的进料端与所述烟气出口相通；所述脱硫脱硝吸收塔的进料端分别与氧化脱硝装置、吸收剂仓和水喷射装置相通；所述氧化脱硝装置的进料端与氧化剂制备装置相通。与现有技术相比，本发明提供的烧结烟气两级联合脱硝系统及方法首先从源头上降低NOx排放，实现一级减排，再协同基于脱硫脱硝吸收塔的脱硫脱硝技术，实现二级脱硝，最终达到NOx＜50mg/Nm3的超低排放；在保证脱硝效率的同时，解决烧结球团烟气脱硝技术存在投资高、运行费用高、能耗高的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的烧结烟气两级联合脱硝系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种烧结烟气两级联合脱硝系统，包括：
依次相连的一级减排单元和二级脱硝单元；
所述一级减排单元包括：
依次相连的一次混合装置、二次混合装置和烧结机；
所述一次混合装置的进料端分别与铁矿粉仓、石灰石仓、白云石仓、氧化铁皮仓和燃料仓相通；
所述烧结机设有成品输送皮带和烟气出口；
所述二级脱硝单元包括：
依次相连的电除尘器、主抽风机、脱硫脱硝吸收塔、布袋除尘器、脱硫脱硝引风机和烟囱；
所述电除尘器的进料端与所述烟气出口相通；
所述脱硫脱硝吸收塔的进料端分别与氧化脱硝装置、吸收剂仓和水喷射装置相通；所述氧化脱硝装置的进料端与氧化剂制备装置相通。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的烧结烟气两级联合脱硝系统的结构示意图；其中，1为铁矿粉仓，2为石灰石仓，3为白云石仓，4为氧化铁皮仓，5为燃料仓，6为一次混合装置，7为二次混合装置，8为烧结机，9为成品输送皮带，10为电除尘器，11为主抽风机，12为氧化剂制备装置，13为氧化脱硝装置，14为吸收剂仓，15为水喷射装置，16为脱硫脱硝吸收塔，17为布袋除尘器，18为脱硫脱硝引风机，20为空气斜槽，21为脱硫副产物外排口，22为烟囱。
在本发明中，所述烧结烟气两级联合脱硝系统包括依次相连的一级减排单元和二级脱硝单元。在本发明中，所述一级减排单元包括：
依次相连的一次混合装置(6)、二次混合装置(7)和烧结机(8)。
在本发明中，所述一次混合装置(6)的进料端分别与铁矿粉仓(1)、石灰石仓(2)、白云石仓(3)、氧化铁皮仓(4)和燃料仓(5)相通；从而使铁矿粉、石灰石、白云石、氧化铁皮和燃料能够按比例加入到一次混合装置(6)中进行一次混合。
在本发明中，所述一次混合装置(6)优选为混合机，其主体为钢结构空心圆柱滚筒，按一定角度安装；滚筒内部铺设耐磨材料衬板并焊有提升板，原料进入转动贯通后的离心力和提升板的作用下提升到最高点，然后落下实现连续混合效果。在本发明中，所述一次混合装置(6)优选设有加水装置。
在本发明中，所述一次混合装置(6)的出料端与二次混合装置(7)的进料端相通；从而使一次混合后的混合料进入二次混合装置(7)。在本发明中，所述一次混合后的混合料优选通过混料皮带机输送到二次混合装置(7)中。
在本发明中，所述二次混合装置(7)优选为混合机，其主体为钢结构空心圆柱滚筒，按一定角度安装；滚筒内部铺设耐磨材料衬板并焊有提升板，原料进入转动贯通后的离心力和提升板的作用下提升到最高点，然后落下实现连续混合效果。在本发明中，所述二次混合装置(7)优选设有加水装置。
在本发明中，所述二次混合装置(7)的出料端与烧结机(8)的进料端相通；从而使烧结原料能够顺利铺设在烧结机(8)上。在本发明中，所述烧结原料优选通过混料皮带机和运转输送到烧结机(8)，进一步铺设在烧结机(8)上。
在本发明中，所述烧结机(8)优选对铺设的烧结原料自上而下进行烧结，烧结原料中的燃料从上到下的进行燃烧的同时，将低熔点易熔物质熔化润湿难熔物质，液相逐渐冷却将难熔物质黏在一起。
在本发明中，所述烧结机(8)设有成品输送皮带(9)和烟气出口；烧结后的烧结矿经成品输送皮带(9)输送至成品仓，而烧结烟气由烟气出口输送至后续二级脱硝单元，具体先进入电除尘器(10)。
在本发明中，所述二级脱硝单元包括：
依次相连的电除尘器(10)、主抽风机(11)、脱硫脱硝吸收塔(16)、布袋除尘器(17)、脱硫脱硝引风机(18)和烟囱(22)。
在本发明中，所述电除尘器(17)的进料端与所述烟气出口相通；从而使一级减排单元和二级脱硝单元对接。在本发明中，所述电除尘器(17)主要用于烧结烟气的除尘。
在本发明中，所述主抽风机(11)用于为烧结烟气的输送提供动力；其进料端与电除尘器(17)的出料端相连，出料端与脱硫脱硝吸收塔(16)的进料端相连。
在本发明中，所述脱硫脱硝吸收塔(16)优选为循环流化床脱硫脱硝反应塔，主要用于进行脱硫与深度脱硝；其进料端分别与氧化脱硝装置(13)、吸收剂仓(14)和水喷射装置(15)相通。在本发明中，所述脱硫脱硝吸收塔(16)的进料端优选为烟道，所述烟道沿烟气流动方向依次设置氧化剂入口、吸收剂入口和水进口；其中，所述氧化剂入口与氧化脱硝装置(13)的出料端相通，所述吸收剂入口与吸收剂仓(14)的出料端相通，所述水进口与水喷射装置(15)的出料端相通。
在本发明中，所述氧化脱硝装置(13)用于提供氧化剂，其进料端与氧化剂制备装置(12)相通。
在本发明中，所述布袋除尘器(17)用于对脱硫脱硝后的烟气进行深度除尘；所述布袋除尘器(17)的进料端与脱硫脱硝吸收塔(16)的出料端相通。在本发明中，所述布袋除尘器(17)设有脱硫副产物外排口(21)，用于将得到的除尘物料外排；所述脱硫副产物外排口(21)设有物料循环支路，通过空气斜槽(20)与脱硫脱硝吸收塔(17)的进料端相通，实现将部分除尘物料循环至脱硫脱硝吸收塔(16)进行进一步处理。
在本发明中，所述布袋除尘器(17)还设有烟气出口，所述烟气出口与所述脱硫脱硝引风机(18)相通，能够将得到的净化气在脱硫脱硝引风机(18)的动力下输送至烟囱(22)排出系统。
本发明还提供了一种烧结烟气两级联合脱硝方法，采用上述技术方案所述的烧结烟气两级联合脱硝系统，包括以下步骤：
a)将铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石依次经过一次混合、二次混合，得到烧结原料；再将上述烧结原料铺设在烧结机上进行烧结，分别得到烧结矿和烧结烟气；
b)将步骤a)得到的烧结烟气经电除尘，由主抽风机带入脱硫脱硝吸收塔，与氧化剂、吸收剂和水混合，进行脱硫脱硝，最后将脱硫脱硝后的烟气经布袋除尘器进行深度除尘，得到净化气。
本发明首先将铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石依次经过一次混合、二次混合，得到烧结原料。在本发明中，所述燃料优选为煤和/或焦粉；所述氧化铁皮中FeO含量优选为30％～50％，氧化亚铁在烧结过程中放热反应产生氧化铁，不仅不会降低烧结矿品位，还能减少燃料用量，同时减少燃料型NOx排放；所述生石灰由石灰石烧制而成。本发明对上述各原料来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品或工业废料均可。
在本发明中，所述铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石的质量比优选为(60～70)：(3.5～4.5)：(3～10)：(5～7)：(4～6)，更优选为(62～68)：(3.6～4.3)：(4～8)：(5～7)：5。在本发明中，以上原料总质量配比按100％计算，余量可以是反料、钢渣。以上烧结配矿调整、调整燃料比例能够降低NOx的生成量，在一定程度上从源头上降低NOx排放，实现烧结源头控制NOx。
在本发明中，所述依次经过一次混合、二次混合的过程优选具体为：
将铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石在一次混合装置(6)中加水润湿后混均，使混合料水分、粒度及各组分均匀分布后，再进入二次混合装置(7)少量补水后继续混均，在进行造粒，得到烧结原料。由此可知，所述一次混合的目的是将烧结原料加水润湿和混均，使混合料水分、粒度及各组分均匀分布；所述二次混合的目的是通过少量补水继续混均、造球、造粒、制粒，以提高烧结料层透气性。
在本发明中，所述水的总加入量优选为混合料总质量的5％～9％，更优选为6.5％～7％。
在本发明中，所述一次混合的时间优选为2min～4min，更优选为3min；所述二次混合的时间优选为2min～4min，更优选为3min。
得到所述烧结原料后，本发明将得到的烧结原料铺设在烧结机(8)上进行烧结，分别得到烧结矿和烧结烟气；优选具体为：
将上述烧结原料铺设在烧结机上进行烧结，得到烧结矿，同时烧结过程中产生烧结烟气。在本发明中，所述烧结原料铺设的厚度优选为750mm～800mm；所述烧结的温度优选为900℃～1200℃，更优选为1100℃～1200℃；所述烧结的点火负压优选为-3kPa～-6kPa，更优选为-4kPa～-5kPa(上下误差为0.5kPa)。在本发明中，烧结原料铺在烧结机(8)上，经过点火后在主抽风机(11)高负压作用下，自上而下进行烧结，烧结原料中燃料从上到下的进行燃烧的同时，将低熔点易熔物质熔化润湿难熔物质，液相逐渐冷却将难熔物质黏在一起，整个过程指导烧结机炉篦，完成烧结过程，分别得到烧结矿和烧结烟气；其中，烧结矿经成品输送皮带(9)输送至成品仓，而烧结烟气由烟气出口输送至后续二级脱硝单元。
本发明通过上述烧结配矿调整、调整燃料比例、烧结过程工艺参数控制等方式，从源头上降低NOx排放，相比原始排放降低30％～50％，NOx排放浓度从220mg/m3～350mg/m3降低到160mg/m3～200mg/m3，实现烧结源头控制NOx，实现一级减排。
得到所述烧结烟气后，本发明将得到的烧结烟气经电除尘，由主抽风机(11)带入脱硫脱硝吸收塔(16)，与氧化剂、吸收剂和水混合，进行脱硫脱硝，最后将脱硫脱硝后的烟气经布袋除尘器(17)进行深度除尘，得到净化气。在本发明中，所述氧化剂用于将NO转化为NO2、N2O5等高价态氮氧化物，优选选自臭氧、亚氯酸钠、次氯酸钠、氯酸钠、高锰酸钾、二氧化氯和双氧水中的一种或多种，更优选为臭氧；本发明对所述氧化剂的来源没有特殊限制，优选在氧化剂制备装置(12)中制备而成，再通过氧化脱硝装置(13)提供。在本发明中，所述氧化剂的加入量优选按氧化剂与烧结烟气中NOx的摩尔比(1.3～1.8)：1计算。
在本发明中，所述吸收剂用于将烧结烟气中的SO2、SO3、HCl、NO2等污染物进行快速反应脱除，优选选自CaO、Ca(OH)2、MgO、Mg(OH)2、NaOH和Na2CO3中的一种或多种，更优选为Ca(OH)2；本发明对所述吸收剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述碱性吸收剂的市售商品即可。在本发明中，所述吸收剂的用量优选按吸收剂与烧结烟气中(S+0.5N)的摩尔比1：(2～2.5)计算。
在本发明中，所述水的加入量优选按控制脱硫脱硝吸收塔的出口温度为65℃～90℃所耗水量计算，更优选为70℃～85℃。
在本发明中，所述脱硫脱硝的过程在脱硫脱硝吸收塔(16)中进行，塔内气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，极大强化了气固间的传质与传热，保证这些酸性物质的充分吸收脱除；根据需要吸收剂仓(8)的吸收剂可通过给料器加入脱硫脱硝吸收塔(16)，补充新鲜的吸收剂，同时随着烟温的上升，根据需要开启水喷射装置(9)，将吸收塔出口温度进行控制，确保高效脱硫脱硝的同时避免高温烟气损坏后端布袋。
在本发明中，所述脱硫脱硝的时间(烧结烟气在塔内的停留时间)优选为5s～10s，更优选为5s～9s；所述脱硫脱硝的反应温度优选为70℃～90℃，更优选为70℃～85℃。
本发明最后将脱硫脱硝后的烟气经布袋除尘器(17)进行深度除尘，将烟尘及未反应完的物料进行收集，其中大部分通过空气斜槽(20)返回脱硫脱硝吸收塔(16)回收利用，继续参与反应，少量副产物通过脱硫副产物外排口(21)外排；同时得到净化气，进一步在脱硫脱硝引风机(18)的动力下输送至烟囱(22)排出系统。
本发明提供的烧结烟气两级联合脱硝方法首先从源头上降低NOx排放，实现一级减排，再协同基于脱硫脱硝吸收塔的脱硫脱硝技术(在烟气循环流化床干法脱硫工艺中将NO氧化成NO2，然后与碱洗吸收剂中和而得到净化)，实现二级脱硝，最终达到NOx＜50mg/Nm3的超低排放；在保证脱硝效率的同时，解决烧结球团烟气脱硝技术存在投资高、运行费用高、能耗高的问题；该方法一次投资小、运行成本低、脱硝效率高、占地面积小，联合脱硝效率达到90％以上，经济效率为50％～70％；相比现有SCR脱硝技术，投资成本节省70％，运行成本节省50％，占地面积节省50％，且脱硝效率相当；相比现有活性焦技术，投资成本节省60％，运行成本节省50％以上，占地面积节省50％，同时脱硝效率更高。
本发明提供了一种烧结烟气两级联合脱硝系统及方法，所述烧结烟气两级联合脱硝系统包括：依次相连的一级减排单元和二级脱硝单元；所述一级减排单元包括：依次相连的一次混合装置、二次混合装置和烧结机；所述一次混合装置的进料端分别与铁矿粉仓、石灰石仓、白云石仓、氧化铁皮仓和燃料仓相通；所述烧结机设有成品输送皮带和烟气出口；所述二级脱硝单元包括：依次相连的电除尘器、主抽风机、脱硫脱硝吸收塔、布袋除尘器、脱硫脱硝引风机和烟囱；所述电除尘器的进料端与所述烟气出口相通；所述脱硫脱硝吸收塔的进料端分别与氧化脱硝装置、吸收剂仓和水喷射装置相通；所述氧化脱硝装置的进料端与氧化剂制备装置相通。与现有技术相比，本发明提供的烧结烟气两级联合脱硝系统及方法首先从源头上降低NOx排放，实现一级减排，再协同基于脱硫脱硝吸收塔的脱硫脱硝技术，实现二级脱硝，最终达到NOx＜50mg/Nm3的超低排放；在保证脱硝效率的同时，解决烧结球团烟气脱硝技术存在投资高、运行费用高、能耗高的问题。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的烧结烟气两级联合脱硝系统的结构示意图参见图1所示；其中，1为铁矿粉仓，2为石灰石仓，3为白云石仓，4为氧化铁皮仓，5为燃料仓，6为一次混合装置，7为二次混合装置，8为烧结机，9为成品输送皮带，10为电除尘器，11为主抽风机，12为氧化剂制备装置，13为氧化脱硝装置，14为吸收剂仓，15为水喷射装置，16为脱硫脱硝吸收塔，17为布袋除尘器，18为脱硫脱硝引风机，20为空气斜槽，21为脱硫副产物外排口，22为烟囱。
实施例1
某180m2的带式烧结机，烧结机利用系数1.54，单台主抽风机入口烟气量114万m3/h，主抽风机入口静压-16.5kPa；在没有采用本发明提供的烧结烟气两级联合脱硝系统前，烧结机出口烟气中NOx为220mg/Nm3，粉尘浓度为60mg/Nm3，SO2浓度为1000mg/Nm3。
采用本发明提供的烧结烟气两级联合脱硝系统进行脱硝，具体为：
(1)一级减排：
①铁矿粉质量配比为65％±3％；燃料质量配比为3.6％；氧化铁皮质量配比为7.5％，生石灰质量配比为5％～7％；白云石质量配比为5％；其余为反料、钢渣，保证总质量配比为100％。
②调整配比后的各原料依次经过一次混合、二次混合，所述一次混合的时间为3min，二次混合的时间为3min；混合料中水的加入量为混合料总质量的7％。
③布料厚度为750mm，点火控制温度为1100℃～1200℃，点火负压为-4kPa±0.5kPa；最终烧结机烟气出口NOx浓度为160mg/Nm3，粉尘浓度为60mg/Nm3，SO2浓度为1000mg/Nm3。
(2)二级脱硝：
需净化的烟气进入循环流化床脱硫脱硝吸收塔，在塔内加入氧化剂、脱硫脱硝吸收剂、水，完成同时脱硫脱硝过程；脱硫脱硝吸收塔塔高42.5m，烟气在吸收塔内停留的时间5s～8s，反应温度为70℃～75℃；在塔的入口烟道加入臭氧作为强氧化剂，臭氧加入量控制为130kg/h～170kg/h；水的加入量控制在使净烟气降温至70℃～75℃；在塔内加入以Ca(OH)2为主要成分的吸收剂，Ca(OH)2的加入量为1.1t/h～2.0t/h；吸收塔出口控制温度在70℃～75℃。
经过上述两级联合减排脱硝后，NOx烟囱排放浓度＜50mg/Nm3，粉尘烟囱排放浓度＜5mg/Nm3，SO2烟囱排放浓度在＜35mg/Nm3。
经计算，NOx减排综合成本在4.5元/吨烧结矿。
实施例2
某450m2的带式烧结机，烧结机利用系数1.1，单台主抽风机入口烟气量190万m3/h，主抽风机入口静压-15.8kPa；在没有采用本发明提供的烧结烟气两级联合脱硝系统前，烧结机出口烟气中NOx为250mg/Nm3，粉尘浓度为80mg/Nm3，SO2浓度为1200mg/Nm3。
采用本发明提供的烧结烟气两级联合脱硝系统进行脱硝，具体为：
(1)一级减排：
①铁矿粉质量配比为65％～68％；燃料质量配比为4.3％；氧化铁皮质量配比为4％～8％，生石灰质量配比为5％～7％；白云石质量配比为5％；其余为反料、钢渣，保证总质量配比为100％。
②调整配比后的各原料依次经过一次混合、二次混合，所述一次混合的时间为3min，二次混合的时间为3min；混合料中水的加入量为混合料总质量的6.5％～7％。
③布料厚度为750mm，点火控制温度为1100℃～1200℃，点火负压为-5kPa±0.5kPa；最终烧结机烟气出口NOx浓度为200mg/Nm3，粉尘浓度为80mg/Nm3，SO2浓度为1200mg/Nm3。
(2)二级脱硝：
需净化的烟气进入循环流化床脱硫脱硝吸收塔，在塔内加入氧化剂、脱硫脱硝吸收剂、水，完成同时脱硫脱硝过程；脱硫脱硝吸收塔塔高52.6m，烟气在吸收塔内停留的时间6s～9s，反应温度为80℃～85℃；在塔的入口烟道加入臭氧作为强氧化剂，臭氧加入量控制为280kg/h～360kg/h；水的加入量控制在使净烟气降温至80℃～85℃；在塔内加入以Ca(OH)2为主要成分的吸收剂，Ca(OH)2的加入量为2.3t/h～4.5t/h；吸收塔出口控制温度在80℃～85℃。
经过上述两级联合减排脱硝后，NOx烟囱排放浓度30mg/Nm3～50mg/Nm3，粉尘烟囱排放浓度＜5mg/Nm3，SO2烟囱排放浓度在＜35mg/Nm3。
经计算，NOx减排综合成本在5.3元/吨烧结矿。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种烧结烟气两级联合脱硝系统，包括：
依次相连的一级减排单元和二级脱硝单元；
所述一级减排单元包括：
依次相连的一次混合装置、二次混合装置和烧结机；
所述一次混合装置的进料端分别与铁矿粉仓、石灰石仓、白云石仓、氧化铁皮仓和燃料仓相通；
所述烧结机设有成品输送皮带和烟气出口；
所述二级脱硝单元包括：
依次相连的电除尘器、主抽风机、脱硫脱硝吸收塔、布袋除尘器、脱硫脱硝引风机和烟囱；
所述电除尘器的进料端与所述烟气出口相通；
所述脱硫脱硝吸收塔的进料端分别与氧化脱硝装置、吸收剂仓和水喷射装置相通；所述氧化脱硝装置的进料端与氧化剂制备装置相通。
2.根据权利要求1所述的烧结烟气两级联合脱硝系统，其特征在于，所述布袋除尘器设有脱硫副产物外排口；所述脱硫副产物外排口设有物料循环支路，通过空气斜槽与脱硫脱硝吸收塔的进料端相通。
3.一种烧结烟气两级联合脱硝方法，其特征在于，采用权利要求1所述的烧结烟气两级联合脱硝系统，包括以下步骤：
a)将铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石依次经过一次混合、二次混合，得到烧结原料；再将上述烧结原料铺设在烧结机上进行烧结，分别得到烧结矿和烧结烟气；
b)将步骤a)得到的烧结烟气经电除尘，由主抽风机带入脱硫脱硝吸收塔，与氧化剂、吸收剂和水混合，进行脱硫脱硝，最后将脱硫脱硝后的烟气经布袋除尘器进行深度除尘，得到净化气。
4.根据权利要求3所述的烧结烟气两级联合脱硝方法，其特征在于，步骤a)中所述铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石的质量比为(60～70)：(3.5～4.5)：(3～10)：(5～7)：(4～6)。
5.根据权利要求3所述的烧结烟气两级联合脱硝方法，其特征在于，步骤a)中所述依次经过一次混合、二次混合的过程具体为：
将铁矿粉、燃料、氧化铁皮、生石灰和白云石在一次混合装置中加水润湿后混均，使混合料水分、粒度及各组分均匀分布后，再进入二次混合装置少量补水后继续混均，在进行造粒，得到烧结原料；
所述水的总加入量为混合料总质量的5％～9％；
所述一次混合的时间为2min～4min；所述二次混合的时间为2min～4min。
6.根据权利要求3所述的烧结烟气两级联合脱硝方法，其特征在于，步骤a)中所述烧结原料铺设的厚度为750mm～800mm；
所述烧结的温度为900℃～1200℃，点火负压为-3kPa～-6kPa。
7.根据权利要求3所述的烧结烟气两级联合脱硝方法，其特征在于，步骤b)中所述氧化剂选自臭氧、亚氯酸钠、次氯酸钠、氯酸钠、高锰酸钾、二氧化氯和双氧水中的一种或多种；
所述氧化剂的加入量按氧化剂与烧结烟气中NOx的摩尔比(1.3～1.8)：1计算。
8.根据权利要求3所述的烧结烟气两级联合脱硝方法，其特征在于，步骤b)中所述吸收剂选自CaO、Ca(OH)2、MgO、Mg(OH)2、NaOH和Na2CO3中的一种或多种；
所述吸收剂的用量按吸收剂与烧结烟气中(S+0.5N)的摩尔比1：(2～2.5)计算。
9.根据权利要求3所述的烧结烟气两级联合脱硝方法，其特征在于，步骤b)中所述水的加入量按控制脱硫脱硝吸收塔的出口温度为65℃～90℃所耗水量计算。
10.根据权利要求3所述的烧结烟气两级联合脱硝方法，其特征在于，步骤b)中所述脱硫脱硝的时间为5s～10s，反应温度为70℃～90℃。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111773923A (zh) * 2020-06-29 2020-10-16 山东神华山大能源环境有限公司 一种发动机排放试验低温尾气治理系统及治理工艺
CN113634100A (zh) * 2020-05-11 2021-11-12 上海梅山钢铁股份有限公司 一种用二氧化氯对烧结烟气进行氧化脱硝的方法
CN114028925A (zh) * 2021-05-27 2022-02-11 苏州仕净环保科技股份有限公司 一种烟气用脱硫脱硝剂以及其进行脱硫脱硝的方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0394815A (ja) * 1989-09-04 1991-04-19 Nakayama Steel Works Ltd 焼結機排ガスの脱硫脱硝方法
CN107504812A (zh) * 2017-07-21 2017-12-22 上海交通大学 一种铁矿热风烧结系统和方法
WO2018068548A1 (zh) * 2016-10-12 2018-04-19 广东佳德环保科技有限公司 一种氧化法烧结烟气脱硝方法及系统
CN108796215A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 中南大学 一种废弃脱硫剂的处理方法
CN109078467A (zh) * 2018-08-22 2018-12-25 武汉钢铁有限公司 烧结烟气除尘脱硝一体化工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0394815A (ja) * 1989-09-04 1991-04-19 Nakayama Steel Works Ltd 焼結機排ガスの脱硫脱硝方法
WO2018068548A1 (zh) * 2016-10-12 2018-04-19 广东佳德环保科技有限公司 一种氧化法烧结烟气脱硝方法及系统
CN107504812A (zh) * 2017-07-21 2017-12-22 上海交通大学 一种铁矿热风烧结系统和方法
CN108796215A (zh) * 2018-06-25 2018-11-13 中南大学 一种废弃脱硫剂的处理方法
CN109078467A (zh) * 2018-08-22 2018-12-25 武汉钢铁有限公司 烧结烟气除尘脱硝一体化工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113634100A (zh) * 2020-05-11 2021-11-12 上海梅山钢铁股份有限公司 一种用二氧化氯对烧结烟气进行氧化脱硝的方法
CN111773923A (zh) * 2020-06-29 2020-10-16 山东神华山大能源环境有限公司 一种发动机排放试验低温尾气治理系统及治理工艺
CN114028925A (zh) * 2021-05-27 2022-02-11 苏州仕净环保科技股份有限公司 一种烟气用脱硫脱硝剂以及其进行脱硫脱硝的方法和装置

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