CN111351368A - 一种提高循环烟气率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高循环烟气率的方法，属于钢铁行业大气污染物控制技术领域，在采用烟气内循环生产工艺的烧结机系统中，在循环烟罩的一侧设置左侧集烟调节系统与主抽烟机风箱连通，在相对的另一侧设置右侧集烟调节系统与循环风机风箱连通；左侧集烟调节系统与右侧集烟调节系统各设置若干个集烟罩，在各集烟罩和主抽烟机风箱或循环风机风箱连接管道中间各设置调节阀；在每个集烟罩与循环烟罩连接处均设置压力监测装置，将压力监测装置与调节阀阀门开启设置为连锁。本发明通过调节阀的开启，在循环烟罩内负压达到烟气逸散条件时适度打开各调节阀门，保证循环烟罩内的负压，防止烟气逸散，从而达到提高循环烟气比例的目的。

Description

一种提高循环烟气率的方法

技术领域

本发明涉及物控制技术领域，尤其是一种提高循环烟气率的方法,用于采用烧结烟气循环工艺的烧结机系统。

背景技术

炼铁烧结系统排放的废气量占钢铁工业总废气量的40%左右。废气中主要含有颗粒物、SO2、NOx、CO2、CO、二口恶英等多种污染物，其中COx、SOx、NOx的排放量占钢铁工业总排放量的10%、70%、48%。

烧结烟气循环生产工艺，是将烧结过程产生的烟气重新返回到烧结机台车料层上方进行循环使用的一种烧结方法。循环烟气到烧结料层时，烟气中的NOx被部分降解，二口恶英在高温下会被热解，从源头减少了大气污染物的排放；高温烟气中的CO、CH等化合物发生二次燃烧放热，循环烟气中的热量强化了烧结矿层的蓄热作用，降低固体燃料消耗，并在一定程度上改善了表层烧结矿品质。同时降低烧结烟气处理设备的投资和运行成本，具有显著的减排效果。在国内外各钢铁厂生产实践中，证明了烧结烟气的循环利用可以明显减少烧结废气的排放量。在我国大力开展生态文明建设，环境问题日益突出的情况下，采用烟气循环工艺，可带来重大的环境和社会效益。

在烧结烟气循环工艺中，由于生产波动、原料结构等原因造成循环烟罩内负压波动，导致循环烟气从循环烟罩内外溢。当前避免烟气外溢现象常规方法是减少循环烟气循环比例，从而降低了烟气循环效率。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种提高循环烟气率的方法，利用烧结机烟道内负压降低循环烟罩负压的方法，解决循环烟罩内烟气因负压波动造成的循环烟气逸散问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种提高循环烟气率的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将烧结机的风箱中的部分风箱设置为双侧风箱，两侧分别设置为循环风机风箱和主抽烟机风箱，循环风机风箱和主抽烟机风箱通过调节阀门相连接，通过调节阀门的开度，控制循环风机风箱内的烟气量；循环风机风箱的烟气通过旋风除尘后由循环风机抽入设置在烧结机部分风箱上方的烧结机台车上的循环烟罩内，在循环烟罩上方均匀设置若干个电动蝶阀，将含氧量监测与电动蝶阀阀门的开启设置为连锁，通过调节电动蝶阀阀门的开度，控制循环烟罩内循环烟气的温度和含氧量；还需保证主抽烟道和循环烟道的负压值及温度值；

S2：在循环烟罩的一侧设置左侧集烟调节系统与主抽烟机风箱连通，在相对的循环烟罩另一侧设置右侧集烟调节系统与循环风机风箱连通；左侧集烟调节系统与右侧集烟调节系统各设置若干个集烟罩，在各集烟罩和主抽烟机风箱或循环风机风箱连接管道中间各设置1个电动调节阀；在每个集烟罩与循环烟罩连接处均设置压力监测装置，将压力监测装置与电动调节阀阀门开启设置为连锁；

S3：控制循环烟罩内的负压，当压力监测装置监测到循环烟罩内的负压达到烟气逸散条件时，由电动调节阀门自动控制阀门的开度，适度打开各调节阀门，使循环烟罩内的烟气回流到循环风机风箱或主抽烟机风箱，以保证循环烟罩内的负压，减少烟气逸散。

本发明技术方案的进一步改进在于：S1中，主抽烟道和循环烟道的负压值及温度值的控制根据生产实际情况调节；通过对双侧风箱开度大小的调整，使主抽烟道和循环烟道烟气负压值保持在-10 kPa～-15kPa，烟气温度保持在100℃～150℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：S1中，当循环烟气氧含量低于16%，循环烟罩上方相应的电动蝶阀打开，从循环烟罩上方吸入空气，保证正常生产所需的氧含量；当氧含量达到20%，电动蝶阀关闭。

本发明技术方案的进一步改进在于：S3中，在循环烟罩内负压达到烟气逸散条件时是指负压保持在-10Pa以下可保证烟罩内循环烟气无逸出；当压力监测装置测到循环烟罩内的负压高于-9.5Pa时，电动调节阀阀门开启，调节压力，保持循环烟罩内的压力在-10Pa以下，使循环烟罩内始终保持微负压状态。

本发明技术方案的进一步改进在于：S2中，所述左侧集烟调节系统包括若干个与循环烟罩连通的左侧集烟罩、连通左侧集烟罩与主抽烟机风箱的左侧连接管道以及设置在左侧连接管道上的左侧调节阀；左侧调节阀为电动调节阀。

本发明技术方案的进一步改进在于：S2中，所述右侧集烟调节系统包括若干个与循环烟罩连通的右侧集烟罩、连通右侧集烟罩与循环烟机风箱的右侧连接管道以及设置在右侧连接管道上的右侧调节阀；右侧调节阀为电动调节阀。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

1、本发明通过将循环烟罩与主抽烟机风箱和循环风机风箱连通，解决了烧结烟气循环工艺中由于循环烟罩内负压升高导致的循环烟气外溢现象，提高了循环烟气比例；减少烧结废气的排放量，降低烧结烟气处理设备的投资和运行成本。

2、本发明将循环烟气的使用比例提高，进入烧结机台车料层表面气体的总热量增加，在烧结过程中被利用，降低了烧结固体燃料消耗，同时表层烧结矿品质得到改善，提高了烧结矿的实物质量。

3、本发明在循环烟罩两侧设置若干个集烟罩，根据循环烟罩内不同位置的压力值进行分别调节，使压力的调节更加具体到“点”，更加有效的保证了循环烟罩内的负压值，使烟气逸散的可能性降到了最小化，有效的解决了循环烟罩内烟气因负压波动造成的循环烟气逸散问题，有效的提高了循环烟气率。

4、本发明通过合理搭配烧结不同位置的循环风箱风量，控制循环烟罩内氧含量和温度，达到减少废气排放，降低工序能耗和提高烧结产量，并为同类型烧结烟气循环工艺提供了参考。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是烧结机烟气循环生产工艺流程图；

图3是烧结机烟气循环生产工艺流程简图。

其中，1、循环烟罩，2、右侧集烟罩，3、右侧调节阀，4、右侧连接管道，5、循环风机风箱，6、主抽烟机风箱，7、烧结机台车，8、左侧连接管道，9、左侧调节阀，10、左侧集烟罩，11、烧结机，12、循环风机，13、旋风除尘，14、烟气处理，15、主抽风机，16、电除尘，17、风箱，18、点火器，19、矿槽。

具体实施方式

本发明主要是针对烧结烟气内循环生产工艺而研发的一种提高循环烟气率的方法，在烧结机设置的循环烟罩的两侧增加若干管道与风箱接通，在循环烟罩和风箱连接管道中间增设调节阀。在循环烟罩内负压达到烟气逸散条件时适度打开各调节阀门，保证循环烟罩内负压，防止烟气逸散，从而达到提高循环烟气比例的目的。

下面结合附图1～2及实施例对本发明做进一步详细说明：

如图2、3所示，一种提高循环烟气率的方法，包括以下步骤：

S1：将烧结机11的风箱17中的部分风箱设置为双侧风箱，两侧分别设置为循环风机风箱5和主抽烟机风箱6，循环风机风箱5和主抽烟机风箱6通过调节阀门相连接，通过调节阀门的开度，控制循环风机风箱5内的烟气量；循环风机风箱5的烟气通过旋风除尘13后由循环风机12抽入设置在烧结机11部分风箱上方的烧结机台车7上的循环烟罩1内，在循环烟罩1上方均匀设置若干个电动蝶阀，将含氧量监测与电动蝶阀阀门的开启设置为连锁，通过调节电动蝶阀阀门的开度，控制循环烟罩1内循环烟气的温度和含氧量；还需保证主抽烟道和循环烟道的负压值及温度值；

主抽烟道和循环烟道的负压值及温度值的控制根据生产实际情况调节。通过对双侧风箱开度大小的调整，使主抽烟道和循环烟道烟气负压值保持在-10 kPa～-15kPa，烟气温度保持在100℃～150℃。

当循环烟气氧含量低于16%时，循环烟罩1上方相应的电动蝶阀打开，从循环烟罩1上方吸入空气，保证正常生产所需的氧含量；当氧含量达到20%时，电动蝶阀关闭。

S2：在循环烟罩1的一侧设置左侧集烟调节系统与主抽烟机风箱6连通，在相对的循环烟罩1另一侧设置右侧集烟调节系统与循环风机风箱5连通；左侧集烟调节系统与右侧集烟调节系统各设置若干个集烟罩，在各集烟罩和主抽烟机风箱6或循环风机风箱5连接管道中间各设置1个电动调节阀；在每个集烟罩与循环烟罩1连接处均设置压力监测装置，将压力监测装置与电动调节阀阀门开启设置为连锁。

如图1所示：所述左侧集烟调节系统包括若干个与循环烟罩1连通的左侧集烟罩10、连通左侧集烟罩10与主抽烟机风箱6的左侧连接管道8以及设置在左侧连接管道8上的左侧调节阀9；左侧调节阀为电动动调节阀；所述右侧集烟调节系统包括若干个与循环烟罩1连通的右侧集烟罩2、连通右侧集烟罩2与循环烟机风箱5的右侧连接管道4以及设置在右侧连接管道4上的右侧调节阀3；右侧调节阀为电动调节阀。

S3：控制循环烟罩1内的负压，当压力监测装置监测到循环烟罩1内的负压达到烟气逸散条件时，由电动调节阀门自动控制阀门的开度，适度打开各调节阀门，使循环烟罩1内的烟气回流到循环风机风箱5或主抽烟机风箱6，以保证循环烟罩1内的负压，减少烟气逸散。

在循环烟罩内负压达到烟气逸散条件时是指负压保持在-10Pa以下可保证烟罩内循环烟气无逸出；当压力监测装置测到循环烟罩内的负压高于-9.5Pa时，电动调节阀阀门开启，调节压力，保持循环烟罩内的压力在-10Pa以下，循环烟气罩内始终保持微负压状态，并有一定富裕量，以保证循环烟罩1内循环烟气无逸出的情况下提高循环烟气利用比例。

具体的实施例：

应用于某120㎡烧结机，该烧结机采用烧结烟气内循环工艺后，受原料结构影响循环烟气比例最高20%左右，略增加就会出现循环烟气逸散现象，远达不到当地环保部门规定的烧结机循环烟气比例达到30%以上的要求，采用本发明方法后取得良好效果。具体实施过程如下：

S1：如图2所示，烧结机11共17个风箱，其中2#—6#和14#—16#风箱为双侧风箱，两侧分别为循环风机风箱5和主抽烟机风箱6，两者通过调节阀门相连接。循环烟罩1长40m，覆盖烧结机11的5#至13#风箱上方的烧结机台车7，在循环烟罩1上方均匀设置3台800*800百叶窗式的电动蝶阀，含氧量监测与阀门开启设置为连锁。通过调节不同位置双侧风箱的阀门开度，控制循环烟气的烟气量、温度、含氧量等参数。

生产中，主抽烟道和循环烟道的负压值及温度值的控制根据生产实际情况调节。通过对双侧风箱开度大小的调整，使主抽烟道和循环烟道烟气负压值保持在-10 kPa～-15kPa，烟气温度保持在100℃～150℃。

因循环烟气中氧含量降低时，烧结速度变慢，利用系数减小，成品率和转鼓强度降低，当循环烟气氧含量到15%以下时，烧结矿产质量指标急剧下降。当循环烟气氧含量低于16%时，循环烟罩1上方相应的电动蝶阀打开，从烟罩上方吸入空气，以保证正常生产所需的氧含量，当氧含量达到20%时，电动蝶阀关闭。

S2：如图1所示，该烧结机11头尾中心距60m，循环烟罩1长40m，在循环烟罩1两侧分别设置5个集烟罩，在循环烟罩1的两端各空置1米，每隔5m设置一个长宽各为2.6米的集烟罩。具体的，一侧设置5个左侧集烟罩10，相对的另一侧设置5个右侧集烟罩2，左侧集烟罩10与右侧集烟罩2的大小一致，开设位置一致；右侧连接管道4将右侧集烟罩2与循环风机风箱5连接，在右侧连接管道4上设置右侧调节阀3；左侧连接管道8将左侧集烟罩10与主抽烟机风箱6连接，在左侧连接管道8上设置左侧调节阀9；右侧连接管道4与左侧连接管道8选用∮150mm的不锈钢管；右侧调节阀3和左侧调节阀9均采用电动调节阀，在每个集烟罩与循环烟罩1连接处均设置压力监测装置，将压力监测装置与电动调节阀阀门开启设置为连锁。

S3：在生产过程中，根据循环烟罩1内负压及时调节各调节阀门开度，当压力监测装置测到循环烟罩内的负压高于-9.5Pa时，电动调节阀阀门开启，调节压力，保持循环烟罩1内的压力在-10Pa以下，循环烟气罩内始终保持微负压状态，并有一定富裕量，以保证循环烟罩1内循环烟气无逸出的情况下提高循环烟气利用比例。

该120㎡烧结机经过采用本方法，循环烟气比例由最初的20%左右提高到稳定在40%左右，实现了在保证循环烟气不外逸的情况下提高循环烟气比例

综上所述，本发明通过在烧结机循环烟罩两侧增加若干管道与风箱接通，在循环烟罩和风箱连接管道中间增设电动调节阀。在循环烟罩内负压达到烟气逸散条件时适度打开各调节阀门，保证循环烟罩内负压防止烟气逸散，从而达到提高循环烟气比例的目的。

Claims (6)

1.一种提高循环烟气率的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将烧结机（11）的风箱（17）中的部分风箱设置为双侧风箱，两侧分别设置为循环风机风箱（5）和主抽烟机风箱（6），循环风机风箱（5）和主抽烟机风箱（6）通过调节阀门相连接，通过调节阀门的开度，控制循环风机风箱（5）内的烟气量；循环风机风箱（5）的烟气通过旋风除尘（13）后由循环风机（12）抽入设置在烧结机（11）部分风箱上方的烧结机台车（7）上的循环烟罩（1）内，在循环烟罩（1）上方均匀设置若干个电动蝶阀，将含氧量监测与电动蝶阀阀门的开启设置为连锁，通过调节电动蝶阀阀门的开度，控制循环烟罩（1）内循环烟气的温度和含氧量；还需保证主抽烟道和循环烟道的负压值及温度值；

S2：在循环烟罩（1）的一侧设置左侧集烟调节系统与主抽烟机风箱（6）连通，在相对的循环烟罩（1）另一侧设置右侧集烟调节系统与循环风机风箱（5）连通；左侧集烟调节系统与右侧集烟调节系统各设置若干个集烟罩，在各集烟罩和主抽烟机风箱（6）或循环风机风箱（5）连接管道中间各设置1个电动调节阀；在每个集烟罩与循环烟罩（1）连接处均设置压力监测装置，将压力监测装置与电动调节阀阀门开启设置为连锁；

S3：控制循环烟罩（1）内的负压，当压力监测装置监测到循环烟罩（1）内的负压达到烟气逸散条件时，由电动调节阀门自动控制阀门的开度，适度打开各调节阀门，使循环烟罩（1）内的烟气回流到循环风机风箱（5）或主抽烟机风箱（6），以保证循环烟罩（1）内的负压，减少烟气逸散。

2.根据权利要求1所述的一种提高循环烟气率的方法，其特征在于：S1中，主抽烟道和循环烟道的负压值及温度值的控制根据生产实际情况调节，通过调节阀门开度大小的调整，使主抽烟道和循环烟道烟气负压值保持在-10 kPa～-15kPa，烟气温度保持在100℃～150℃。

3.根据权利要求1所述的一种提高循环烟气率的方法，其特征在于：S1中，当循环烟气氧含量低于16%时，循环烟罩（1）上方相应的电动蝶阀打开，从循环烟罩（1）上方吸入空气，保证正常生产所需的氧含量；当氧含量达到20%时，电动蝶阀关闭。

4.根据权利要求1所述的一种提高循环烟气率的方法，其特征在于：S3中，在循环烟罩（1）内负压达到烟气逸散条件时是指负压保持在-10Pa以下可保证烟罩内循环烟气无逸出；当压力监测装置测到循环烟罩（1）内的负压高于-9.5Pa时，电动调节阀阀门开启，调节压力，保持循环烟罩（1）内的压力在-10Pa以下，使循环烟罩（1）内始终保持微负压状态。

5.一种用于权利要求1所述的提高循环烟气率的方法，其特征在于：S2中，所述左侧集烟调节系统包括若干个与循环烟罩（1）连通的左侧集烟罩（10）、连通左侧集烟罩（10）与主抽烟机风箱（6）的左侧连接管道（8）以及设置在左侧连接管道（8）上的1个左侧调节阀（9）；左侧调节阀为电动调节阀。

6.一种用于权利要求1所述的提高循环烟气率的方法，其特征在于：S2中，所述右侧集烟调节系统包括若干个与循环烟罩（1）连通的右侧集烟罩（2）、连通右侧集烟罩（2）与循环烟机风箱（5）的右侧连接管道（4）以及设置在右侧连接管道（4）上的1个右侧调节阀（3）；右侧调节阀为电动调节阀。

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