CN111821852A - 一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺，包括烟道，所述烟道依据烟气流通方向依次加装有加热系统、一氧化碳催化反应系统、喷氨系统和低温SCR脱硝反应系统，一氧化碳催化反应系统加装在加热系统的烟气出口端。本发明提出的烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺，降低烧结烟气净化成本；利用CO反应生成CO2过程中释放的热量，使烧结烟气升温15～75℃左右，一方面可以减少烟气污染物排放量，另一方面可以减少加热系统补热的能耗，降低运行成本；加热系统与一氧化碳脱除系统以及低温SCR脱硝系统之间进行链锁，保证了整个工艺的稳定运行，同时最大程度的降低能源消耗量，满足烧结烟气超低排放达标，达到节能减排的效果。

Description

一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺
技术领域
本发明涉及到烧结烟气处理设备技术领域，特别涉及一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺。
背景技术
烧结工序是钢铁冶炼中的一个重要环节，也是钢铁行业污染物排放最多的工序。目前烧结工序的SO2、NOx、颗粒物排放标准严苛程度日益增大。
随着烧结环保要求的日渐严格，烧结工序除对烧结烟气中SO2、NOx、颗粒物和二噁英的排放浓度进行限制外，铁矿粉烧结CO排放的问题开始引起广泛重视。对烧结烟气成分的实际测试表明，烧结烟气中的CO含量可高达6000～10000ppm。可见烧结工序排放的CO含量基本上远远超过SO2和NOx的排放量。2012年出台了空气质量指数AQI，参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等6项；部分临近城市的工厂，烧结烟气CO排放问题已经受到了广泛关注；2018年1月1日《环境保护税法》施行，该法规已经将废气中的CO污染物纳入征税对象。
目前，除了料面喷吹蒸汽减排CO工艺以外，生产上尚未有针对烧结废气减排CO的相关应对措施。加上烧结本身的原料复杂性，难以将烧结烟气中的CO含量降低至较低水平。现有技术中关于烧结烟气CO应用的方法已有相关专利，例如专利公开号：CN104988264A，公开日：2015年10月21日，发明创造名称为：一种烧结烟气处理和利用的方法。该申请案通过热风炉对除尘后的烧结烟气进行加热，将烟气加热到1000～1400℃，通过高炉风口将加热后的烟气吹入高炉，代替空气进行炼铁生产；烟气的显热、烟气中的氧、二氧化碳和一氧化碳在炼铁生产中得到利用。该方案将烧结烟气与炼铁热风炉进行联合使用，但是高炉热风炉热工制度严苛，而烧结烟气本身波动较大，且烧结烟气量较大，远超高炉热风炉烟气需求量，实际使用中依旧需要对多余的烧结烟气进行净化处理。
烧结烟气中的NOx采用低温SCR脱硝技术进行脱除，该工艺操作简单，能够很好的适用烧结烟气波动较大的情况，但由于烧结烟气温度波动也较大，通常需要热风炉进行补热，能源消耗量大，因此，针对烧结工序CO与NOx协同减排的意义重大，既能控制烧结烟气中污染物的排放，又能有效利用烟气中CO的热量，最终使烧结烟气达到超低排放的要求。
基于此，提出一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺，降低烧结烟气净化成本；在减少烟气污染物排放量的同时减少加热系统补热的能耗，降低运行成本；加热系统与一氧化碳脱除系统以及低温SCR脱硝系统之间进行链锁，同时最大程度的降低能源消耗量，满足烧结烟气超低排放达标，达到节能减排的效果，以解决上述背景技术中提出采用热风炉补热，能源消耗量大，CO和NOx处理效果不佳的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，包括烟道，所述烟道依据烟气流通方向依次加装有加热系统、一氧化碳催化反应系统、喷氨系统和低温SCR脱硝反应系统，一氧化碳催化反应系统加装在加热系统的烟气出口端，喷氨系统加装在一氧化碳催化反应系统出口端的烟道上，低温SCR脱硝反应系统加装在喷氨系统出口端的烟道上；所述加热系统的烟气进口端与低温SCR脱硝反应系统的排烟端加装有回转式换热装置。
优选地，所述加热系统包括热风炉和热风分配管，热风分配管的一端连接在热风炉的出风端，热风分配管的另一端连接在烟道上，并置于烟道的内腔。
优选地，所述一氧化碳催化反应系统包括CO脱除催化剂盛放架和导流板，CO脱除催化剂盛放架设置若干层，若干层CO脱除催化剂盛放架平行排布安装在烟道内，导流板安装在相邻两CO脱除催化剂盛放架间，CO脱除催化剂盛放架的上端盛放CO脱除催化剂。
优选地，所述喷氨系统包括氨水储罐、氨水蒸发器和喷氨格栅，氨水储罐加装在烟道的外侧，氨水蒸发器加装在氨水储罐的出口端，喷氨格栅加装在烟道的内部，并与氨水蒸发器的出口端相连接。
优选地，所述喷氨格栅由氨气分配器和氨气喷吹管以及氨气喷吹管上均匀布置的喷嘴组成。
优选地，所述低温SCR脱硝反应系统包括均化机构和脱硝催化剂舱室，脱硝催化剂舱室内置有若干层脱硝催化剂盛放架，若干层脱硝催化剂盛放架平行排布在烟道内，脱硝催化剂盛放架上放置脱硝催化剂，均化机构加装在脱硝催化剂舱室进烟侧的烟道内。
优选地，所述喷氨系统与低温SCR脱硝反应系统之间的烟道内加装有静态整流器，静态整流器采用多块钢板在烟道内成一定角度焊接而成，静态整流器位于喷氨格栅的烟气出口端。
优选地，所述加热系统与一氧化碳催化反应系统之间的烟道上加装有第一温度检测器，一氧化碳催化反应系统与喷氨系统之间的烟道上加装有第二温度检测器，喷氨系统与低温SCR脱硝反应系统之间的烟道上加装有第三温度检测器，低温SCR脱硝反应系统与回转式换热装置之间的烟道上加装有第四温度检测器，加热系统的入口端加装有第五温度检测器，第一温度检测器、第二温度检测器、第三温度检测器、第四温度检测器和第五温度检测器均采用铠装K型热电偶。
优选地，所述烟道的侧端加装有控制器，第一温度检测器、第二温度检测器、第三温度检测器、第四温度检测器和第五温度检测器均与控制器电性连接，控制器的控制端与热风炉的开关控制端电性连接。
本发明采用的另一技术方案：一种利用烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置联合脱除一氧化碳及氮氧化物的工艺，包括如下步骤：
S1：将烧结脱硫后的烟气导入烟道内，烟气进入热风炉的加热端，控制器控制热风炉打开，对经过的烟气进行加热，使温度达到150摄氏度以上，达到CO脱除催化剂激活的条件；
S2：经加热的烟气进入一氧化碳催化反应系统，CO脱除催化剂盛放架上放置的CO脱除催化剂遇到高温烟气后达到激活条件，烟气中的CO反应，产生大量的热量，将烧结烟气的温度提升15-75摄氏度；
S3：温度提升后的烟气进入喷氨系统的输出端，喷氨系统喷出氮源，如尿素、氨水或液氨等，氮源与烧结烟气混合，通过静态整流器后均匀混合在一起；
S4：均匀混合氮源的烧结烟气通过均化机构后进入低温SCR脱硝反应系统，喷氨系统与低温SCR脱硝反应系统共同实现了低温条件下对烧结烟气中NOx的高效脱除；在脱除烧结烟气中NOx的同时，第三温度检测器实时检测进口烟气的温度，当温度未达到脱硝催化剂解析所需的温度时，控制热风炉打开补热，提升烧结烟气的温度，使温度达到脱硝催化剂解析的温度；
S5：烧结烟气中NOx脱除后，排出的烟气经过回转式换热装置，回转式换热装置将净烟气温度换热给原烟气，提高原烟气温度20～55℃，有效回收脱除CO和NOx后净烟气中的温度，提高进入一氧化碳催化反应系统前烧结烟气的温度，使整个工艺温度形成环路，当一氧化碳催化反应系统稳定运行后，系统内温度达到平衡，可以关闭加热系统，降低加热系统能源消耗。
与现有技术相比，本发明提出的烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺，具有如下优点：
1、低温SCR脱硝系运行温度为150～320℃左右，具有运行温度低、脱硝效率高、氨逃逸量小、SO2/SO3转换率小等优点，能很好的适用于烧结烟气，降低烧结烟气净化成本。
2、CO脱除反应器能够将烧结烟气中的CO催化氧化成CO2，同时释放热量，使烧结烟气升温15～75℃左右，由于烧结烟气温度波动大的特性，通常需要加热系统进行补热才能保证脱硝系统的正常稳定运行，而CO脱除反应器的加入，一方面可以减少烟气污染物排放量，另一方面可以减少加热系统补热的能耗，降低运行成本。
3、加热系统与一氧化碳脱除系统以及低温SCR脱硝系统之间进行链锁，保证了整个工艺的稳定运行，同时最大程度的降低能源消耗量，满足烧结烟气超低排放达标，达到节能减排的效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的喷氨格栅结构示意图；
图3为本发明的静态整流器结构示意图；
图4为本发明的均化机构结构示意图；
图5为本发明的控制框图。
图中：1、烟道；2、加热系统；201、热风炉；202、热风分配管；3、一氧化碳催化反应系统；301、CO脱除催化剂盛放架；302、导流板；4、喷氨系统；41、氨水储罐；42、氨水蒸发器；43、喷氨格栅；431、氨气分配器；432、氨气喷吹管；433、喷嘴；44、静态整流器；5、低温SCR脱硝反应系统；501、均化机构；502、脱硝催化剂舱室；503、脱硝催化剂盛放架；6、回转式换热装置；7、第五温度检测器；8、第一温度检测器；9、第二温度检测器；10、第三温度检测器；11、第四温度检测器；12、控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。
请参阅图1，一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，包括烟道1，烟道1依据烟气流通方向依次加装有加热系统2、一氧化碳催化反应系统3、喷氨系统4和低温SCR脱硝反应系统5，一氧化碳催化反应系统3加装在加热系统2的烟气出口端，喷氨系统4加装在一氧化碳催化反应系统3出口端的烟道1上，低温SCR脱硝反应系统5加装在喷氨系统4出口端的烟道1上；加热系统2的烟气进口端与低温SCR脱硝反应系统5的排烟端加装有回转式换热装置6。
其中：加热系统2包括热风炉201和热风分配管202，热风分配管202的一端连接在热风炉201的出风端，热风分配管202的另一端连接在烟道1上，并置于烟道1的内腔。
其中：一氧化碳催化反应系统3包括CO脱除催化剂盛放架301和导流板302，CO脱除催化剂盛放架301设置若干层，若干层CO脱除催化剂盛放架301平行排布安装在烟道1内，导流板302安装在相邻两CO脱除催化剂盛放架301间，CO脱除催化剂盛放架301的上端盛放CO脱除催化剂。
其中：喷氨系统4包括氨水储罐41、氨水蒸发器42和喷氨格栅43，氨水储罐41加装在烟道1的外侧，氨水蒸发器42加装在氨水储罐41的出口端，喷氨格栅43加装在烟道1的内部，并与氨水蒸发器42的出口端相连接。
请参阅图2，喷氨格栅43由氨气分配器431和氨气喷吹管432以及氨气喷吹管432上均匀布置的喷嘴433组成。
请参阅图4，低温SCR脱硝反应系统5包括均化机构501和脱硝催化剂舱室502，脱硝催化剂舱室502内置有若干层脱硝催化剂盛放架503，若干层脱硝催化剂盛放架503平行排布在烟道1内，脱硝催化剂盛放架503上放置脱硝催化剂，均化机构501加装在脱硝催化剂舱室502进烟侧的烟道1内。
请参阅图3，喷氨系统4与低温SCR脱硝反应系统5之间的烟道1内加装有静态整流器44，静态整流器44采用多块钢板在烟道1内成一定角度焊接而成，静态整流器44位于喷氨格栅43的烟气出口端。
其中：加热系统2与一氧化碳催化反应系统3之间的烟道1上加装有第一温度检测器8，一氧化碳催化反应系统3与喷氨系统4之间的烟道1上加装有第二温度检测器9，喷氨系统4与低温SCR脱硝反应系统5之间的烟道1上加装有第三温度检测器10，低温SCR脱硝反应系统5与回转式换热装置6之间的烟道1上加装有第四温度检测器11，加热系统2的入口端加装有第五温度检测器7，第一温度检测器8、第二温度检测器9、第三温度检测器10、第四温度检测器11和第五温度检测器7均采用铠装K型热电偶。
其中：烟道1的侧端加装有控制器12，第一温度检测器8、第二温度检测器9、第三温度检测器10、第四温度检测器11和第五温度检测器7均与控制器12电性连接，控制器12的控制端与热风炉201的开关控制端电性连接。
该烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除工艺，加热系统2、一氧化碳催化反应系统3、喷氨系统4、低温SCR脱硝反应系统5以及回转式换热装置6的功能如下：
加热系统2：烧结烟气本身的温度通常在80～170℃左右，烟气温度波动较大，即使是温度较低的情况，所需的温升也不是很高，而采用热风炉201的加热方式具备足够的加热能力，能够保证将烟气温度提升至150℃以上。
低温SCR脱硝反应系统5：低温SCR脱硝反应系统5运行温度在150～320℃左右，整个工艺在运行过程中，当烧结烟气温度较低、烟气中CO含量低，一氧化碳催化反应系统3温升小，导致进入到低温SCR脱硝反应系统5的烟气温度低于150℃时，加热系统2自动开启，为整个工艺系统补热，保证整个工艺系统能够正常运行。
其中具体补热过程如下：第五温度检测器7、第一温度检测器8、第二温度检测器9、第三温度检测器10和第四温度检测器11分别检测对应位置的温度信号，并将温度信号传输给控制器12，用以反应出各个位置的温度情况，为整个工艺控制提供参数条件，其中当控制器12检测到第三温度检测器10传输来的温度信号小于设定的温度信号时，即温度低于150℃，控制器12控制热风炉201的开关控制端闭合，热风炉201通电工作，进行补温。
喷氨系统4：喷氨格栅43由氨气分配器431、氨气喷吹管432以及氨气喷吹管432上均匀布置的喷嘴433组成，能将氨气均匀的喷到烟道1里，在随后的烟道1里安装静态整流器44，而静态整流器44是由多块钢板在烟道1空间内呈一定角度焊接而成，上述设置可提高烟气的紊流程度，使烟气与氨气进一步混合均匀，混合均匀的烟气进入均化机构501，通过均化机构501使烟气均匀的进入脱硝催化剂舱室502，从而在脱硝催化剂盛放架503横截面上保证烟气能均匀的与催化剂均匀接触，提高脱硝效率。
低温SCR脱硝反应系统5：其中均化机构501是采用格栅板或是由泡沫金属组成的拦截均化层，能够使烟气均匀进入脱硝催化剂舱室502，使脱硝催化剂盛放架503所在横截面上的烟气流量均匀，均化机构501的位置、形状、高度可根据具体烟道1的内部流场而调整。
请参阅图1-5，一种利用烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置联合脱除一氧化碳及氮氧化物的工艺，包括如下步骤：
第一步：将烧结脱硫后的烟气导入烟道1内，烟气进入热风炉201的加热端，控制器12控制热风炉201打开，对经过的烟气进行加热，使温度达到150摄氏度以上，达到CO脱除催化剂激活的条件；
第二步：经加热的烟气进入一氧化碳催化反应系统3，CO脱除催化剂盛放架301上放置的CO脱除催化剂遇到高温烟气后达到激活条件，烟气中的CO反应，产生大量的热量，将烧结烟气的温度提升15-75摄氏度；
第三步：温度提升后的烟气进入喷氨系统4的输出端，喷氨系统4喷出氮源，如尿素、氨水或液氨等，氮源与烧结烟气混合，通过静态整流器44后均匀混合在一起；
第四步：均匀混合氮源的烧结烟气通过均化机构501后进入低温SCR脱硝反应系统5，喷氨系统3与低温SCR脱硝反应系统5共同实现了低温条件下对烧结烟气中NOx的高效脱除；在脱除烧结烟气中NOx的同时，第三温度检测器10实时检测进口烟气的温度，当温度未达到脱硝催化剂解析所需的温度时，控制热风炉201打开补热，提升烧结烟气的温度，使温度达到脱硝催化剂解析的温度；
第五步：烧结烟气中NOx脱除后，排出的烟气经过回转式换热装置6，回转式换热装置6将净烟气温度换热给原烟气，提高原烟气温度20～55℃，有效回收脱除CO和NOx后净烟气中的温度，提高进入一氧化碳催化反应系统2前烧结烟气的温度，使整个工艺温度形成环路，当一氧化碳催化反应系统2稳定运行后，系统内温度达到平衡，可以关闭加热系统，降低加热系统能源消耗。
该烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺，烧结烟气本身的温度通常在80～170℃左右，烟气温度波动较大，即使是温度较低的情况，所需的温升也不是很高，而采用热风炉201的加热方式具备足够的加热能力，能够保证将烟气温度提升至150℃以上，为CO催化剂的激活提供必要的温度条件；一氧化碳催化反应系统3位于低温SCR脱硝反应系统5前，用以将CO催化氧化成CO2，同时释放热量，使烟气温度升高15～75℃左右，为后续SCR脱硝系统提供温度条件；烟气通过低温SCR脱硝催化剂，烟气中的NOx与NH3反应生成N2和H2O，从而达到脱除氮氧化物的目的；烧结烟气温度波动较大，进入低温SCR脱硝反应系统5的烟气温度较低时，控制器12检测到第三温度检测器10传输来的温度信号小于设定的温度信号时，控制器12控制热风炉201的开关控制端闭合，热风炉201通电工作，进行补热，保证一氧化碳催化反应系统3稳定运行，同时加热系统2可以实现脱硝催化剂的热解析；其中喷氨格栅43喷出的氨水为低温SCR脱硝提供稳定的还原剂，回转式换热装置6将脱除CO和NOx的净烟气热量传递到加热系统2的烟气进口端，减少烧结烟气净化过程中能源介质的消耗。
该烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺，工艺流程如下，利用CO的燃烧反应产生热量，为后续低温SCR脱硝反应系统5的脱硝提供热能，在脱除烟气中CO的同时，充分利用了CO燃烧反应产生的热量，配合热风炉201辅助补热即可使低温SCR脱硝反应系统5达到所需的反应温度；充分利用热能，降低了能源消耗；同时，将脱除CO和NOx后净烟气中所含的热量通过回转式换热装置6传导到加热系统2的进口端，初步对加热系统2进口端的烟气进行预热，同时采用热风炉201辅助补热，使烟气温度达到CO催化剂的激活的温度条件，降低了热风炉201的工作能耗，减少烧结烟气净化过程中能源介质的消耗；整体有效的脱除了烟气中的CO和NOx，采用热风炉201补热，使温度达到CO催化剂的激活的必要的温度条件，使烟气燃烧产热，同时利用CO燃烧产生的热量配合热风炉201补热，使温度达到NOx反应所需的温度，充分利用热源，降低了能源消耗。
综上所述，本发明提出的烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置及工艺，具有如下优点：
1、低温SCR脱硝反应系统5运行温度为150～320℃左右，具有运行温度低、脱硝效率高、氨逃逸量小、SO2/SO3转换率小等优点，能很好的适用于烧结烟气，降低烧结烟气净化成本。
2、CO脱除反应器能够将烧结烟气中的CO催化氧化成CO2，同时释放热量，使烧结烟气升温15～75℃左右，由于烧结烟气温度波动大的特性，通常需要加热系统2进行补热才能保证脱硝系统的正常稳定运行，而CO脱除反应器的加入，一方面可以减少烟气污染物排放量，另一方面可以减少加热系统2补热的能耗，降低运行成本。
3、加热系统2与一氧化碳催化反应系统3以及低温SCR脱硝反应系统5之间进行链锁，保证了整个工艺的稳定运行，同时最大程度的降低能源消耗量，满足烧结烟气超低排放达标，达到节能减排的效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，其特征在于，包括烟道(1)，所述烟道(1)依据烟气流通方向依次加装有加热系统(2)、一氧化碳催化反应系统(3)、喷氨系统(4)和低温SCR脱硝反应系统(5)，一氧化碳催化反应系统(3)加装在加热系统(2)的烟气出口端，喷氨系统(4)加装在一氧化碳催化反应系统(3)出口端的烟道(1)上，低温SCR脱硝反应系统(5)加装在喷氨系统(4)出口端的烟道(1)上；所述加热系统(2)的烟气进口端与低温SCR脱硝反应系统(5)的排烟端加装有回转式换热装置(6)。
2.如权利要求1所述的一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，其特征在于：所述加热系统(2)包括热风炉(201)和热风分配管(202)，热风分配管(202)的一端连接在热风炉(201)的出风端，热风分配管(202)的另一端连接在烟道(1)上，并置于烟道(1)的内腔。
3.如权利要求1所述的一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，其特征在于：所述一氧化碳催化反应系统(3)包括CO脱除催化剂盛放架(301)和导流板(302)，CO脱除催化剂盛放架(301)设置若干层，若干层CO脱除催化剂盛放架(301)平行排布安装在烟道(1)内，导流板(302)安装在相邻两CO脱除催化剂盛放架(301)间，CO脱除催化剂盛放架(301)的上端盛放CO脱除催化剂。
4.如权利要求1所述的一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，其特征在于：所述喷氨系统(4)包括氨水储罐(41)、氨水蒸发器(42)和喷氨格栅(43)，氨水储罐(41)加装在烟道(1)的外侧，氨水蒸发器(42)加装在氨水储罐(41)的出口端，喷氨格栅(43)加装在烟道(1)的内部，并与氨水蒸发器(42)的出口端相连接。
5.如权利要求4所述的一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，其特征在于：所述喷氨格栅(43)由氨气分配器(431)和氨气喷吹管(432)以及氨气喷吹管(432)上均匀布置的喷嘴(433)组成。
6.如权利要求1所述的一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，其特征在于：所述低温SCR脱硝反应系统(5)包括均化机构(501)和脱硝催化剂舱室(502)，脱硝催化剂舱室(502)内置有若干层脱硝催化剂盛放架(503)，若干层脱硝催化剂盛放架(503)平行排布在烟道(1)内，脱硝催化剂盛放架(503)上放置脱硝催化剂，均化机构(501)加装在脱硝催化剂舱室(502)进烟侧的烟道(1)内。
7.如权利要求1所述的一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，其特征在于：所述喷氨系统(4)与低温SCR脱硝反应系统(5)之间的烟道(1)内加装有静态整流器(44)，静态整流器(44)采用多块钢板在烟道(1)内成一定角度焊接而成，静态整流器(44)位于喷氨格栅(43)的烟气出口端。
8.如权利要求1所述的一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，其特征在于：所述加热系统(2)与一氧化碳催化反应系统(3)之间的烟道(1)上加装有第一温度检测器(8)，一氧化碳催化反应系统(3)与喷氨系统(4)之间的烟道(1)上加装有第二温度检测器(9)，喷氨系统(4)与低温SCR脱硝反应系统(5)之间的烟道(1)上加装有第三温度检测器(10)，低温SCR脱硝反应系统(5)与回转式换热装置(6)之间的烟道(1)上加装有第四温度检测器(11)，加热系统(2)的入口端加装有第五温度检测器(7)，第一温度检测器(8)、第二温度检测器(9)、第三温度检测器(10)、第四温度检测器(11)和第五温度检测器(7)均采用铠装K型热电偶。
9.如权利要求1所述的一种烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置，其特征在于：所述烟道(1)的侧端加装有控制器(12)，第一温度检测器(8)、第二温度检测器(9)、第三温度检测器(10)、第四温度检测器(11)和第五温度检测器(7)均与控制器(12)电性连接，控制器(12)的控制端与热风炉(201)的开关控制端电性连接。
10.一种利用权利要求1所述的烧结烟气一氧化碳及氮氧化物联合脱除装置联合脱除一氧化碳及氮氧化物的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将烧结脱硫后的烟气导入烟道(1)内，烟气进入热风炉(201)的加热端，控制器(12)控制热风炉(201)打开，对经过的烟气进行加热，使温度达到150摄氏度以上，达到CO脱除催化剂激活的条件；
S2：经加热的烟气进入一氧化碳催化反应系统(3)，CO脱除催化剂盛放架(301)上放置的CO脱除催化剂遇到高温烟气后达到激活条件，烟气中的CO反应，产生大量的热量，将烧结烟气的温度提升15-75摄氏度；
S3：温度提升后的烟气进入喷氨系统(4)的输出端，喷氨系统(4)喷出氮源，如尿素、氨水或液氨等，氮源与烧结烟气混合，通过静态整流器(44)后均匀混合在一起；
S4：均匀混合氮源的烧结烟气通过均化机构(501)后进入低温SCR脱硝反应系统(5)，喷氨系统(3)与低温SCR脱硝反应系统(5)共同实现了低温条件下对烧结烟气中NOx的高效脱除；在脱除烧结烟气中NOx的同时，第三温度检测器(10)实时检测进口烟气的温度，当温度未达到脱硝催化剂解析所需的温度时，控制热风炉(201)打开补热，提升烧结烟气的温度，使温度达到脱硝催化剂解析的温度；
S5：烧结烟气中NOx脱除后，排出的烟气经过回转式换热装置(6)，回转式换热装置(6)将净烟气温度换热给原烟气，提高原烟气温度20～55℃，有效回收脱除CO和NOx后净烟气中的温度，提高进入一氧化碳催化反应系统(2)前烧结烟气的温度，使整个工艺温度形成环路，当一氧化碳催化反应系统(2)稳定运行后，系统内温度达到平衡，可以关闭加热系统，降低加热系统能源消耗。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112902680A (zh) * 2021-01-29 2021-06-04 中冶华天南京工程技术有限公司 烧结烟气scr脱硝节能减排方法与系统
CN114931856A (zh) * 2022-06-23 2022-08-23 山东保蓝环保工程有限公司 一种小型燃气锅炉低温协同处理CO及NOx系统
CN115282775A (zh) * 2022-08-23 2022-11-04 中冶南方（武汉）热工有限公司 一种对工业炉烟气的处理方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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