CN112316588A - 一种新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于钢铁行业烟气超低排放治理领域，特别涉及一种新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置及方法。该装置包括烟气外排系统和烟气循环系统，所述烟气外排系统用于将烧结机头烟气与烧结机尾烟气经除尘装置除尘后排出，所述烟气循环系统用于将烧结机中段风箱中的烟气经净化处理后循环输送至烧结机料面；所述烟气循环系统包括脱硫除尘脱硝一体化装置。本发明将烧结烟气污染物末端治理前移到过程控制中，在烟气循环系统内部嵌入脱硫、脱硝、除尘装置，对经过污染物富集的烟气进行处理，并且将除尘与脱硝分体式设计，使得装置的使用、维护更方便，从根本上解决了除尘功能和脱硝功能使用寿命并不一致的问题。
Description
技术领域
本发明属于大气污染控制领域，具体涉及钢铁行业烟气超低排放治理领域，特别涉及一种新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置及方法。
背景技术
钢铁行业中烧结工序的污染物排放量很大，烧结烟气循环技术作为减少污染物排放的一个重要方式，国内外都曾提出过多种循环工艺，其中国外有LEEP(低排放能量优化烧结工艺)、Eposint(环境型优化烧结)、EOS(Emission Optimized Sintering，能量优化烧结技术)和新日铁等工艺；国内有宁钢、沙钢、首钢股份、宝钢、永钢、迁钢、长钢等企业均已分别实施。整体上烟气循环的比例大概在30％以内，循环量过大，一方面导致料面基本全覆盖，另一方面若控制不当，则容易导致烟气外泄的事故发生；烧结烟气循环系统配套后续烟气脱硫脱硝系统，投资、运行成本居高不下，影响钢铁企业上马环保项目的积极性。
因此，在当前经济下行大环境下，如何降低烧结烟气循环系统及后续烟气脱硫脱硝系统的投资、运行成本，成为摆在人们面前的又一难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置及方法，以解决现有技术中烧结机烟气循环比例较低，并且烧结烟气循环系统及后续烟气脱硫脱硝系统的投资、运行成本居高不下的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，包括烟气外排系统和烟气循环系统，所述烟气外排系统用于将烧结机头烟气与烧结机尾烟气经除尘装置除尘后排出，所述烟气循环系统用于将烧结机中段风箱中的烟气经净化处理后循环输送至烧结机料面；
所述烟气循环系统包括脱硫除尘脱硝一体化装置，所述脱硫除尘脱硝一体化装置包括：
脱硫系统，所述脱硫系统包括脱硫反应装置以及设于所述脱硫反应装置上的脱硫剂喷入口、第一喷氨格栅；所述脱硫剂喷入口用于向所述脱硫反应装置内喷入脱硫剂，所述第一喷氨格栅用于为后续的脱硝反应提供氨源；
除尘脱硝系统，所述除尘脱硝系统包括除尘脱硝单元、设于所述除尘脱硝单元下方的粉尘收集装置、设于所述除尘脱硝单元上方的反吹装置，以及依次设于所述反吹装置上方的第二喷氨格栅与第二脱硝单元，所述反吹装置用以吹落除尘脱硝单元外表面附着的粉尘，所述第二喷氨格栅用于为所述第二脱硝单元中的脱硝反应提供氨源。
优选地，烧结机中段风箱中的烟气分为靠近烧结机尾的第一路烟气及靠近烧结机头的第二路烟气，所述第一路烟气直接进入到所述脱硫除尘脱硝一体化装置所述第二路烟气与所述烧结机尾烟气经过热量交换后进入到所述脱硫除尘脱硝一体化装置。
优选地，所述新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置还包括气气换热器，所述气气换热器设置于所述第二路烟气与所述烧结机尾烟气之间用于交换热量。
所述脱硫除尘脱硝一体化装置的后烟道中设置有氨喷射系统。
优选地，所述脱硫系统与所述除尘脱硝系统相邻设置，所述脱硫系统的进口及所述除尘脱硝系统的出口均与所述烧结机主烟道连通，所述脱硫系统的出口与所述除尘脱硝系统的进口相连，所述除尘脱硝系统的进口设置在侧面，所述除尘脱硝系统的进口对应所述除尘脱硝单元的底部设置；所述除尘脱硝系统的出口设置在与所述除尘脱硝系统的进口相对的侧面，所述除尘脱硝系统的出口的位置高于所述第二脱硝单元。
优选地，所述除尘脱硝单元包括除尘滤袋、袋笼、脱硝催化剂层以及净烟气通道，所述催化剂安装在所述袋笼的内部，所述催化剂构成的通道为所述净烟气通道。
优选地，所述除尘滤袋为筒体结构，所述袋笼支撑在所述筒体结构的内部。
优选地，所述除尘滤袋包括1层及以上的除尘层。
优选地，所述除尘层由位于内侧的基布层和位于外侧的除尘层组成。
优选地，所述除尘层由碳纤维、聚苯硫醚纤维制成。
优选地，所述脱硝催化剂层为板式或蜂窝式或波纹板式。
优选地，所述脱硝催化剂层为蜂窝状活性炭管。
优选地，所述脱硫剂喷入口包括第一脱硫剂喷入口、第二脱硫剂喷入口，所述第一脱硫剂喷入口用于喷入循环脱硫剂，所述第二脱硫剂喷入口用于喷入新鲜脱硫剂，其中，所述循环脱硫剂为由所述粉尘收集装置收集的脱硫灰。
优选地，所述第一脱硫剂喷入口设置在所述第二脱硫剂喷入口之前。
优选地，所述脱硫除尘脱硝一体化装置还包括供氨系统，所述供氨系统包括制氨装置、第一供氨管道、第二供氨管道，所述第一供氨管道与所述第一喷氨格栅连接，所述第二供氨管道与所述第二喷氨格栅连接。
优选地，所述烟气循环系统包括循环烟道，所述循环烟道与所述烧结机形成循环回路，所述循环烟道上设有供氧装置，所述供氧装置为循环烟气提供氧气补给。
一种采用如上装置的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化方法，所述方法包括如下步骤：
烧结机头烟气与烧结机尾烟气经除尘装置除尘后排出，烧结机中段风箱中的烟气经净化处理后进入烧结机进行二次烧结，所述净化处理包括以下步骤：
(1)脱硫反应，包括：
烟气在脱硫反应装置中完成脱硫处理；
(2)除尘和第一次脱硝反应、第二次脱硝反应，包括：
脱硫反应后的烟气在除尘脱硝单元中同时完成除尘处理和第一次脱硝处理，在第二脱硝单元中完成第二次脱硝处理。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：
本发明的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，将烧结烟气污染物末端治理前移到过程控制中，在烟气循环系统内部嵌入脱硫、脱硝、除尘装置，对经过污染物富集的烟气进行处理，并且将除尘与脱硝分体式设计，使得装置的使用、维护更方便，从根本上解决了除尘功能和脱硝功能使用寿命并不一致的问题，有效延长了使用时间，节省了维护成本。另外，在装置中设置两级喷氨、两级脱硝反应，精准控制喷氨量，保证脱硝效率，减少氨逃逸。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1是本发明工艺流程示意图；
图2是本发明中脱硫除尘脱硝一体化装置结构示意图；
图3是本发明中除尘脱硝单元结构示意图；
图4是图3中A-A剖面的结构示意图；
图5是图3中B-B剖面的结构示意图；
图中：1、烧结机，2、第一CEMS分析仪，3、脱硫除尘脱硝一体化装置，4、第四CEMS分析仪，5、循环风机，6、氧气缓冲罐，7、氧气均布器，8、氨喷射系统，9、调节阀，10、氧气浓度分析仪，11、压力检测装置，12、烟气密封罩，13、气气换热器，14、机头电除尘器，15、烧结主抽风机，16、第五CEMS分析仪，17、烟囱，18、烧结机头烟道，19、高CO、NOx烟道，20、高SO2烟道，21、高温烟道，22、外排烟道，23、第一脱硫剂喷入口，24、脱硫反应装置，25、第二CEMS分析仪，26、第二脱硫剂喷入口，27、粉尘收集装置，28、除尘脱硝单元，28-1、除尘滤袋，28-2、除尘层，28-3、基布层，28-4、袋笼，28-5、蜂窝状活性炭管，28-6、净烟气通道，29、反吹装置，30、第三CEMS分析仪，31、第二喷氨格栅，32、第二脱硝单元，33、上箱体，34、控制装置，35、第一氨气管道，36、阀门一，37、制氨装置，38、第一喷氨格栅，39、第二氨气管道。
具体实施方式
下面将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的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，比如管道、设备等，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明中的“前”和“后”为基于烧结机各烟道中烟气的流动方向所示的位置关系。
如图1所示，本发明的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，包括烧结机1、烟气循环系统、烟气外排系统、辅助系统。烧结机1的料面上方设置有烟气密封罩12，烧结机1底部均设有风箱，且风箱出口均连接有烟道。
按照烟气组成和温度的不同，将烧结机风箱烟气分为烧结机头烟气(1～3#风箱烟气)，高CO、NOx烟气(4～8#风箱烟气)，高SO2烟气(9～19#风箱烟气)，机尾高温烟气(或者称为“烧结机尾烟气”，20～23#风箱烟气)，这些烟气分别有所对应的烟道。具体的，烧结机头烟气对应烧结机头烟道18，高CO、NOx烟气对应高CO、NOx烟道19，高SO2烟气对应高SO2烟道20，机尾高温烟气对应高温烟道21，上述4个烟道组成本发明的烟道系统。
本发明的整个装置中，设置有多个CEMS(烟气监测)分析仪用于测试工艺系统中不同位置烟气的温度、压力、流量、SO2、NOx、粉尘等污染物浓度。CEMS分析仪包括第一CEMS分析仪2、第二CEMS分析仪25、第三CEMS分析仪30、第四CEMS分析仪4、第五CEMS分析仪16，分别用于检测不同位置烟气参数。第一CEMS分析仪2用于测试脱硫前烟气参数，第二CEMS分析仪25用于测试脱硫中烟气参数，第三CEMS分析仪30用于测试除尘脱硝单元后烟气参数，第四CEMS分析仪4用于测试脱硫除尘脱硝一体化装置后烟气参数，第五CEMS分析仪16用于测试烟囱17前烟气参数。
烟气循环系统，包括脱硫除尘脱硝一体化装置3、循环风机5、氧气缓冲罐6、氧气均布器7、氨喷射系统8、调节阀9、氧气浓度分析仪10、压力检测装置11、烟气密封罩12和气气换热器13等。
烟气外排系统，包括机头电除尘器14和烧结主抽风机15等。
辅助系统，包括供氧管道、供氨管道等。
本发明的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置中，高CO、NOx烟气和高SO2烟气与高温烟道21中的机尾高温烟气经气气换热器13换热后进入脱硫除尘脱硝一体化装置3中进行净化处理，然后再经过补氧装置(包括氧气缓冲罐6和氧气均布器7)的补氧处理以及氨喷射系统8的进一步脱硝处理，最终处理后的烟气作为循环烟气再次进入风箱中参与烧结过程；换热后的机尾高温烟气与烧结机头烟气经除尘后经由外排烟道22直接外排。
以下对烟气循环系统中的脱硫除尘脱硝一体化装置3进行详细说明。脱硫除尘脱硝一体化装置3包括脱硫系统、除尘脱硝系统、供氨系统和循环脱硫剂供给系统。
(1)脱硫系统
如图2所示(图2中箭头指示的方向为烟气流动方向)，脱硫系统包括脱硫反应装置24、第一脱硫剂喷入口23、第二脱硫剂喷入口26、第一喷氨格栅38、第二CEMS分析仪25和第三CEMS分析仪30。
脱硫反应装置24优选干法或半干法脱硫装置，一端连接脱硫前烟道，另一端与除尘脱硝装置合为一体。脱硫反应装置24具体包括脱硫反应器。
第一脱硫剂喷入口23用于喷入未反应完全的脱硫灰，来自于循环脱硫剂供给系统(图中未示出)，第二脱硫剂喷入口26用于喷入新鲜脱硫剂。
第一喷氨格栅38布置在第二脱硫剂喷入口26与除尘脱硝装置入口之间，为除尘脱硝装置提供SCR脱硝反应用氨源。氨源可以是氨气或者氨水等，本实施例中选用氨气。
(2)除尘脱硝系统
除尘脱硝系统包括除尘脱硝单元28、粉尘收集装置27、反吹装置29、第三CEMS分析仪30、第二喷氨格栅31、第二脱硝单元32和上箱体33。除尘脱硝单元28的结构示意图如图3-图5所示(图5中箭头指示的方向为烟气流动方向)，多个除尘脱硝单元28构成除尘脱硝装置。
除尘脱硝单元28，包括除尘滤袋28-1、袋笼28-4、催化剂和净烟气通道28-6。除尘滤袋28-1为筒体结构，袋笼28-4支撑在筒体结构的内壁上，催化剂安装在袋笼28-4的内部，催化剂构成的通道为净烟气通道28-6。
除尘脱硝单元28的上方设置有装配板，装配板上面开孔，开孔尺寸与除尘脱硝单元28匹配，开孔位置和除尘脱硝单元28的布置相匹配。装配板主要起两方面作用：(1)除尘脱硝单元28有一定的重量，装配板可用于承受一部分重量；(2)在运行中，烟气穿过除尘脱硝单元28时，会引起除尘脱硝单元28晃动，若长时间晃动，会导致除尘脱硝单元28破损，效率下降，因此，需要用装配板限定除尘脱硝单元28的位置，起限位作用。
除尘滤袋28-1和催化剂为分体结构，可根据使用情况，单独更换滤袋或催化剂，有效解决了除尘功能和脱硝功能使用寿命不一致的难题。
除尘滤袋28-1由1～4层组成，仅设置1层时，为除尘层28-2，设置2层及以上时，为1层基本层28-3和若干除尘层28-2组成的复合层，优选为2层，滤袋层数太少、太薄，使用中容易磨损、折断；层数太多，会造成压损过大，不利于系统节能。对于2层的除尘滤袋28-1，外层为除尘层28-2，内层为基布层28-3，除尘层28-2由碳纤维、聚苯硫醚纤维，并且掺杂超细碳纤维，比较致密，用以除尘及PM2.5；基布层28-3由碳纤维织造，致密性低于除尘层28-2，用于支撑与保持透气性。碳纤维具有密度小、重量轻、耐化学腐蚀性好、耐疲劳、使用寿命长、高强度、高模量，热膨胀系数好，自润滑、耐磨性等众多优点。在滤料中添加碳纤维可以增强除尘滤袋28-1的耐磨性、韧性及强度，减轻除尘滤袋28-1的重量从而减轻除尘器荷载，延长除尘滤袋28-1的使用寿命。
粉尘收集装置27包括灰斗及其附属设备。
反吹装置29布置在除尘脱硝装置内部上方，所述反吹装置29为脉冲反吹装置，所述脉冲反吹装置安装在装配板上方，其吹风口正对所述除尘滤袋的连接口。反吹装置29用于按既定控制程序，有规律地在极短的时间内向除尘脱硝单元28内喷吹压缩空气，除尘滤袋28-1瞬间急剧膨胀，使积附在除尘滤袋28-1表面的大部分粉尘脱落，除尘滤袋28-1得到清理，极少部分粉尘积附在除尘滤袋28-1表面继续辅助过滤。经除尘滤袋28-1清理下来的粉尘落进下方配置的灰斗内，经阀门排出或进入循环脱硫剂供给系统。如此周而复始，使积附在除尘滤袋28-1上的粉尘周期性的被清理，从而使粉尘气体不断被净化，实现烟气净化或者粉尘收集。
在反吹装置29上方，设置有SCR脱硝催化剂层，为第二脱硝单元32，第二喷氨格栅31布置在第二脱硝单元32与反吹装置29之间，可均布喷入的氨气，为第二脱硝单元脱硝反应提供还原剂。
脱硝催化剂层采用板式或蜂窝式和波纹板式，烧结烟气NOx脱硝优选蜂窝式催化剂。
脱硝催化剂层为蜂窝状活性炭管28-5，负载SCR脱硝催化剂，蜂窝状活性炭管28-5为第一脱硝单元。蜂窝状性炭来源广泛、价格低廉；比表面积大、微孔多孔结构、高吸附容量、催化剂分散性和附着度好；导热性能优良、化学稳定性好和吸附性能优异，是极好的催化剂载体；蜂窝状活性炭由于其独特的平行孔道结构，具有孔隙率高、几何表面积大、床层压降小、能避免烟尘堵塞等优点，具有很好的工业应用价值。除尘脱硝单元28报废后，除尘滤袋28-1可按正常废弃物处理；由于脱硝催化剂层其主要成分是活性炭，可燃，报废后可通过燃烧的方式处理，一方面燃烧放热，另一方面可从燃烧灰中提取V、W、Ti等高价值金属元素，重新用于SCR脱硝催化剂的制造，实现元素的资源化循环利用，一举两得。
(3)供氨系统
供氨系统包括控制装置34、阀门一36、制氨装置37、第一氨气管道35和第二氨气管道39。控制装置34用以控制制氨装置37的运行，根据烟气条件和出口浓度要求，调节控制装置34，以达到最佳氨/氮摩尔比，喷氨格栅安装在混合烟道内，氨气经喷氨格栅后进入混合烟道，为了促使烟气与还原剂的充分混合，在混合烟道中设置一定形状的混合器，以优化烟气与还原剂的混合效果。
本发明的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化方法，通过上述装置进行，具体如下。
第一路烟气，将烧结机1的高SO2烟气通过对应烟道引出；第二路烟气，将高CO、NOx烟气通过对应烟道引出作为冷介质，机尾高温烟气作为热介质，经过气气换热器13换热后，高CO、NOx烟气升温至200℃以上；第一、二路烟气汇合后，一起进入脱硫除尘脱硝一体化装置3，SO2、NOx和粉尘进行一体化脱除，脱硫除尘脱硝一体化装置3出口净烟气通过循环风机5做功，被送入烟气密封罩12，然后通过烟气密封罩12的均布效果，将烟气均匀分布到烧结机台车中后段料面，参与烧结过程。在烟气密封罩12入口烟道上，设置补氧装置，用于提高烟气中氧含量，从而提高烟气循环率，能使烟气循环率提高到65％以上。另外，在入口烟道上，也设置喷氨装置，用于使含NOx烟气在烧结料层中与NH3发生SNCR(选择性非催化还原)脱硝反应，进一步脱除NOx。SNCR脱硝反应温度区间为900～1100℃，与烧结矿层温度(1000～1100℃)一致，具备反应温度窗口。
第一烟气与第二路烟气汇合后，进入脱硫反应器顶部，然后进入脱硫反应器左侧烟道。脱硫反应器是一种特殊结构的夹带烟气反应器(具体参见授权公告号为CN210699542U的专利文件)，该反应器经过特殊的分布流场设计并保障烟气足够的停留时间，增强小苏打脱硫剂与烟气中如HCl、HF以及SO2之间的强烈反应。
脱硫剂分两路进入脱硫反应器中，分别为第一脱硫剂喷入口23和第二脱硫剂喷入口26，第一脱硫剂喷入口23喷入脱硫灰，第二脱硫剂喷入口26喷入新鲜脱硫剂。第一脱硫剂喷入口23即脱硫灰喷入口设置在第二脱硫剂喷入口26即新鲜脱硫剂入口前，目的是使原烟气中高浓度的SO2首先与脱硫灰接触，脱除一部分SO2，然后经初步脱硫的烟气再与新鲜脱硫剂接触，有利于提高SO2脱除效率。其中，脱硫灰中含有效脱硫成分主要为Na2CO3，质量百分数约20～30％左右；新鲜脱硫剂有效脱硫成分主要为NaHCO3，质量百分数约99.8％以上。根据第一CEMS分析仪2、第二CEMS分析仪25和第四CEMS分析仪4的测试数据及时调整脱硫灰和脱硫剂喷入量。
脱硫灰和新鲜脱硫剂被喷入烟气中，NaHCO3瞬间被分解为无数的高活性、高孔隙率Na2CO3颗粒，这些Na2CO3颗粒与烟气中SO2，发生迅速的脱硫化学反应，75～80％的脱硫反应在此阶段完成。以上在脱硫反应装置中完成的脱硫反应为第一步脱硫反应。
在除尘脱硝装置的前烟道中，第一步脱硫反应后烟气与第一喷氨格栅喷入的氨气充分混合，一起进入除尘脱硝装置。在该装置内，烟气依次通过除尘滤袋28-1的除尘层，由于除尘层较致密，因此除尘滤袋28-1可脱除大部分的粉尘，通过反吹装置29，落入下方灰斗中。在除尘滤袋28-1表面形成的滤饼，主要由脱硫反应产物、未反应的脱硫剂以及飞灰组成，烟气中残留的SO2吸附在滤饼上发生脱硫反应，称为第二步脱硫反应，通常15～20％的污染物会在布袋除尘滤袋28-1器中发生反应。通过使原烟气中高浓度的SO2首先与脱硫灰反应，脱除一部分SO2，然后未反应的低浓度SO2再与新鲜脱硫剂反应，有利于提高SO2总脱除效率。
除尘脱硝装置下部设置若干灰斗(图中未示出)，配套输灰装置。为充分利用脱硫灰中未反应的Na2CO3，将除尘脱硝装置尾部对应的2～4个灰斗中的脱硫灰循环回脱硫反应装置，重复使用。
烟气通过除尘层和基布层后，进入蜂窝状活性炭管，由于蜂窝状活性炭具有比表面积大、微孔多孔结构、高吸附容量、催化剂分散性、化学稳定性好和吸附性能优异等特点，因此烟气中的NOx、NH3比较容易在脱硝催化剂表面充分吸附并发生第一次脱硝反应(即第一级脱硝反应)。第一次脱硝后的烟气，通过催化剂中心通道，进入到上箱体。为防止烟气中NOx在第一脱硝单元中反应不完全，因此在上箱体中自下而上依次设置第二喷氨格栅31和脱硝催化剂层，称为第二脱硝单元，在此处发生第二级脱硝反应。
相对于仅通过一次脱硝反应进行的脱硝处理，通过设置两级脱硝反应，设置分级喷氨，分别在除尘脱硝装置入口前烟道内第一级喷氨，在SCR脱硝催化剂层前第二级喷氨，根据第一CEMS分析仪2、第三CEMS分析仪30和第四CEMS分析仪4的测试数据调整并精准控制氨喷入量，减少氨逃逸。换热后的机尾高温烟气与未参与循环的烧结机头烟气汇合，依次经过机头电除尘器、烧结主抽风机，进入烟囱外排。
该套烧结机烟气循环联合除尘脱硫脱硝一体化装置与方法，与普通烧结烟气循环技术、脱硫、除尘、脱硝串联相比，具有明显优势，主要包括：
(1)相比传统烧结烟气循环+脱硫+除尘+脱硝串联技术，实现了烧结烟气循环技术与脱硫除尘脱硝一体化技术的有机结合，节省了投资、运行成本，减小占地面积，缩短工期；
(2)相比传统烟气循环技术，通过富氧烧结烟气循环，实现了烧结烟气循环率由20％到65％的提升；
(3)SCR与SNCR脱硝有机结合，利用烧结料层中温度窗口，首次实现烧结机SNCR脱硝；
(4)解决了传统除尘脱硝一体化装置所面临的一系列难题，比如：
1)除尘单元与脱硝单元分体式设计，使用、维护更方便，从根本上解决了除尘功能和脱硝功能使用寿命并不一致的问题，有效延长了使用时间，节省了维护成本；
2)碳纤维掺入除尘滤袋，提高布袋耐磨性、韧性及强度，延长使用寿命，节约成本；
3)脱硫灰与新鲜脱硫剂分级喷入脱硫反应装置，有利于提高脱硫灰利用率和脱硫效率；
4)在系统中设置两级喷氨、两级脱硝反应，精准控制喷氨量，保证脱硝效率，减少氨逃逸；除尘脱硝单元采用蜂窝状活性炭管负载低温脱硝催化剂的方式，方便危废处理，除尘脱硝单元废弃后，可直接燃烧放热，燃烧灰可回收V、W、Ti金属，通过合理方式可资源化重复利用，避免污染和浪费。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，包括烟气外排系统和烟气循环系统，所述烟气外排系统用于将烧结机头烟气与烧结机尾烟气经除尘装置除尘后排出，所述烟气循环系统用于将烧结机中段风箱中的烟气经净化处理后循环输送至烧结机料面；
所述烟气循环系统包括脱硫除尘脱硝一体化装置，所述脱硫除尘脱硝一体化装置包括：
脱硫系统，所述脱硫系统包括脱硫反应装置以及设于所述脱硫反应装置上的脱硫剂喷入口、第一喷氨格栅；所述脱硫剂喷入口用于向所述脱硫反应装置内喷入脱硫剂，所述第一喷氨格栅用于为后续的脱硝反应提供氨源；
除尘脱硝系统，所述除尘脱硝系统包括除尘脱硝单元、设于所述除尘脱硝单元下方的粉尘收集装置、设于所述除尘脱硝单元上方的反吹装置，以及依次设于所述反吹装置上方的第二喷氨格栅与第二脱硝单元，所述反吹装置用以吹落除尘脱硝单元外表面附着的粉尘，所述第二喷氨格栅用于为所述第二脱硝单元中的脱硝反应提供氨源。
2.根据权利要求1所述的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，烧结机中段风箱中的烟气分为靠近烧结机尾的第一路烟气及靠近烧结机头的第二路烟气，所述第一路烟气直接进入到所述脱硫除尘脱硝一体化装置所述第二路烟气与所述烧结机尾烟气经过热量交换后进入到所述脱硫除尘脱硝一体化装置；
优选地，所述新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置还包括气气换热器，所述气气换热器设置于所述第二路烟气与所述烧结机尾烟气之间用于交换热量。
3.根据权利要求1所述的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述脱硫除尘脱硝一体化装置的后烟道中设置有氨喷射系统。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述脱硫系统与所述除尘脱硝系统相邻设置，所述脱硫系统的进口及所述除尘脱硝系统的出口均与所述烧结机主烟道连通，所述脱硫系统的出口与所述除尘脱硝系统的进口相连，所述除尘脱硝系统的进口设置在侧面，所述除尘脱硝系统的进口对应所述除尘脱硝单元的底部设置；
所述除尘脱硝系统的出口设置在与所述除尘脱硝系统的进口相对的侧面，所述除尘脱硝系统的出口的位置高于所述第二脱硝单元。
5.根据权利要求4所述的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述除尘脱硝单元包括除尘滤袋、袋笼、脱硝催化剂层以及净烟气通道，所述催化剂安装在所述袋笼的内部，所述催化剂构成的通道为所述净烟气通道。
6.根据权利要求5所述的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述除尘滤袋为筒体结构，所述袋笼支撑在所述筒体结构的内部。
7.根据权利要求5所述的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述除尘滤袋包括1层及以上的除尘层；
优选地，所述除尘层由位于内侧的基布层和位于外侧的除尘层组成；
优选地，所述除尘层由碳纤维、聚苯硫醚纤维制成；
优选地，所述脱硝催化剂层为板式或蜂窝式或波纹板式；
优选地，所述脱硝催化剂层为蜂窝状活性炭管。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述脱硫剂喷入口包括第一脱硫剂喷入口、第二脱硫剂喷入口，所述第一脱硫剂喷入口用于喷入循环脱硫剂，所述第二脱硫剂喷入口用于喷入新鲜脱硫剂，其中，所述循环脱硫剂为由所述粉尘收集装置收集的脱硫灰；
优选地，所述第一脱硫剂喷入口设置在所述第二脱硫剂喷入口之前。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化装置，其特征在于，所述脱硫除尘脱硝一体化装置还包括供氨系统，所述供氨系统包括制氨装置、第一供氨管道、第二供氨管道，所述第一供氨管道与所述第一喷氨格栅连接，所述第二供氨管道与所述第二喷氨格栅连接；
优选地，所述烟气循环系统包括循环烟道，所述循环烟道与所述烧结机形成循环回路，所述循环烟道上设有供氧装置，所述供氧装置为循环烟气提供氧气补给。
10.一种采用如权利要求1～9中任一项所述装置的新型烧结烟气脱硫除尘脱硝一体化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
烧结机头烟气与烧结机尾烟气经除尘装置除尘后排出，烧结机中段风箱中的烟气经净化处理后进入烧结机进行二次烧结，所述净化处理包括以下步骤：
(1)脱硫反应，包括：
烟气在脱硫反应装置中完成脱硫处理；
(2)除尘和第一次脱硝反应、第二次脱硝反应，包括：
脱硫反应后的烟气在除尘脱硝单元中同时完成除尘处理和第一次脱硝处理，在第二脱硝单元中完成第二次脱硝处理。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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