CN113842740A - 一种烧结机脱硝烟气加热系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烧结机脱硝烟气加热系统，包括烟气——导热油换热器及导热油——烟气换热器，将钢铁生产过程中的余热烟气送入烟气——导热油换热器的壳程内，与壳内管程中流动的导热油换热；烟气——导热油换热器壳内管程出油端与导热油——烟气换热器壳内管程进油端连接，导热油——烟气换热器壳内管程出油端与烟气——导热油换热器壳内管程的进油端连接；烧结机烟气进入导热油——烟气换热器的壳程内，与壳内管程中的导热油换热后，送入烧结机烟气脱硝装置中。本发明加热系统是利用钢铁生产过程中的余热烟气，通过导热油间接传热，加烧结机烟气脱硝装置中的脱硝烟气，即利用余热烟气加热导热油，持热的导热油再去加热待脱硝的烟气，从而提高脱硝烟气温度。
Description
技术领域
本发明属于烧结机脱硝烟气加热技术领域，涉及一种烧结机脱硝烟气加热系统。
背景技术
在烧结机烟气脱硝补热系统中，常用的技术路线为：脱硝入口的烟气与脱硝出口烟气进行GGH换热，不足部分用煤气补热，如：授权公告号CN 104930533 B，专利权人为上海宝钢节能环保技术有限公司的专利：用于烧结烟气脱硝的烟气再加热装置：用于烧结烟气脱硝的烟气再加热装置，就是加入GGH后的脱硝烟气。
申请公布号CN 111306564 A，申请人为南京金瀚环保科技有限公司的专利：一种烧结烟气脱硝直燃式加热装置及方法，就是脱硝入口的烟气与脱硝出口烟气进行GGH换热，不足部分用煤气补热，其流程为：烟气(烟气冷侧)→GGH→直燃式加热装置→SCR→GGH(烟气热侧)→排放，特点是没有利用环冷烟气余热。
授权公告号CN 209828709 U，专利权人为北京国电龙源环保工程有限公司的专利：一种钢铁烧结烟气脱硝系统，煤气补热及烟道直喷氨水工艺系统。
授权公告号CN 209490673 U，专利权人为南京中电环保科技有限公司的实用新型专利：一种烧结机烟气脱硝系统，从被加热的烟气中抽取一定份额的烟气，加入到煤气炉中，与煤气炉烟气混合后的高温烟气返回到烟气中，达到补燃加热脱硝烟气的目的。
授权公告号CN 212262909 U，专利权人为海湾环境科技(北京)股份有限公司的实用新型专利：烧结机烟气脱硝装置，原烟气经净烟气加热，消耗煤气产生高温烟气，氨水喷入高温烟道中，汽化混合后进入GGH出口原烟气中，然后进入SCR系统进行还原脱硝反应。特点节省氨水的汽化装置，但是加热热源是烟气自身换热及煤气补热。
上述资料说明烧结机脱硝烟气的加热模式均为GGH+燃气再加热(或者称为燃气补热)，从工艺上技术成熟可靠，但从热经济上分析，是得不偿失的，尤其是电价高的地区，用高品质的煤气加热脱硝烟气，没有用环冷烟气加热脱硝烟气更加经济适用，能在节能的基础上，经济性更高，直接用环冷烟气加热脱硝烟气，对于现有烧结机烟气脱硝技改项目，存在很多不利因素，例如场地狭窄，空间有限等，还有就是烟管与导热油管道的经济性对比，烟水换热与烟导热油换热的压力问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种烧结机脱硝烟气加热系统，该加热系统能够充分利用钢铁生产过程中的余热烟气，通过烟气——导热油及导热油——烟气换热器，对烧结机烟气脱硝装置中的脱硝烟气进行加热，提高脱硝烟气温度，减少优质能源煤气的消耗，实现梯级能源利用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：该系统包括烟气——导热油换热器及导热油——烟气换热器，其特点是：将钢铁生产过程中的余热烟气，从上部送入烟气——导热油换热器的壳程内，与壳内管程中流动的导热油换热后，由底部的环冷气引风机引出；烟气——导热油换热器壳内管程出油端经管道及膨胀槽与导热油——烟气换热器壳内管程进油端连接，导热油——烟气换热器壳内管程出油端经管道、导热油罐及导热油泵与烟气——导热油换热器壳内管程的进油端连接；通过烟气脱硫装置脱硫后的烧结机烟气，经烟气——烟气换热器预加热后，再经管道进入导热油——烟气换热器的壳程内，与壳内管程中的导热油换热后，经管道及补热煤气炉送入烧结机烟气脱硝装置中，从烧结机烟气脱硝装置排出的烟气，经烟气——烟气换热器换热后，经烧结烟气引风机送入烟囱排入大气。
本发明加热系统是利用钢铁生产过程中的余热烟气，通过导热油间接传热，加烧结机烟气脱硝装置中的脱硝烟气，即利用余热烟气加热导热油，持热的导热油再去加热待脱硝的烟气，从而提高脱硝烟气温度。同时，系统中的两个换热器能够充分实现余热烟气的回收利用，减少优质能源煤气的消耗，实现梯级能源利用及长距离能量传递。
本发明具有如下特点：1、通过中间媒介导热油传递热能，导热油性能稳定、传热性能好；使用导热油做热媒体减少换热器的钢材消耗、投资少，同时减少烟管的占地面积、布置灵活，导热油运行压力低，只需要克服设备及管道阻力加上富裕压力即可。导热油换热系统均为常用部件，运行、检修等成本低。2、导热油较烟气密度大，管道小，占地面积小，管道尺寸小，布置灵活。3、循环系统中导热油较热媒水压力低，可用常规材料及备品备件，运行成本低。本发明加热系统应用范围广泛，可在湿法脱硫、半干法脱硫及干法脱硫系统后脱硝烟气加热系统使用。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括烟气——导热油换热器4及导热油——烟气换热器1。将钢铁生产过程中的环冷余热烟气，从上部送入烟气——导热油换热器4的壳程内，与壳内管程中流动的导热油换热后，由底部的环冷气引风机6引出，进入余热锅炉换热制取饱和蒸汽，锅炉排除的烟气经引风机引出回到烧结机环冷工艺。烟气——导热油换热器4壳内管程出油端经管道及膨胀槽5与导热油——烟气换热器1壳内管程进油端连接，导热油——烟气换热器1壳内管程出油端经管道、导热油罐2及导热油泵3与烟气——导热油换热器4壳内管程的进油端连接；通过烟气脱硫装置12脱硫后的烧结机烟气，经烟气——烟气换热器9预加热后，再经管道进入导热油——烟气换热器1的壳程内，与壳内管程中的导热油换热后，经管道及补热煤气炉7送入烧结机烟气脱硝装置8中，从烧结机烟气脱硝装置8排出的烟气，经烟气——烟气换热器9换热后，经烧结烟气引风机10送入烟囱11排入大气。上述膨胀槽5能够消除导热油的热膨胀，确保管路、设备的安全运行。
上述钢铁烧结生产过程中的余热烟气分成一段烟气和二段烟气，两段烟气温度不同；烟气——导热油换热器4为复合换热结构，两个温度段的烟气分别进入复合换热结构单元，经换热后的余热烟气排烟温度基本相同。采用上述结构，可充分利用不同温度烟气的热能加热导热油，导热油在换热器管程中流动换热升温，一段烟气温度降温至与二段入口温度相同时，与二段烟气混合，然后再与较高温度的一段烟气换热，能获得更高的导热油温度，提高余热回收品质。同时，烟气—导热油换热器4壳内管程中的导热油与两种温度烟气换热，可以采用分单元并联换热或串联换热，最大限度实现热能的阶梯回收利用。
上述补热煤气炉7启动与否，视烧结机脱硝烟气温度而定：
1、低温烟气脱硝(≤180℃)，补热煤气炉7启动进行补热。
2、中温烟气脱硝(180℃～230℃)，补热装置煤气炉7连续运行，补充煤气热能，达到烟气脱硝需要的的温度；
3、高温烟气脱硝(230℃～280℃)，补热装置煤气炉7连续运行，补充不足部分热能，达到烟气脱硝需要的的温度。
经实验:
180m2烧结机中温烟气脱硝(180℃～280℃)，补热装置煤气炉7连续运行，烧结烟气漏气率60％时，达到烟气脱硝需要温度，本发明加热系统补气消耗减少47.28～51.33％。
180m2烧结机中温烟气脱硝(180℃～280℃)，补热装置煤气炉7连续运行，烧结烟气漏气率40％时，达到烟气脱硝需要的的温度，与纯煤气补热比，本发明加热系统煤气消耗减少85.54～88.22％。
180m2烧结机中温烟气脱硝(180℃～280℃)，补热装置煤气炉7连续运行，烧结烟气漏气率30％时，达到烟气脱硝需要的的温度，与纯煤气补热比，本发明加热系统煤气消耗减少92.96～96.82％。
180m2烧结烟气脱硝漏风率相同条件下，本发明加热系统180℃烟气脱硝比其它系统230℃烟气脱硝，减少煤气量2～4％。
180m2烧结烟气脱硝漏风率相同条件下，本发明加热系统180℃烟气脱硝比其它系统230℃烟气脱硝，减少煤气量约1％。
烧结烟气脱硝温度相同条件下，烧结机烟气再循环能有效降低燃气消耗量。
与气—气换热器(GGH)相比，本发明加热系统中烟气——导热油换热器4(GOH)、导热油——烟气换热器1(OGH)的烟管投资仅为前者的10％～13.2％，且换热系统工作在常压范围，备品备件皆为常规产品，投资及运行成本均低，且布置灵活。
Claims (2)
1.一种烧结机脱硝烟气加热系统，包括烟气——导热油换热器(4)及导热油——烟气换热器(1)，其特征是：将钢铁生产过程中的余热烟气，从上部送入烟气——导热油换热器(4)的壳程内，与壳内管程中流动的导热油换热后，由底部的环冷气引风机(6)引出；烟气——导热油换热器(4)壳内管程出油端经管道及膨胀槽(5)与导热油——烟气换热器(1)壳内管程进油端连接，导热油——烟气换热器(1)壳内管程出油端经管道、导热油罐(2)及导热油泵(3)与烟气——导热油换热器(4)壳内管程的进油端连接；通过烟气脱硫装置(12)脱硫后的烧结机烟气，经烟气——烟气换热器(9)预加热后，再经管道进入导热油——烟气换热器(1)的壳程内，与壳内管程中的导热油换热后，经管道及补热煤气炉(7)送入烧结机烟气脱硝装置(8)中，从烧结机烟气脱硝装置(8)排出的烟气，经烟气——烟气换热器(9)换热后，经烧结烟气引风机(10)送入烟囱(11)排入大气。
2.根据权利要求1所述的一种烧结机脱硝烟气加热系统，其特征是：所述钢铁烧结生产过程中的余热烟气分成一段烟气和二段烟气，两段烟气温度不同；烟气——导热油换热器(4)为复合换热结构，两个温度段的烟气分别进入复合换热结构单元，经换热后的余热烟气排烟温度相同。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20211228 |