CN113893667A - 一种烧结烟气超净处理系统及超净处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烧结烟气超净处理系统及超净处理方法,属于烟气超净治理技术领域,烧结烟气超净处理系统包括电除尘装置、脱硫塔、布袋除尘器、SCR脱硝装置、烟囱等。本发明不仅可以去除烧结烟气中SO2、NOx、粉尘等气体污染物,达到超低排放环保标准,还具有工艺简单、系统可靠、占地小、消耗低、投资省的优点;工艺系统简洁,投资成本小,脱硫灰部分回用,节约了成本,过程无废水排出,实用性强、可应用范围广。

Description

一种烧结烟气超净处理系统及超净处理方法
技术领域
本发明涉及烟气超净治理技术领域,具体是一种烧结烟气超净处理系统及超净处理方法。
背景技术
我国在大气污染治理方面取得一定成效,但空气质量依然不乐观。SO2和NOx是引起大气酸雨污染的主要污染物,颗粒物是造成雾霾的主要诱因。而在排放领域,钢铁行业是仅次于火电行业的又一大污染源,为控制粉尘、二氧化硫和酸雨污染,国家加大了对烟气中粉尘、二氧化硫、NOx的治理力度,要求对烟气进行脱硫除尘脱硝,最大程度上减弱烟气污染物对生态环境的影响。烧结烟气为钢铁行业主要污染排放源之一,烧结烟气净化治理主要是去除烟气中的粉尘、SO2、SO3和NOx等污染物。
现有的烟气脱硫净化技术中,湿法脱硫工艺占有较大比率,但湿法脱硫存在如下弊端:
(1)湿法脱硫系统运行过程中会产生大量废水,脱硫废水的处理是湿法脱硫工艺技术的难点,一旦废水处置不当将造成废水排放等二次污染;
(2)湿法脱硫设施由于设备运行温度较低,运行中会形成酸性液体,且设备及管道中氯离子由于长期累积导致CL-浓度普遍较高(>10000mg/L),高浓度氯离子对设备及管网存在较为严重的腐蚀问题,湿法脱硫设备的防腐既是建造及运行管理的重点也是难点,也导致防腐方面投资及维护成本较高;
(3)湿法脱硫浆液系统由于浆液中固体悬浮物(如CaSO4、CaSO3浆液、MgSO3浆液)浓度高,运行中易造成系统内设备及管道堵塞,不利于设备的运行和维护。
由于湿法脱硫工艺系统复杂,还存在总投资大、运行能耗高、占地面积大等问题,不符合节能减排和可持续发展的愿景。因此,急需研发设计节能高效的烧结烟气脱硫脱硝超净污染综合治理技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烧结烟气超净处理系统及超净处理方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种烧结烟气超净处理系统,包括:
电除尘装置,用于对烧结烟气进行除尘;
脱硫塔,进口通过管道与所述电除尘装置的出口相连,用于对除尘的烟气进行脱硫;
布袋除尘器,进口通过管道与所述脱硫塔的出口相连,用于对脱硫后的烧结烟气进行再除尘;
SCR脱硝装置,进口通过管道与所述布袋除尘器的出口相连,用于对再除尘后的烧结烟气进行脱硝;
烟囱,进口通过管道与所述SCR脱硝装置的出口相连,用于将脱硝后的烧结烟气送入大气。
作为本发明的进一步技术方案,所述脱硫塔与电除尘装置之间的管道上安装有抽风机。
作为本发明的更进一步技术方案,所述烟囱与SCR脱硝装置之间的管道上安装有引风机。
作为本发明的再进一步技术方案,所述脱硫塔采用半干法脱硫。
一种超净处理方法,使用如上述所述的烧结烟气超净处理系统,包括以下步骤:
S1、烧结烟气除尘;
S2、烧结烟气脱硫;
S3、烧结烟气再除尘;
S4、烧结烟气脱硝;
S5、烧结烟气排放。
作为本发明的再进一步技术方案,所述S1中烧结烟气除尘为:将烧结烟气送入电除尘装置,经高压荷电去除粉尘。
作为本发明的再进一步技术方案,将除尘后的烧结烟气送入脱硫塔,使烧结烟气与脱硫塔中的脱硫剂混合反应进行脱硫。
作为本发明的再进一步技术方案,所述S3中烧结烟气再除尘为:将脱硫后的烧结烟气送入布袋除尘器进行净化。
作为本发明的再进一步技术方案,所述S4中烧结烟气脱硝为:将净化的烧结烟气送入SCR脱硝装置,与SCR脱硝装置中的脱硝还原剂混合,在催化剂作用下去除氮氧化物。
作为本发明的再进一步技术方案,所述S5中烧结烟气排放为:将脱硝后的烧结烟气送入烟囱,然后排放至大气。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:不仅可以去除烧结烟气中SO2、NOx、粉尘等气体污染物,达到超低排放环保标准,还具有工艺简单、系统可靠、占地小、消耗低、投资省的优点;工艺系统简洁,投资成本小,脱硫灰部分回用,节约了成本,过程无废水排出,实用性强、可应用范围广。
附图说明
图1为烧结烟气超净处理系统的结构示意图。
图中:1-电除尘装置、2-抽风机、3-脱硫塔、4-布袋除尘器、5-SCR脱硝装置、6-引风机、7-烟囱。
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。
本发明实施例是这样实现的,如图1所示的烧结烟气超净处理系统,包括:
电除尘装置1,用于对烧结烟气进行除尘;
脱硫塔3,进口通过管道与所述电除尘装置1的出口相连,用于对除尘的烟气进行脱硫;
布袋除尘器4,进口通过管道与所述脱硫塔3的出口相连,用于对脱硫后的烧结烟气进行再除尘;
SCR脱硝装置5,进口通过管道与所述布袋除尘器4的出口相连,用于对再除尘后的烧结烟气进行脱硝;
烟囱7,进口通过管道与所述SCR脱硝装置5的出口相连,用于将脱硝后的烧结烟气送入大气。
本发明在实际应用时,烧结机机头、机尾及环冷机排出烟气经烟道首先引入电除尘装置1去除粉尘颗粒,电除尘后烟气送入脱硫塔3脱硫,为方便烟气输送,所述脱硫塔3与电除尘装置1之间的管道上安装有抽风机2,脱除烟气中的二氧化硫等酸性气体,脱硫后的烟气继续流经布袋除尘器4,优选的,所述布袋除尘系统为长袋低压脉冲除尘器,含箱体、滤袋、清灰系统、脱硫灰输送处置系统组成,清灰系统由脉冲喷吹阀组及管路组成,定期喷吹清灰,脱硫灰部分循环利用制取脱硫剂,以降低脱硫剂消耗;以过滤脱硫反应中生成的脱硫灰使烟气中的二氧化硫和粉尘进一步得到更为彻底的去除,经脱硫除尘后的烟气之后进入SCR脱硝装置5进行催化脱硝反应,以去除烟气中的氮氧化物,优选的,可采用中高温或中低温脱硝催化剂,系统根据催化剂反应条件设置补热系统,定期对催化剂升温热解析;最后,经脱硫脱硝除尘超净处理后的烟气排至烟囱7,为方便输送烟气,所述烟囱7与SCR脱硝装置5之间的管道上安装有引风机6。
如图1所示,作为本发明一个优选的实施例,所述脱硫塔3采用半干法脱硫。
在本实施例的一种情况中,半干法脱硫利用Ca(OH)2为脱硫剂,以浆液雾滴形式加入烟气脱硫,或以循环流化床等形式,反应脱除二氧化硫,脱硫反应产物为干粉粒状物料,石灰脱硫剂可直接采购熟石灰,或由生石灰消化制取,消化器为三级干式消化器,采用三级配水消化,通过分级式科学配水方式,使生石灰充分消化,消化器独立于主系统之外,其检修不影响脱硫主系统的运行;在脱硫塔3中,烟气与脱硫剂混合反应,去除二氧化硫等酸性污染物,之后烟气进入布袋除尘器4,过滤分离去除脱硫灰等粉尘颗粒,使烟气进一步净化,由除尘器净化室排出的烟气继而进入SCR脱硝装置5,在催化剂的催化反应下,烟气中的氮氧化物和喷入的脱硝还原剂在脱硝塔内发生反应,生成氮气与水,去除氮氧化物;以Ca(OH)2为脱硫剂,采用半干法脱硫反应过程主要反应化学方程式如下所示:
Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O;
Ca(OH)2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O;
CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O;
2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O;
Ca(OH)2+2HF=CaF2+2H2O。
脱硝反应主要反应化学方程式如下:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O;
4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O。
由于气流均布对除尘有着至关重要的作用,本系统采用计算流体力学(CFD)方法对其进行数值模拟优化设计,数值模拟优化方法可采用专利—袋式除尘器气流组织多参数优化方法(公开号CN105912745A)中的数值模拟优化设计方法。
本实施例提供了一种超净处理方法,使用如上述实施例所述的烧结烟气超净处理系统,所述超净处理方法包括以下步骤:
S1、烧结烟气除尘;
S2、烧结烟气脱硫;
S3、烧结烟气再除尘;
S4、烧结烟气脱硝;
S5、烧结烟气排放。
在本实施例的一种情况中,将烧结烟气送入电除尘装置1,经高压荷电去除粉尘,将除尘后的烧结烟气通过抽风机2送入脱硫塔3,使烧结烟气与脱硫塔3中的脱硫剂混合反应进行脱硫,将脱硫后的烧结烟气送入布袋除尘器4进行净化,将净化的烧结烟气送入SCR脱硝装置5,与SCR脱硝装置5中的脱硝还原剂混合,在催化剂作用下去除氮氧化物,将脱硝后的烧结烟气通过引风机6送入烟囱7,然后排放至大气。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种烧结烟气超净处理系统,其特征在于,包括:
电除尘装置,用于对烧结烟气进行除尘;
脱硫塔,进口通过管道与所述电除尘装置的出口相连,用于对除尘的烟气进行脱硫;
布袋除尘器,进口通过管道与所述脱硫塔的出口相连,用于对脱硫后的烧结烟气进行再除尘;
SCR脱硝装置,进口通过管道与所述布袋除尘器的出口相连,用于对再除尘后的烧结烟气进行脱硝;
烟囱,进口通过管道与所述SCR脱硝装置的出口相连,用于将脱硝后的烧结烟气送入大气。
2.根据权利要求1所述的烧结烟气超净处理系统,其特征在于,所述脱硫塔与电除尘装置之间的管道上安装有抽风机。
3.根据权利要求2所述的烧结烟气超净处理系统,其特征在于,所述烟囱与SCR脱硝装置之间的管道上安装有引风机。
4.根据权利要求1所述的烧结烟气超净处理系统,其特征在于,所述脱硫塔采用半干法脱硫。
5.一种超净处理方法,其特征在于,使用如权利要求1-4任一所述的烧结烟气超净处理系统,所述超净处理方法包括以下步骤:
S1、烧结烟气除尘;
S2、烧结烟气脱硫;
S3、烧结烟气再除尘;
S4、烧结烟气脱硝;
S5、烧结烟气排放。
6.如权利要求5所述的超净处理方法,其特征在于,所述S1中烧结烟气除尘为:将烧结烟气送入电除尘装置,经高压荷电去除粉尘。
7.如权利要求5所述的超净处理方法,其特征在于,所述S2中烧结烟气脱硫为:将除尘后的烧结烟气送入脱硫塔,使烧结烟气与脱硫塔中的脱硫剂混合反应进行脱硫。
8.如权利要求5所述的超净处理方法,其特征在于,所述S3中烧结烟气再除尘为:将脱硫后的烧结烟气送入布袋除尘器进行净化。
9.如权利要求5所述的超净处理方法,其特征在于,所述S4中烧结烟气脱硝为:将净化的烧结烟气送入SCR脱硝装置,与SCR脱硝装置中的脱硝还原剂混合,在催化剂作用下去除氮氧化物。
10.如权利要求5所述的超净处理方法,其特征在于,所述S5中烧结烟气排放为:将脱硝后的烧结烟气送入烟囱,然后排放至大气。
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