CN114159972A - 链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了球团矿冶炼技术领域的链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统及处理方法，包括链篦机回转窑，所述链篦机回转窑的冷却段中设置有滑动管，所述滑动管中的气流和链篦机回转窑的干燥段中的气流混合，使混合后的气流温度达到SCR的反应温度范围，而后通过SCR进行脱硝处理；使球团矿冶炼过程中的热能被重复利用，避免额外的能量损耗，减小了能源的使用量，起到了降低生产成本和降低资源损耗的作用。

Description

链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及球团矿冶炼技术领域，具体为链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统及处理方法。
背景技术
目前，球团矿主流的生产工艺为链篦机回转窑工艺，链篦机回转窑原始的NOx浓度一般在200-600mg/Nm3，需要控制到50mg/Nm3以达到超低排放要求，为了达到排放要求，链篦机回转窑脱硝系统主要是采用升温SCR脱硝或前端免加热SCR脱硝。
传统的脱硝处理系统在对焙烧烟气进行脱硝处理时，由于焙烧烟气温度无法达到SCR的反应温度范围，需要增加加热装置对烟气进行加热处理，增加系统组件的同时，还增加了能源的使用量，极大地增加生产成本，与球团矿冶炼的能量消耗。
基于此，本发明设计了链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统及处理方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统及处理方法，以解决上述背景技术中提出了传统的脱硝处理系统在对焙烧烟气进行脱硝处理时，由于焙烧烟气温度无法达到SCR的反应温度范围，需要增加加热装置对烟气进行加热处理，增加系统组件的同时，还增加了能源的使用量，极大地增加生产成本，与球团矿冶炼的能量消耗的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统及处理方法，包括链篦机回转窑，所述链篦机回转窑的冷却段中设置有滑动管，所述滑动管中的气流和链篦机回转窑的干燥段中的气流混合，使混合后的气流温度达到SCR的反应温度范围，而后通过SCR进行脱硝处理。
作为本发明的进一步方案，所述链篦机回转窑外接有用于支撑链篦机回转窑各构件的支撑机构，所述链篦机回转窑包括上料机构，所述上料机构固定连接有进料通道，所述进料通道固定连接有干燥机构，所述干燥机构下端固定连接有预热机构，所述预热机构下端固定连接有烘焙机构，所述烘焙机构下端固定连接有冷却机构，所述冷却机构下端固定连接有下料机构，所述烘焙机构侧面固定设置有燃烧窑，所述进料通道固定连通有气体混合机构，所述气体混合机构固定连接有SCR机构，所述气体混合机构与冷却机构连通。
作为本发明的进一步方案，所述冷却机构包括第一冷却管，所述第一冷却管与烘焙机构下端固定连接，所述第一冷却管下端固定连接有第二冷却管，所述第二冷却管下端固定连接有第一通气管，所述第一通气管下端固定连接有固定杆，所述固定杆下端固定连接有第二通气管，所述第一通气管和第二通气管间滑动连接有滑动管，所述第二通气管下端与下料机构固定连接；所述第一冷却管、第二冷却管、第三冷却管和滑动管右端均固定连通有风冷机，所述第一冷却管和第二冷却管左端均固定连通有第一连通管，所述第一冷却管和第二冷却管左端的第一连通管分别与燃烧窑和预热机构固定连通；所述第三冷却管左端固定连通有出气口；所述滑动管左端固定连通有伸缩管，所述伸缩管与气体混合机构固定连通。
作为本发明的进一步方案，所述伸缩管下端固定连接有固定环，所述固定环固定连接有滑杆，所述滑杆上端滑动连接有固定管，所述固定管上端固定连通有第二连通管，所述第二连通管固定连通有集液盒，所述集液盒设置在气体混合机构内。
作为本发明的进一步方案，所述气体混合机构包括混合管，所述混合管与进料通道固定连通，所述混合管内壁固定连接有支撑杆，所述支撑杆下端转动连接有搅拌扇，所述集液盒固定设置在混合管内，所述第二连通管贯穿混合管。
作为本发明的进一步方案，所述SCR机构包括氨气释放机构和反应机构，所述氨气释放机构包括蒸发机，所述蒸发机固定连通有恒压箱，所述恒压箱下端固定连通有添加管，所述添加管内固定设置有贯穿壳，所述贯穿壳贯穿添加管和混合管，所述贯穿壳左右两端分别转动连接有第二转轴和第一转轴，所述第一转轴上端与搅拌扇的中心轴固定连接，所述第二转轴和第一转轴间传动连接有传动带，所述第二转轴下端固定连接有动力扇，所述添加管外接管道与反应机构连通。
作为本发明的进一步方案，所述反应机构包括安装架，所述安装架与混合管下端固定连接，所述安装架内固定连接有处理器，所述处理器外侧滑动连接有过滤带，所述过滤带外接有驱动机构，所述驱动机构驱动过滤带绕处理器转动；所述添加管外接管道与处理器固定连通。
链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理方法，其具体方法如下：
S1、工作时，滑动管处被球团加热后的冷却气体由伸缩管导入混合管中，干燥机构中进行干燥的气体经过进料通道导入混合管中；
S2、而后两种气体混合得到温度满足SCR机构的反应温度，接着混合气体进入绕处理器中进行反应；
S3、反应过程中，集液盒感应混合气体的温度，进而控制滑动管高度，以此控制伸缩管导入混合管中的气体温度；
S4、氨气释放机构根据气体流速控制氨气释放速度，避免氨气浪费；
S5、过滤带持续过滤混合气体中的粉尘，防止粉尘堵塞催化剂，增加催化剂的使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过将链篦机回转窑的冷却段中的气体与焙烧烟气混合的方式，将焙烧烟气的温度增加，且由于通过气体混合的方式使得加热速度更加迅速，减小了加热通道的长度，进一步地减小了能量的损耗，并且利用冷却段中的气体加热焙烧烟气，使球团矿冶炼过程中的热能被重复利用，避免额外的能量损耗，减小了能源的使用量，起到了降低生产成本和降低资源损耗的作用。
2.利用滑动管靠近第二冷却管则滑动管吹入伸缩管中的气体温度升高，滑动管靠近第三冷却管则滑动管吹入伸缩管中的气体温度降低，将第二冷却管和第三冷却管间的气流导入焙烧烟气中进行加热，使得加热气流能够通过调节滑动管的位置进行调节，进而可以使焙烧烟气和加热气流的混合气温度可控，使加热过程更加稳定灵活，避免由于焙烧烟气温度变化导致混合气的温度无法满足SCR机构的反应温度的现象出现。
3.混合气经过集液盒，集液盒中的液体根据混合气的温度发生热胀冷缩的变化，进一步的，驱动滑动管上下位移，以此根据混合气的温度去改变伸缩管导入混合管中的气体温度，进而维持混合气的温度稳定。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为冷却机构的剖面示意图；
图3为SCR机构的正剖示意图；
图4为图3中A处结构放大示意图；
图5为SCR机构的侧剖示意图；
图6为图5中B处结构放大示意图；
图7为本发明的工艺流程图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
第一冷却管1-1、第二冷却管1-2、第三冷却管1-3、第一通气管1-4、固定杆1-5、第二通气管1-6、滑动管1-7、风冷机1-8、第一连通管2、伸缩管3、进料通道4、混合管5-1、支撑杆5-2、搅拌扇5-3、第一转轴5-4、蒸发机6-1、恒压箱6-2、添加管6-3、贯穿壳6-4、动力扇6-5、第二转轴6-6、传动带6-7、集液盒7-1、第二连通管7-2、固定管7-3、滑杆7-4、固定环7-5、安装架8-1、处理器8-2、过滤带8-3、出气口9。
具体实施方式
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统及处理方法，包括链篦机回转窑，所述链篦机回转窑的冷却段中设置有滑动管1-7，所述滑动管1-7中的气流和链篦机回转窑的干燥段中的气流混合，使混合后的气流温度达到SCR的反应温度范围，而后通过SCR进行脱硝处理。
传统的脱硝处理系统在对焙烧烟气进行脱硝处理时，由于焙烧烟气温度无法达到SCR的反应温度范围，需要增加加热装置对烟气进行加热处理，增加系统组件的同时，还增加了能源的使用量，极大地增加生产成本，与球团矿冶炼的能量消耗。
本发明通过将链篦机回转窑的冷却段中的气体与焙烧烟气混合的方式，将焙烧烟气的温度增加，且由于通过气体混合的方式使得加热速度更加迅速，减小了加热通道的长度，进一步地减小了能量的损耗，并且利用冷却段中的气体加热焙烧烟气，使球团矿冶炼过程中的热能被重复利用，避免额外的能量损耗，减小了能源的使用量，起到了降低生产成本和降低资源损耗的作用。
作为本发明的进一步方案，所述链篦机回转窑外接有用于支撑链篦机回转窑各构件的支撑机构，所述链篦机回转窑包括上料机构，所述上料机构固定连接有进料通道4，所述进料通道4固定连接有干燥机构，所述干燥机构下端固定连接有预热机构，所述预热机构下端固定连接有烘焙机构，所述烘焙机构下端固定连接有冷却机构，所述冷却机构下端固定连接有下料机构，所述烘焙机构侧面固定设置有燃烧窑，所述进料通道4固定连通有气体混合机构，所述气体混合机构固定连接有SCR机构，所述气体混合机构与冷却机构连通。
作为本发明的进一步方案，所述冷却机构包括第一冷却管1-1，所述第一冷却管1-1与烘焙机构下端固定连接，所述第一冷却管1-1下端固定连接有第二冷却管1-2，所述第二冷却管1-2下端固定连接有第一通气管1-4，所述第一通气管1-4下端固定连接有固定杆1-5，所述固定杆1-5下端固定连接有第二通气管1-6，所述第一通气管1-4和第二通气管1-6间滑动连接有滑动管1-7，所述第二通气管1-6下端与下料机构固定连接；所述第一冷却管1-1、第二冷却管1-2、第三冷却管1-3和滑动管1-7右端均固定连通有风冷机1-8，所述第一冷却管1-1和第二冷却管1-2左端均固定连通有第一连通管2，所述第一冷却管1-1和第二冷却管1-2左端的第一连通管2分别与燃烧窑和预热机构固定连通；所述第三冷却管1-3左端固定连通有出气口9；所述滑动管1-7左端固定连通有伸缩管3，所述伸缩管3与气体混合机构固定连通。
利用滑动管1-7靠近第二冷却管1-2则滑动管1-7吹入伸缩管3中的气体温度升高，滑动管1-7靠近第三冷却管1-3则滑动管1-7吹入伸缩管3中的气体温度降低，将第二冷却管1-2和第三冷却管1-3间的气流导入焙烧烟气中进行加热，使得加热气流能够通过调节滑动管1-7的位置进行调节，进而可以使焙烧烟气和加热气流的混合气温度可控，使加热过程更加稳定灵活，避免由于焙烧烟气温度变化导致混合气的温度无法满足SCR机构的反应温度的现象出现。
作为本发明的进一步方案，所述伸缩管3下端固定连接有固定环7-5，所述固定环7-5固定连接有滑杆7-4，所述滑杆7-4上端滑动连接有固定管7-3，所述固定管7-3上端固定连通有第二连通管7-2，所述第二连通管7-2固定连通有集液盒7-1，所述集液盒7-1设置在气体混合机构内。
混合气经过集液盒7-1，集液盒7-1中的液体根据混合气的温度发生热胀冷缩的变化，进一步的，驱动滑动管1-7上下位移，以此根据混合气的温度去改变伸缩管3导入混合管5-1中的气体温度，进而维持混合气的温度稳定。
作为本发明的进一步方案，所述气体混合机构包括混合管5-1，所述混合管5-1与进料通道4固定连通，所述混合管5-1内壁固定连接有支撑杆5-2，所述支撑杆5-2下端转动连接有搅拌扇5-3，所述集液盒7-1固定设置在混合管5-1内，所述第二连通管7-2贯穿混合管5-1。
作为本发明的进一步方案，所述SCR机构包括氨气释放机构和反应机构，所述氨气释放机构包括蒸发机6-1，所述蒸发机6-1固定连通有恒压箱6-2，所述恒压箱6-2下端固定连通有添加管6-3，所述添加管6-3内固定设置有贯穿壳6-4，所述贯穿壳6-4贯穿添加管6-3和混合管5-1，所述贯穿壳6-4左右两端分别转动连接有第二转轴6-6和第一转轴5-4，所述第一转轴5-4上端与搅拌扇5-3的中心轴固定连接，所述第二转轴6-6和第一转轴5-4间传动连接有传动带6-7，所述第二转轴6-6下端固定连接有动力扇6-5，所述添加管6-3外接管道与反应机构连通。
利用搅拌扇5-3带动第二转轴6-6，进而带动动力扇6-5转动，使动力扇6-5的转速能够随混合气的输出量增大而增大，进一步的，动力扇6-5从恒压箱6-2中导出的氨气随之增大，使氨气导入处理器8-2中的量与混合气的量成正比关系，合理的输出氨气，避免氨气浪费。
作为本发明的进一步方案，所述反应机构包括安装架8-1，所述安装架8-1与混合管5-1下端固定连接，所述安装架8-1内固定连接有处理器8-2，所述处理器8-2外侧滑动连接有过滤带8-3，所述过滤带8-3外接有驱动机构，所述驱动机构驱动过滤带8-3绕处理器8-2转动；所述添加管6-3外接管道与处理器8-2固定连通。
混合气进入处理器8-2进气口时，气体中的粉尘被过滤带8-3进行过滤，防止粉尘进入处理器8-2中堵塞催化剂，影响催化剂的使用寿命；同时，过滤带8-3不断的围绕处理器8-2转动，使过滤完粉尘过滤带8-3能够转动到处理器8-2出气口处，并由处理器8-2处的气体将过滤带8-3表面的粉尘吹净，以维持过滤带8-3的洁净，使过滤带8-3不会被粉尘堵塞。
链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理方法，其具体方法如下：
S1、工作时，滑动管1-7处被球团加热后的冷却气体由伸缩管3导入混合管5-1中，干燥机构中进行干燥的气体经过进料通道4导入混合管5-1中；
S2、而后两种气体混合得到温度满足SCR机构的反应温度，接着混合气体进入绕处理器8-2中进行反应；
S3、反应过程中，集液盒7-1感应混合气体的温度，进而控制滑动管1-7高度，以此控制伸缩管3导入混合管5-1中的气体温度；
S4、氨气释放机构根据气体流速控制氨气释放速度，避免氨气浪费；
S5、过滤带8-3持续过滤混合气体中的粉尘，防止粉尘堵塞催化剂，增加催化剂的使用寿命。
工作原理：冷却机构主要分为第一冷却管1-1、第二冷却管1-2、第三冷却管1-3，对应的其中的冷却气体在对球团进行冷却后，温度最高的第一冷却管1-1的冷却气体导入燃烧窑，温度较高的第二冷却管1-2的冷却气体导入预热机构对球团进行预热，温度最低的第三冷却管1-3的冷却气体排出设备；本发明在第二冷却管1-2和第三冷却管1-3间设置滑动管1-7，滑动管1-7靠近第二冷却管1-2则滑动管1-7吹入伸缩管3中的气体温度升高，滑动管1-7靠近第三冷却管1-3则滑动管1-7吹入伸缩管3中的气体温度降低(第二冷却管1-2和第三冷却管1-3处的风冷机1-8的功率远大于滑动管1-7处的风冷机1-8功率，进一步的，使第二冷却管1-2和第三冷却管1-3处的气压大于滑动管1-7处气压，进一步的，滑动管1-7内的气体主要为第二冷却管1-2和第三冷却管1-3间的气体混合；此处滑动管1-7处的风冷机1-8主要起到引流作用和混合气体的作用)；
工作时，(图1结合图3)滑动管1-7处被球团加热后的冷却气体(气体温度高于SCR机构的反应温度)由伸缩管3导入混合管5-1中，干燥机构中进行干燥的气体(气体温度低于SCR机构的反应温度)经过进料通道4导入混合管5-1中，两种气体混合经过搅拌扇5-3时，驱动搅拌扇5-3转动，进一步的，搅拌扇5-3将两种气体搅拌均匀，得到温度均匀地混合气；而后，混合气经过集液盒7-1，集液盒7-1中的液体根据混合气的温度发生热胀冷缩的变化，进一步的，驱动滑杆7-4上下位移，进而滑杆7-4通过固定环7-5带动伸缩管3，进而带动滑动管1-7上下位移，其中混合气温度较高时液体膨胀，滑动管1-7向下移动，伸缩管3导入混合管5-1中的气体温度下降，混合气温度较低时，滑动管1-7向上移动，伸缩管3导入混合管5-1中的气体温度上升，以此维持混合气的温度稳定；
(如图4)在搅拌扇5-3转动过程中，混合管5-1中导入的混合气越多，混合管5-1中的气流量越大，气流速度越大，进而搅拌扇5-3的转动速度越大，搅拌扇5-3下端的第一转轴5-4转速越大，进一步的，第一转轴5-4通过传动带6-7带动第二转轴6-6的转速越大，动力扇6-5的转动速度越大，进一步的，动力扇6-5从恒压箱6-2中导出的氨气就越多(蒸发机6-1制造氨气并导入恒压箱6-2中，恒压箱6-2中气压恒定，使动力扇6-5的转动速度越大，恒压箱6-2输出气体越多，蒸发机6-1输出气体越多)，以此使氨气导入处理器8-2中的量与混合气的量成正比关系，合理的输出氨气，避免氨气浪费；
接着混合气通过过滤带8-3进入处理器8-2，混合气经过处理器8-2进气口处的过滤带8-3时，气体中的粉尘被过滤带8-3进行过滤，防止粉尘进入处理器8-2中堵塞催化剂，影响催化剂的使用寿命；同时，过滤带8-3不断的围绕处理器8-2转动，过滤完粉尘的处理器8-2进气口处的过滤带8-3会转动到处理器8-2出气口处，并由处理器8-2处的气体将过滤带8-3表面的粉尘吹净，以维持过滤带8-3的洁净，使过滤带8-3不会被粉尘堵塞。

Claims (8)

1.链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统，包括链篦机回转窑，其特征在于：所述链篦机回转窑的冷却段中设置有滑动管(1-7)，所述滑动管(1-7)中的气流和链篦机回转窑的干燥段中的气流混合，使混合后的气流温度达到SCR的反应温度范围，而后通过SCR进行脱硝处理。
2.根据权利要求1所述的链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统，其特征在于：所述链篦机回转窑外接有用于支撑链篦机回转窑各构件的支撑机构，所述链篦机回转窑包括上料机构，所述上料机构固定连接有进料通道(4)，所述进料通道(4)固定连接有干燥机构，所述干燥机构下端固定连接有预热机构，所述预热机构下端固定连接有烘焙机构，所述烘焙机构下端固定连接有冷却机构，所述冷却机构下端固定连接有下料机构，所述烘焙机构侧面固定设置有燃烧窑，所述进料通道(4)固定连通有气体混合机构，所述气体混合机构固定连接有SCR机构，所述气体混合机构与冷却机构连通。
3.根据权利要求2所述的链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统，其特征在于：所述冷却机构包括第一冷却管(1-1)，所述第一冷却管(1-1)与烘焙机构下端固定连接，所述第一冷却管(1-1)下端固定连接有第二冷却管(1-2)，所述第二冷却管(1-2)下端固定连接有第一通气管(1-4)，所述第一通气管(1-4)下端固定连接有固定杆(1-5)，所述固定杆(1-5)下端固定连接有第二通气管(1-6)，所述第一通气管(1-4)和第二通气管(1-6)间滑动连接有滑动管(1-7)，所述第二通气管(1-6)下端与下料机构固定连接；所述第一冷却管(1-1)、第二冷却管(1-2)、第三冷却管(1-3)和滑动管(1-7)右端均固定连通有风冷机(1-8)，所述第一冷却管(1-1)和第二冷却管(1-2)左端均固定连通有第一连通管(2)，所述第一冷却管(1-1)和第二冷却管(1-2)左端的第一连通管(2)分别与燃烧窑和预热机构固定连通；所述第三冷却管(1-3)左端固定连通有出气口(9)；所述滑动管(1-7)左端固定连通有伸缩管(3)，所述伸缩管(3)与气体混合机构固定连通。
4.根据权利要求3所述的链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统，其特征在于：所述伸缩管(3)下端固定连接有固定环(7-5)，所述固定环(7-5)固定连接有滑杆(7-4)，所述滑杆(7-4)上端滑动连接有固定管(7-3)，所述固定管(7-3)上端固定连通有第二连通管(7-2)，所述第二连通管(7-2)固定连通有集液盒(7-1)，所述集液盒(7-1)设置在气体混合机构内。
5.根据权利要求4所述的链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统，其特征在于：所述气体混合机构包括混合管(5-1)，所述混合管(5-1)与进料通道(4)固定连通，所述混合管(5-1)内壁固定连接有支撑杆(5-2)，所述支撑杆(5-2)下端转动连接有搅拌扇(5-3)，所述集液盒(7-1)固定设置在混合管(5-1)内，所述第二连通管(7-2)贯穿混合管(5-1)。
6.根据权利要求5所述的链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统，其特征在于：所述SCR机构包括氨气释放机构和反应机构，所述氨气释放机构包括蒸发机(6-1)，所述蒸发机(6-1)固定连通有恒压箱(6-2)，所述恒压箱(6-2)下端固定连通有添加管(6-3)，所述添加管(6-3)内固定设置有贯穿壳(6-4)，所述贯穿壳(6-4)贯穿添加管(6-3)和混合管(5-1)，所述贯穿壳(6-4)左右两端分别转动连接有第二转轴(6-6)和第一转轴(5-4)，所述第一转轴(5-4)上端与搅拌扇(5-3)的中心轴固定连接，所述第二转轴(6-6)和第一转轴(5-4)间传动连接有传动带(6-7)，所述第二转轴(6-6)下端固定连接有动力扇(6-5)，所述添加管(6-3)外接管道与反应机构连通。
7.根据权利要求6所述的链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统，其特征在于：所述反应机构包括安装架(8-1)，所述安装架(8-1)与混合管(5-1)下端固定连接，所述安装架(8-1)内固定连接有处理器(8-2)，所述处理器(8-2)外侧滑动连接有过滤带(8-3)，所述过滤带(8-3)外接有驱动机构，所述驱动机构驱动过滤带(8-3)绕处理器(8-2)转动。
8.链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理方法，适用于权利要求7所述的链篦机回转窑球团焙烧烟气的脱硝处理系统，其特征在于；其具体方法如下：
S1、工作时，滑动管(1-7)处被球团加热后的冷却气体由伸缩管(3)导入混合管(5-1)中，干燥机构中进行干燥的气体经过进料通道(4)导入混合管(5-1)中；
S2、而后两种气体混合得到温度满足SCR机构的反应温度，接着混合气体进入绕处理器(8-2)中进行反应；
S3、反应过程中，集液盒(7-1)感应混合气体的温度，进而控制滑动管(1-7)高度，以此控制伸缩管(3)导入混合管(5-1)中的气体温度；
S4、氨气释放机构根据气体流速控制氨气释放速度，避免氨气浪费；
S5、过滤带(8-3)持续过滤混合气体中的粉尘，防止粉尘堵塞催化剂，增加催化剂的使用寿命。
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