CN208852701U - 一种烧结烟气scr脱硝装置热利用系统 - Google Patents
一种烧结烟气scr脱硝装置热利用系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，包括取热装置、余热加热器、SCR反应器、烧结烟道、环冷机，所述取热装置连接环冷机，所述取热装置通过管道连通余热加热器，所述余热加热器设在烧结烟道上，所述取热装置和余热加热器中设有换热媒介；所述SCR反应器设在烧结烟道上，所述余热加热器设在SCR反应器上游。取热装置、余热加热器以及相关的附属构件称为余热利用系统。通过环冷机余热利用系统、燃气加热及回转式换热三套热利用装置的配合，实现了热能的最优配置和最大化的利用，有效的利用了环冷机处的高温余热，在正常运行时，加热SCR工艺中烧结烟气加热过程中不再消耗煤气，能够极大的降低运营成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气节能环保领域，具体地说是一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统。
背景技术
国家提高了钢铁厂烧结机烟气的排放指标，要求全面达到氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、颗粒物(PM)分别为50mg/m3、35mg/m3、10mg/m3的超低排放标准，国内各大钢厂随即全面引进烧结机烟气脱硝工艺。
目前，SCR(选择性催化还原)脱硝工艺已得到了国内烧结机烟气脱硝行业的认可，但烧结烟气温度较低，约120℃～150℃左右，无法直接应用SCR还原工艺，需要采用加热措施，将烟气温度加热至220℃～320℃，达到SCR的反应窗口，然后才能保障脱硝效率，如何使系统内热量充分利用，是系统设计的重要环节。
环冷机是烧结料的冷却设备，利用自然空气将烧结料由约700℃冷却至150℃以下。环冷机一、二段的冷却热风温度能够达到400℃～450℃，是宝贵的余热资源。部分钢铁厂未充分利用该部分热能，造成了余热资源的浪费。
发明内容
本实用新型就是为了解决现有技术存在的上述不足，提供一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，通过环冷机余热利用系统、燃气加热及回转式换热三套热利用装置的配合，实现了整套SCR系统保障达到脱硝温度窗口的同时，实现了热能的最优配置和最大化的利用。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，包括取热装置、余热加热器、SCR反应器、烧结烟道、环冷机，所述取热装置连接环冷机，所述取热装置通过管道连通余热加热器，所述余热加热器设在烧结烟道上，所述取热装置和余热加热器中设有换热媒介；所述SCR反应器设在烧结烟道上，所述余热加热器设在SCR反应器上游。取热装置、余热加热器以及相关的附属构件称为余热利用系统。
所述烧结烟道上设有回转式换热器，所述回转式换热器连接余热加热器上游和SCR反应器下游。
所述烧结烟道上设有燃气加热装置，所述燃气加热装置设在余热加热器、SCR反应器之间。
所述取热装置通过热风管道连接余热加热器，所述热风管道上设有加压装置。
所述系统上设有控制模块，所述控制模块包括控制器、温度传感器、压力传感器，所述取热装置内部、余热加热器上游及下游、回转式换热器内均设有温度传感器，所述压力传感器设在加压装置内。
所述换热媒介为热风、水、导热油中的一种。
所述余热加热器采用间壁式换热器。
本实用新型的工作流程方法如下：
在环冷机高温段上部设置取热装置，取该段的高温热风进入热风管道，高温热风温度约为400℃；
热风管道上的加压装置将热风加压输送至余热加热器，由电除尘器输送来的烟气和余热加热器内的换热媒介进行热交换；
控制模块检测换热后的烟气温度，当温度不满足催化还原所需温度时，启动燃气加热装置对烟气再次加热，当温度满足需要就不启动燃气加热装置；
余热加热器内换热后的高温热风温度降至约250℃，然后排出系统；
烟气被加热至SCR反应器催化还原所需要的温度；进入SCR反应器在催化剂的作用下进行脱硝；
脱硝后的烧结烟气通过回转式换热器，将绝大部分热量换至余热加热器上游的未脱硝的烧结烟气中，将余热加热器上游烟气温度加热至约250℃，自身温度降至约150℃，然后通过烧结烟道进入脱硫塔。
本实用新型的有益效果是：
1、通过环冷机余热利用系统、燃气加热及回转式换热三套热利用装置的配合，实现了整套SCR系统保障达到脱硝温度窗口的同时，实现了热能的最优配置和最大化的利用，有效的利用了环冷机处的高温余热，在正常运行时，加热SCR工艺中烧结烟气加热过程中不再消耗煤气，能够极大的降低运营成本。
2、回转式换热器将反应后的余热再次转换到SCR反应器上游，更大程度上的保证了SCR反应器上游的烟气温度满足脱硝的需求，减少了燃气加热装置的使用，也增加了后续脱硫设备的稳定性以及寿命。
3、采用环冷机余热利用系统、燃气加热双加热的配置方法，使系统启停及运行不稳定时，确保SCR反应器的进口温度，保证脱硝效率和达标排放。
附图说明
图1为本实用新型结构及流程示意图。
图中：1-取热装置，2-热风管道，3-加压装置，4-余热加热器，5-控制模块，6-燃气加热装置，7-SCR反应器，8-回转式换热器，9-烧结烟道，10-环冷机。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图来详细解释本实用新型的具体实施方式。
一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，包括取热装置1、余热加热器4、SCR反应器7、烧结烟道9、环冷机10，所述取热装置1连接环冷机10，所述取热装置1通过管道连通余热加热器4，所述余热加热器4设在烧结烟道9上，所述取热装置1和余热加热器4中设有换热媒介；换热媒介为热风、水、导热油中的一种，取热装置1、余热加热器4以及相关的附属构件称为环冷机余热利用系统。环冷机余热利用系统的取热装置1采用对流与辐射一体式换热器，换热工质优选用水或导热油等，作为换热媒介完成热量的转移。所述SCR反应器7设在烧结烟道9上，所述余热加热器4设在SCR反应器7上游。
所述取热装置通过热风管道连接余热加热器，所述热风管道上设有加压装置。
通过环冷机余热利用系统、燃气加热及回转式换热三套热利用装置的配合，实现了整套SCR系统保障达到脱硝温度窗口的同时，实现了热能的最优配置和最大化的利用，有效的利用了环冷机10处的高温余热，在正常运行时，加热SCR工艺中烧结烟气的加热过程中不再消耗煤气，能够极大的降低运营成本。
所述烧结烟道9上设有燃气加热装置6，所述燃气加热装置6设在余热加热器4、SCR反应器7之间。采用环冷机10余热利用系统、燃气加热双加热的配置方法，使系统启停及运行不稳定时，确保SCR反应器7的进口温度，保证脱硝效率和达标排放。
所述烧结烟道9上设有回转式换热器8，所述回转式换热器8连接余热加热器4上游和SCR反应器7下游。回转式换热器8将反应后的余热再次转换到SCR反应器7上游，更大程度上的保证了SCR反应器7上游的烟气温度满足脱硝的需求，减少了燃气加热装置6的使用，也增加了后续脱硫设备的稳定性以及寿命。
所述系统上设有控制模块5，所述控制模块包括控制器、温度传感器、压力传感器等，所述取热装置1内部、余热加热器4上游及下游、回转式换热器8内均设有温度传感器，所述压力传感器设在加压装置内。将各测点收集的本系统及烧结风系统中的温度、压力等参数传至控制模块5，实施控制调节加压设备的运行负荷，控制模块5可采用PLC或DCS系统。
所述余热加热器4采用间壁式换热器。
一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统的脱硝工作流程步骤如下：
在环冷机10高温段上部设置取热装置1，取该段的高温热风进入热风管道2，高温热风温度约为400℃；
热风管道2上的加压装置3将热风加压输送至余热加热器4，由电除尘器输送来的烟气和余热加热器4内的换热媒介进行热交换；
控制模块5检测换热后的烟气温度，当温度不满足催化还原所需温度时，启动燃气加热装置6对烟气再次加热，当温度满足需要就不启动燃气加热装置5。设置燃气加热装置5，当系统初始运行或环冷机10余热利用系统加热能力不足时，通过燃气加热装置6补充相应的热量，保障烧结烟气SCR反应器7的稳定运行。
余热加热器4内换热后的换热介质温度降至约250℃，再次回流至取热装置1；如果是采用的高温热风，也可以排出余热利用系统，释放的热风可以用于其他的低温系统。
烟气被加热至SCR反应器7催化还原所需要的温度；进入SCR反应器7在催化剂的作用下进行脱硝；
脱硝后的烧结烟气通过回转式换热器8，将绝大部分热量换至余热加热器4上游的未脱硝的烧结烟气中，将余热加热器4上游烟气温度加热至约250℃，自身温度降至约150℃，然后通过烧结烟道9进入脱硫塔。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，其特征是，包括取热装置、余热加热器、SCR反应器、烧结烟道、环冷机，所述取热装置连接环冷机，所述取热装置通过管道连通余热加热器，所述余热加热器设在烧结烟道上，所述取热装置和余热加热器中设有换热媒介；所述SCR反应器设在烧结烟道上，所述余热加热器设在SCR反应器上游。
2.根据权利要求1所述的一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，其特征是，所述烧结烟道上设有回转式换热器，所述回转式换热器连接余热加热器上游和SCR反应器下游。
3.根据权利要求1所述的一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，其特征是，所述烧结烟道上设有燃气加热装置，所述燃气加热装置设在余热加热器、SCR反应器之间。
4.根据权利要求1所述的一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，其特征是，所述取热装置通过热风管道连接余热加热器，所述热风管道上设有加压装置。
5.根据权利要求1所述的一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，其特征是，所述系统上设有控制模块，所述控制模块包括控制器、温度传感器、压力传感器，所述取热装置内部、余热加热器上游及下游、回转式换热器内均设有温度传感器，所述压力传感器设在加压装置内。
6.根据权利要求1所述的一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，其特征是，所述换热媒介为热风、水、导热油中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种烧结烟气SCR脱硝装置热利用系统，其特征是，所述余热加热器采用间壁式换热器。
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| CN111473654A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-31 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 一种带式焙烧机工艺风循环系统 |
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