CN211659714U - 多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钢铁行业烟气治理技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置。本实用新型的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置将多台烧结机进行搭配，能够提高烟气循环率，并能够在烟气循环过程中进行烟气治理，具有投资及运行成本低、污染物排放量小的特点。本实用新型的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用方法将多台烧结机的高浓度二氧化硫烟气、高浓度一氧化碳和高浓度氮氧化物烟气进行富集，并循环处理，能够实现单台烧结机烟气零排放，与之搭配的烧结机的烟气外排量也少于同等规模烧结机烟气外排量，并采用纯氧气补氧，烟气循环率可达到65％以上，具有烟气循环比例大的特点。

Description

多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置

技术领域

本实用新型属于钢铁行业烟气治理技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置。

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(Environmentally Optimized Sintering的缩写，意为：环境型优化烧结)、EOS(Emission Optimized Sintering的缩写，意为：能量优化烧结技术)和新日铁(区域性废气循环工艺)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。

首先，目前在已有的循环工艺和实施例中，由于均采用冷空气或环冷机烟气作为补氧源，这部分气体含氧量只有21％，因此，为保证总循环烟气量小于烧结机料面烟气总需求量，同时保证密封罩内烟气含氧量达到18％以上，唯一的措施就是降低烟气循环比例，所以导致目前烟气循环比例大都在30％以内。若总循环烟气量大于烧结机料面烟气总需求量，则会导致密封罩烟气外泄的事故发生；若密封罩内烟气含氧量小于18％，则会影响烧结矿质量与产量。其次，目前烧结机烟气治理普遍采取的工艺为单台烧结烟气循环系统配套后续烟气脱硫脱硝系统，这种工艺路线使整个烟气治理系统投资、运行成本居高不下，影响钢铁企业上马环保项目的积极性。再者，在当前环保形势越来越严峻的情况下，烧结机停、限产已成为常态，对地方经济及企业效益都造成了很大的影响，如何才能避免烧结机的停、限产，成为一个难题。

钢铁烧结机以上三方面的问题，成为摆在钢铁企业与环保技术人员面前的难题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，不仅能够解决现有技术中烧结机烟气循环比例低的技术问题，还能够解决现有技术中烧结机烟气治理时成本高、烧结机停/限产的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其技术方案如下：

一种多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其包括：第一烧结机和第二烧结机；所述第一烧结机料面上方设有第一烟气密封罩，所述第一烧结机底部设有第一风箱，所述第一风箱连接有第一烟道；所述第二烧结机料面上方设有第二烟气密封罩，所述第二烧结机底部设有第二风箱，所述第二风箱连接有第二烟道；所述第一烟道包括第一机头烟道、第一前段烟道、第一中段烟道和第一机尾烟道；所述第二烟道包括第二机头烟道、第二前段烟道、第二中段烟道和第二机尾烟道；所述第一机头烟道、所述第二机头烟道均与总机头烟道的一端相连，所述总机头烟道的另一端连接烟囱；所述第一前段烟道、所述第二前段烟道均与总前段烟道的一端相连，所述总前段烟道上依次设有第一氨喷射系统、SCR反应器、第一氧气补充装置、第二氨喷射系统，所述总前段烟道的另一端与所述第二烟气密封罩相连；所述第一中段烟道、所述第二中段烟道均与总中段烟道的一端相连，所述总中段烟道上依次设有脱硫反应装置、第二氧气补充装置，所述总中段烟道的另一端与所述第一烟气密封罩相连；所述第一机尾烟道、所述第二机尾烟道均与总机尾烟道的一端相连，所述总机尾烟道的另一端与所述总机头烟道相连。

如上述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，进一步优选为：所述总前段烟道上还设有气气换热器，所述总前段烟道、所述总机尾烟道分别与气气换热器相连。

如上述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，进一步优选为：所述第一烟气密封罩上设有多个第一进气支管，多个所述第一进气支管均与所述总中段烟道相连；所述第二烟气密封罩上设有多个第二进气支管，多个所述第二进气支管均与所述总前段烟道相连。

如上述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，进一步优选为：所述第一烟气密封罩上设有第一压力检测装置、第一氧气浓度分析仪，所述第一进气支管上设有第一调节阀；所述第二烟气密封罩上设有第二压力检测装置、第二氧气浓度分析仪，所述第二进气支管上设有第二调节阀。

如上述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，进一步优选为：所述第一氧气补充装置包括第一氧气缓冲罐和第一氧气均布器，所述第一氧气缓冲罐与所述第一氧气均布器相连，所述第一氧气缓冲罐用于存储氧气，所述第一氧气均布器用于分布氧气；所述第二氧气补充装置包括第二氧气缓冲罐和第二氧气均布器，所述第二氧气缓冲罐与所述第二氧气均布器相连，所述第二氧气缓冲罐用于存储氧气，所述第二氧气均布器用于分布氧气。

如上述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，进一步优选为：在所述总机头烟道上，沿所述第一烟气密封罩向所述烟囱方向依次设有机头电除尘器、机头风机和CEMS分析仪。

如上述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，进一步优选为：所述总前段烟道上还设有第一氮氧化物浓度分析仪、第二氮氧化物浓度分析仪和前段风机；所述第一氮氧化物浓度分析仪位于所述第一氨喷射系统和所述SCR反应器之间；所述第二氮氧化物浓度分析仪位于所述SCR反应器和所述第一氧气补充装置之间；所述前段风机位于所述第二氮氧化物浓度分析仪和所述第一氧气补充装置之间。

如上述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，进一步优选为：所述总中段烟道上还设有第一二氧化硫浓度分析仪、布袋除尘器、中段风机、第二二氧化硫浓度分析仪；所述第一二氧化硫浓度分析仪位于所述第一烟气密封罩和所述脱硫反应装置之间；所述布袋除尘器位于所述脱硫反应装置和所述第二氧气补充装置之间；所述中段风机位于所述布袋除尘器和所述第二氧气补充装置之间；所述第二二氧化硫浓度分析仪位于所述中段风机和所述第二氧气补充装置之间。

基于多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，本实用新型还提供了一种多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用方法，包括以下步骤：

步骤一：在第一烧结机料面上方设置第一烟气密封罩，在所述第一烧结机底部设置第一风箱和与所述第一风箱连接的第一烟道；在第二烧结机料面上方设置第二烟气密封罩，在所述第二烧结机底部设置第二风箱和与所述第二风箱连接的第二烟道；

步骤二：将所述第一烟道分为第一机头烟道、第一前段烟道、第一中段烟道和第一机尾烟道；将所述第二烟道分为第二机头烟道、第二前段烟道、第二中段烟道和第二机尾烟道；

步骤三：连接所述第一机头烟道和所述第二机头烟道；连接所述第一前段烟道和所述第二前段烟道；连接所述第一中段烟道和所述第二中段烟道；连接所述第一机尾烟道和所述第二机尾烟道；

步骤四：通过总机头烟道将连接后的所述第一机头烟道和所述第二机头烟道引入烟囱内；通过总前段烟道将连接后的所述第一前段烟道和所述第二前段烟道引入所述第二烟气密封罩内；通过总中段烟道将连接后的所述第一中段烟道和所述第二中段烟道引入所述第一烟气密封罩内；通过总机尾烟道将连接后的所述第一机尾烟道和所述第二机尾烟道引入所述总机头烟道内。

如上述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用方法，进一步优选为：在步骤四中，在所述第一烟气密封罩上设置与所述总中段烟道相连的第二氧气补充装置；在所述第二烟气密封罩上设置与所述总前段烟道相连的第一氧气补充装置；设置分别与所述总前段烟道、所述总机尾烟道相连的气气换热器。

如上述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用方法，进一步优选为：在多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用方法中，所述第一烟气密封罩和所述第二烟气密封罩内为微负压，气压比标准大气压低0Pa至200Pa。

分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：

本实用新型的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置和方法可实现单台烧结机烟气零排放，与之搭配的烧结机的烟气外排量也少于同等规模烧结机烟气外排量，烧结机无需停产或限产，后续不再有污染物处理问题；并且，采用纯氧气补氧，相对于冷空气或环冷烟气补氧，能够极大地提高烧结烟气循环率，烟气循环率可达到65％以上。在本实用新型中，利用烧结烟气自身热量进行SCR脱硝，无需再热，节约热源，并将SNCR反应温度与烧结矿层温度进行匹配，利用烧结矿层温度进行脱硝，无需对烟气再热，首次实现了烧结烟气SNCR脱硝。本实用新型经过对污染物富集的烟气进行处理，将烧结烟气污染物末端治理前移到过程控制中，能够在烟气循环过程中实现脱硫、脱硝、除尘，在处理高二氧化硫烟气和高一氧化碳、高氮氧化物烟气时，将含高二氧化硫烟气进行富集，在烟气循环过程中脱硫，省去了后续配套的脱硫装置的投资及运行费用；将含高一氧化碳、氮氧化物烟气进行富集，在烟气循环过程中脱除，省去了后续配套的脱硝装置的投资及运行费用。

附图说明

图1为本实用新型的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置的连接示意图。

图2为本实用新型的第一烧结机的结构示意图。

图3为现有技术的22个风箱烟道的烧结机的风箱烟气测试图一。

图4为现有技术的22个风箱烟道的烧结机的风箱烟气测试图二。

图中：1-第一烧结机；2-第一烟气密封罩；3-总中段烟道；4-第二氧气补充装置；5-脱硫反应装置；6-布袋除尘器；7-第二二氧化硫浓度分析仪；8-中段风机；9-第二烧结机；10-第二烟气密封罩；11-总前段烟道；12-第二氨喷射系统；13-第一氧气补充装置；14-第一氮氧化物浓度分析仪；15-SCR反应器；16-第二氮氧化物浓度分析仪；17-前段风机；18-第一氨喷射系统；19-第二中段烟道；20-烟囱；21-CEMS分析仪；22-机头风机；23-第二机尾烟道；24-机头电除尘器；25-总机尾烟道；26-气气换热器；27-第一氧气均布器；28-第一机尾烟道；29-第一二氧化硫浓度分析仪；30-第一中段烟道；31-第一机头烟道；32-第二前段烟道；33-总机头烟道；34-第二机头烟道；35-第一前段烟道；36-第一氧气缓冲罐；37-第一压力检测装置；38-第一氧气浓度分析仪；39-第一调节阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“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，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。

请参照图1至图4，其中，图1为本实用新型的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置的连接示意图；图2为本实用新型的第一烧结机的结构示意图；图3为现有技术的22个风箱烟道的烧结机的风箱烟气测试图一；图4为现有技术的22个风箱烟道的烧结机的风箱烟气测试图二。

在现有技术中，以22个风箱烟道的烧结机为例，烧结机风箱烟气测试结果如图3和图4所示。具体的，如图3所示，图中T代表温度，计量单位为℃；SO2代表二氧化硫，计量单位ppm；NO代表一氧化氮，计量单位ppm；图中横坐标为风箱编号，左侧纵坐标表示温度数值，右侧纵坐标表示二氧化硫和一氧化氮的含量。如图4所示，O2代表氧气，计量单位％；CO2代表二氧化碳，计量单位％；CO代表一氧化碳，计量单位ppm；图中横坐标表示风箱编号，左侧纵坐标表示氧气百分比值，右侧第一纵坐标表示二氧化碳百分比值，右侧第二纵坐标表示一氧化碳的含量。机头烟道主要用于排放高氧、低温、低尘、低污染物烟气；机尾烟道主要用于排放高氧、高温、低尘、低污染物烟气；前段烟道主要用于排放高浓度一氧化碳和高浓度氮氧化物烟气；中段烟道主要用于排放高浓度二氧化硫烟气。机头烟道和机尾烟道的烟气比较洁净，经除尘后可直排大气，本领域技术人员能够知晓。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，包括第一烧结机1和第二烧结机9；第一烧结机1料面上方设有第一烟气密封罩2，第一烧结机1底部设有第一风箱，第一风箱连接有第一烟道；第二烧结机9料面上方设有第二烟气密封罩10，第二烧结机9底部设有第二风箱，第二风箱连接有第二烟道；第一烟道包括第一机头烟道31、第一前段烟道35、第一中段烟道30和第一机尾烟道28；第二烟道包括第二机头烟道34、第二前段烟道32、第二中段烟道19和第二机尾烟道23；第一机头烟道31、第二机头烟道34均与总机头烟道33的一端相连，总机头烟道33的另一端连接烟囱20；第一前段烟道35、第二前段烟道32均与总前段烟道11的一端相连，总前段烟道11上依次设有第一氨喷射系统18、SCR反应器15、第一氧气补充装置13、第二氨喷射系统12，总前段烟道11的另一端与第二烟气密封罩10相连；第一中段烟道30、第二中段烟道19均与总中段烟道3的一端相连，总中段烟道3上依次设有脱硫反应装置5、第二氧气补充装置4，总中段烟道3的另一端与第一烟气密封罩2相连；第一机尾烟道28、第二机尾烟道23均与总机尾烟道25的一端相连，总机尾烟道25的另一端与总机头烟道33相连。

具体而言，在本实用新型中，以23个风箱烟道的烧结机为例，本实用新型的第一烧结机1设有23个风箱烟道，第1号至第3号风箱烟道为第一机头烟道31、第4号至第8号风箱烟道为第一前段烟道35、第9号至第19号风箱烟道为第一中段烟道30、第20号至第23号风箱烟道为第一机尾烟道28；第二烧结机9与第一烧结机1的结构相同，第二烧结机9设有23个风箱烟道，第1号至第3号风箱烟道为第二机头烟道34、第4号至第8号风箱烟道为第二前段烟道32、第9号至第19号风箱烟道为第二中段烟道19、第20号至第23号风箱烟道为第二机尾烟道23。第一前段烟道35排放高浓度一氧化碳和高浓度氮氧化物烟气；第二前段烟道32排放高浓度一氧化碳和高浓度氮氧化物烟气；第一中段烟道30排放高浓度二氧化硫烟气；第二中段烟道19排放高浓度二氧化硫烟气。本实用新型的第一烧结机1的高浓度一氧化碳、高浓度氮氧化物烟气由第一前段烟道35进入总前段烟道11，第二烧结机9的高浓度一氧化碳、高浓度氮氧化物烟气由第二前段烟道32进入总前段烟道11，再由总前段烟道11输入到第二烟气密封罩10内(第二烧结机9台车的中后段料面)参与烟气循环；第一烧结机1的高浓度二氧化硫烟气由第一中段烟道30进入总中段烟道3，第二烧结机9的高浓度二氧化硫烟气由第二中段烟道19进入总中段烟道3，再由总中段烟道3输入到第一烟气密封罩2内(第一烧结机1台车的中后段料面)参与烟气循环。本实用新型通过设置第一前段烟道35、第二前段烟道32、第一中段烟道30、第二中段烟道19的烟气循环，能够提高烟气循环比例，从而具有烟气循环比例高的特点。并且，本实用新型的第一机头烟道31和第二机头烟道34并联，并联后烟气进入总机头烟道33，由总机头烟道33通过烟囱20外排；第一前段烟道35和第二前段烟道32并联，并联后烟气进入总前段烟道11，总前段烟道11上沿烟气流动方向依次设有第一氨喷射系统18、SCR反应器15、第一氧气补充装置13、第二氨喷射系统12，能够在烟气循环的过程中对烟气进行处理；第一中段烟道30和第二中段烟道19并联，并联后烟气进入总中段烟道3，总中段烟道3上沿烟气流动方向依次设有脱硫反应装置5、第二氧气补充装置4，能够在烟气循环的过程中对烟气进行处理；第一机尾烟道28和第二机尾烟道23并联，并联后烟气进入总机尾烟道25，由总机尾烟道25进入总机头烟道33，能够节省管道数量。本实用新型通过采用烟道并联的方案，使得两台烧结机配备的烟囱20、第一氨喷射系统18、SCR反应器15、第一氧气补充装置13、第二氨喷射系统12、脱硫反应装置5、第二氧气补充装置4各一套即可，能够节省大量投资及运行成本，从而具有成本低的特点。再者，本实用新型在第一烟气密封罩2入口处(总中段烟道3上)设置有第二氧气补充装置4、在第二烟气密封罩10入口处(总前段烟道11上)设置有第一氧气补充装置13，能够提高烟气中的含氧量，从而提高烟气循环率，将烟气循环率提高到65％以上；本实用新型在第二烟气密封罩10入口处(总前段烟道11上)设置有第二氨喷射系统12，能够使得烟气中的氮氧化物与氨气在第二烧结机9的烧结料层中发生SNCR反应(SNCR脱硝反应温度区间为900℃至1100℃，而烧结料层温度为1000℃至1100℃，能够满足SNCR脱硝反应温度)，进一步脱除氮氧化物，本实用新型将SCR与SNCR脱硝有机结合，利用烧结料层中温度窗口，能够实现烧结机SNCR脱硝；将过程控制与末端治理结合，将单台烧结机烟气治理变为多台烧结机烟气综合治理，在节省大量的投资及运行成本的前提下还具有污染物排放量小的特点，进而解决烧结机停/限产问题。

进一步的，基于本实用新型进行延伸，烧结机不限于两台，还可以是两台以上，当烧结机为两台以上时，多台烧结机的机头烟道并联连接、前段烟道并联连接、中段烟道并联连接、机尾烟道并联连接。并联连接的机头烟道与总机头烟道相连，并联连接的前段烟道与总前段烟道相连，并联连接的中段烟道与总中段烟道相连，并联连接的机尾烟道与总机尾烟道相连。

作为对本实用新型的改进，如图1和图2所示，本实用新型还提供了如下改良方案：

为了进一步降低生产成本，如图1和图2所示，本实用新型的总前段烟道11上还设有气气换热器26，总前段烟道11、总机尾烟道25分别与气气换热器26相连，从而能够利用气气换热器26来使总机尾烟道25中的烟气为总前段烟道11中的烟气加热，从而能够将总前段烟道11中的烟气加热到200℃以上再参与烟气循环，提高本实用新型的热利用率，降低生产成本。

为了减弱循环烟气对第一烟气密封罩2和第二烟气密封罩10内原烟气的冲击，如图1和图2所示，本实用新型的第一烟气密封罩2上设有多个第一进气支管，多个第一进气支管均与总中段烟道3相连；第二烟气密封罩10上设有多个第二进气支管，多个第二进气支管均与总前段烟道11相连，从而能够均匀分布总中段烟道3进入第一烟气密封罩2内的烟气和总前段烟道11进入第二烟气密封罩10内的烟气，减弱循环烟气对第一烟气密封罩2和第二烟气密封罩10内原有烟气的冲击，使得本实用新型的运行更加平稳。

为了向总前段烟道11和总中段烟道3均匀分布氧气，如图1和图2所示，本实用新型的第一氧气补充装置13包括第一氧气缓冲罐36和第一氧气均布器27，第一氧气缓冲罐36与第一氧气均布器27相连，第一氧气缓冲罐36能够存储氧气，第一氧气均布器27能够向总前段烟道11内分布氧气，便于氧气与循环烟气的混匀；第二氧气补充装置4包括第二氧气缓冲罐和第二氧气均布器，第二氧气缓冲罐与第二氧气均布器相连，第二氧气缓冲罐能够存储氧气，第二氧气均布器能够向总中段烟道3内分布氧气，便于氧气与循环烟气的混匀。

为了便于调控和监测，如图1和图2所示，本实用新型的第一烟气密封罩2上设有第一压力检测装置37、第一氧气浓度分析仪38，第一进气支管上设有第一调节阀39，多个第一压力检测装置37与多个第一进气支管一一对应；第二烟气密封罩10上设有第二压力检测装置、第二氧气浓度分析仪，第二进气支管上设有第二调节阀，多个第二压力检测装置与多个第二进气支管一一对应，从而能够监测气压值与氧气含量，根据不同区域料层透气性及需气量差异调节阀门开度、氧气浓度、烟气气压，方便进行运行调控，确保第一烟气密封罩2和第二烟气密封罩10内的运行稳定性。

为了进一步降低污染物排放量，如图1和图2所示，本实用新型在总机头烟道33上，沿第一烟气密封罩2向烟囱20方向(总机头烟道33内烟气流动方向)依次设有机头电除尘器24、机头风机22和CEMS分析仪21(总机尾烟道25与总机头烟道33的连接处位于第一烟气密封罩2和机头电除尘器24之间)。机头电除尘器24能够对外排烟气进行除尘，降低烟气的粉尘含量；机头风机22能够提高烟气排放效率，并能够抽取第一烟气密封罩2和第二烟气密封罩10内的烟气，有利于第一烟气密封罩2和第二烟气密封罩10内保持微负压状态(压强比标准大气压小0Pa至200Pa)，有利于减小烟气外泄；CEMS分析仪21(CEMS是ContinuousEmission Monitoring System的缩写)，能够对外排烟气进行实时在线监测。本实用新型通过设置机头电除尘器24和机头风机22能够降低污染物的排放量，并且通过设置CEMS分析仪21能够实时监测外排烟气，从而还具有污染物排放量小、烟气便于监测的特点。

进一步的，如图1和图2所示，本实用新型的总前段烟道11上还设有第一氮氧化物浓度分析仪14、第二氮氧化物浓度分析仪16和前段风机17；第一氮氧化物浓度分析仪14位于第一氨喷射系统18和SCR反应器15之间；第二氮氧化物浓度分析仪16位于SCR反应器15和第一氧气补充装置13之间，能够分别监测第一氨喷射系统18和SCR反应器15的脱氮效果；前段风机17位于第二氮氧化物浓度分析仪16和第一氧气补充装置13之间，能够提高总前段烟道11内的烟气循环效率。

更进一步的，如图1和图2所示，本实用新型的总中段烟道3上还设有第一二氧化硫浓度分析仪29、布袋除尘器6、中段风机8、第二二氧化硫浓度分析仪7；第一二氧化硫浓度分析仪29位于第一烟气密封罩2和脱硫反应装置5之间，能够监测第一中段烟道30和第二中段烟道19进入总中段烟道3内的烟气的二氧化硫含量；布袋除尘器6位于脱硫反应装置5和第二氧气补充装置4之间，能够对总中段烟道3内的循环烟气进行除尘，从而在烟气循环的过程中净化烟气；中段风机8位于布袋除尘器6和第二氧气补充装置4之间，能够提高总中段烟道3内的烟气循环效率；第二二氧化硫浓度分析仪7位于中段风机8和第二氧气补充装置4之间，能够实时监测脱硫反应装置5的脱硫效果。

如图1和图2所示，本实用新型还提供了一种多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用方法，包括以下步骤：

步骤一：在第一烧结机1料面上方设置第一烟气密封罩2，在第一烧结机1底部设置第一风箱和与第一风箱连接的第一烟道；在第二烧结机9料面上方设置第二烟气密封罩10，在第二烧结机9底部设置第二风箱和与第二风箱连接的第二烟道。

步骤二：将第一烟道分为第一机头烟道31、第一前段烟道35、第一中段烟道30和第一机尾烟道28；将第二烟道分为第二机头烟道34、第二前段烟道32、第二中段烟道19和第二机尾烟道23。

步骤三：连接第一机头烟道31和第二机头烟道34；连接第一前段烟道35和第二前段烟道32；连接第一中段烟道30和第二中段烟道19；连接第一机尾烟道28和第二机尾烟道23。

步骤四：通过总机头烟道33将连接后的第一机头烟道31和第二机头烟道34引入烟囱20内；通过总前段烟道11将连接后的第一前段烟道35和第二前段烟道32引入第二烟气密封罩10内；通过总中段烟道3将连接后的第一中段烟道30和第二中段烟道19引入第一烟气密封罩2内；通过总机尾烟道25将连接后的第一机尾烟道28和第二机尾烟道23引入总机头烟道33内。

在本实用新型的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用方法中，第一前段烟道35和第二前段烟道32主要用于排放高浓度一氧化碳和高氮氧化物烟气，第一中段烟道30和第二中段烟道19主要用于排放高浓度二氧化硫烟气。本实用新型将高浓度一氧化碳和高浓度氮氧化物烟气由总前段烟道11排入第二烧结机9内进行烟气循环，将高浓度二氧化硫烟气由总中段烟道3排入第一烧结机1内进行烟气循环，能够提高烟气循环比例，并且，在烟气循环的过程中针对烟气特性进行处理，能够在烟气的循环过程中实现烟气净化目的，减少后期烟气处理的设备投入，节约后期的烟气处理成本。在本实用新型的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用方法中，以两台烧结机为例，可以实现一台烧结机烟气零排放，另一台烧结机的烟气外排量少于同等规模烧结机烟气外排量(即两台烧结机的总排放量小于现有技术的单台烧结机的排放量，可以视为单台烧结机烟气零排放)，烧结机无需停产或限产，后续不再有污染物处理问题。

进一步的，如图1和图2所示，在本实用新型的步骤四中，在第一烟气密封罩2上设置与总中段烟道3相连的第二氧气补充装置4；在第二烟气密封罩10上设置与总前段烟道11相连的第一氧气补充装置13，第一氧气补充装置13和第二氧气补充装置4用于补充纯氧气，采用纯氧气补充循环烟气的氧含量，能够极大地提高烧结烟气循环率；设置分别与总前段烟道11、总机尾烟道25相连的气气换热器26，能够充分利用总机尾烟道25内烟气的余热为总前段烟道11内的烟气加热，提高本实用新型的热利用率，降低运行成本。

进一步的，如图1和图2所示，在本实用新型的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用方法中，第一烟气密封罩2和第二烟气密封罩10内烟气气压控制为微负压，气压比标准大气压低0Pa至200Pa，在运行过程中能够进一步避免烟气外泄造成污染。

综上所述，本实用新型的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置和方法可实现单台烧结机烟气零排放，与之搭配的烧结机的烟气外排量也少于同等规模烧结机烟气外排量，烧结机无需停产或限产，后续不再有污染物处理问题；并且，采用纯氧气补氧，相对于冷空气或环冷烟气补氧，能够极大地提高烧结烟气循环率，烟气循环率可达到65％以上。在本实用新型中，利用烧结烟气自身热量进行SCR脱硝，无需再热，节约热源，并将SNCR反应温度与烧结矿层温度进行匹配，利用烧结矿层温度进行脱硝，无需对烟气再热，首次实现了烧结烟气SNCR脱硝。本实用新型经过对污染物富集的烟气进行处理，将烧结烟气污染物末端治理前移到过程控制中，能够在烟气循环过程中实现脱硫、脱硝、除尘，在处理高二氧化硫烟气和高一氧化碳、高氮氧化物烟气时，将含高二氧化硫烟气进行富集，在烟气循环过程中脱硫，省去了后续配套的脱硫装置的投资及运行费用；将含高一氧化碳、氮氧化物烟气进行富集，在烟气循环过程中脱除，省去了后续配套的脱硝装置的投资及运行费用。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (8)

1.一种多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其特征在于，包括：

第一烧结机和第二烧结机；

所述第一烧结机料面上方设有第一烟气密封罩，所述第一烧结机底部设有第一风箱，所述第一风箱连接有第一烟道；

所述第二烧结机料面上方设有第二烟气密封罩，所述第二烧结机底部设有第二风箱，所述第二风箱连接有第二烟道；

所述第一烟道包括第一机头烟道、第一前段烟道、第一中段烟道和第一机尾烟道；

所述第二烟道包括第二机头烟道、第二前段烟道、第二中段烟道和第二机尾烟道；

所述第一机头烟道、所述第二机头烟道均与总机头烟道的一端相连，所述总机头烟道的另一端连接烟囱；

所述第一前段烟道、所述第二前段烟道均与总前段烟道的一端相连，所述总前段烟道上依次设有第一氨喷射系统、SCR反应器、第一氧气补充装置、第二氨喷射系统，所述总前段烟道的另一端与所述第二烟气密封罩相连；

所述第一中段烟道、所述第二中段烟道均与总中段烟道的一端相连，所述总中段烟道上依次设有脱硫反应装置、第二氧气补充装置，所述总中段烟道的另一端与所述第一烟气密封罩相连；

所述第一机尾烟道、所述第二机尾烟道均与总机尾烟道的一端相连，所述总机尾烟道的另一端与所述总机头烟道相连。

2.根据权利要求1所述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其特征在于：

所述总前段烟道上还设有气气换热器，所述总前段烟道、所述总机尾烟道分别与气气换热器相连。

3.根据权利要求1所述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其特征在于：

所述第一烟气密封罩上设有多个第一进气支管，多个所述第一进气支管均与所述总中段烟道相连；

所述第二烟气密封罩上设有多个第二进气支管，多个所述第二进气支管均与所述总前段烟道相连。

4.根据权利要求3所述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其特征在于：

所述第一烟气密封罩上设有第一压力检测装置、第一氧气浓度分析仪，所述第一进气支管上设有第一调节阀；所述第二烟气密封罩上设有第二压力检测装置、第二氧气浓度分析仪，所述第二进气支管上设有第二调节阀。

5.根据权利要求1所述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其特征在于：

所述第一氧气补充装置包括第一氧气缓冲罐和第一氧气均布器，所述第一氧气缓冲罐与所述第一氧气均布器相连，所述第一氧气缓冲罐用于存储氧气，所述第一氧气均布器用于分布氧气；

所述第二氧气补充装置包括第二氧气缓冲罐和第二氧气均布器，所述第二氧气缓冲罐与所述第二氧气均布器相连，所述第二氧气缓冲罐用于存储氧气，所述第二氧气均布器用于分布氧气。

6.根据权利要求1所述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其特征在于：

在所述总机头烟道上，沿所述第一烟气密封罩向所述烟囱方向依次设有机头电除尘器、机头风机和CEMS分析仪。

7.根据权利要求1所述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其特征在于：

所述总前段烟道上还设有第一氮氧化物浓度分析仪、第二氮氧化物浓度分析仪和前段风机；所述第一氮氧化物浓度分析仪位于所述第一氨喷射系统和所述SCR反应器之间；所述第二氮氧化物浓度分析仪位于所述SCR反应器和所述第一氧气补充装置之间；所述前段风机位于所述第二氮氧化物浓度分析仪和所述第一氧气补充装置之间。

8.根据权利要求1所述的多台烧结机联合烟气循环分级净化及余热利用装置，其特征在于：

所述总中段烟道上还设有第一二氧化硫浓度分析仪、布袋除尘器、中段风机、第二二氧化硫浓度分析仪；所述第一二氧化硫浓度分析仪位于所述第一烟气密封罩和所述脱硫反应装置之间；所述布袋除尘器位于所述脱硫反应装置和所述第二氧气补充装置之间；所述中段风机位于所述布袋除尘器和所述第二氧气补充装置之间；所述第二二氧化硫浓度分析仪位于所述中段风机和所述第二氧气补充装置之间。

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