CN214319745U

CN214319745U - 一种烧结机烟气末端治理co和氮氧化物的装置

Info

Publication number: CN214319745U
Application number: CN202122044110.6U
Authority: CN
Inventors: 范贤平; 杨凤岭; 尹鹏; 吕扬; 吕和武; 孙德山; 蔡延民; 王国威
Original assignee: Shandong Guoshun Construction Group Co Ltd
Current assignee: Shandong Guoshun Construction Group Co Ltd
Priority date: 2021-08-27
Filing date: 2021-08-27
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2031-08-27

Abstract

本实用新型涉及一种烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，属于烧结烟气处理设备技术领域，包括：反应室，内部包括相邻设置的脱硝段和CO催化段；回转式换热器，反应室的净烟气出口端与回转式换热器的净烟气进口端连接，回转式换热器的烟气出口端与反应室的烟气进口端连接；CO催化段设置在脱硝段和回转式换热器的净烟气进口端之间。保证了整个工艺的完整性和稳定性，有利于提高CO催化剂的催化效果和烟气的反应效果，同时降低前方热风炉的能源消耗量，既满足烧结烟气超低排放达标，又达到节能减排的效果。

Description

一种烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置

技术领域

本实用新型属于烧结烟气处理设备技术领域，具体涉及一种烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置。

背景技术

由于CO对人类身体健康和自然环境的损害较大，其已经成为六大标准大气污染物之一。据统计，钢铁行业烧结工序的CO排放量基本在6000-8000mg/Nm³以上，远大于SO2、NOx等污染物排放量的总和，其治理工作已经成为世界钢铁企业关注的重点问题。烧结烟气中的CO主要来源于固体燃料中固定碳的燃烧，来自于挥发分燃烧产生的CO较少，而C与O的气化反应以及烧结料层中的局部低氧气氛造成的不完全燃烧是CO产生的主要原因。受抽风负压影响，料层中的气体流速较快，燃烧过程中产生的CO来不及参加二次燃烧就被带出了燃烧带，而且烟气由于与料层进行气固换热而使温度迅速下降到启燃温度以下，因此烟气中的CO无法被燃尽，就被带入到了大烟道中。

烧结烟气中的NOx采用SCR脱硝技术进行脱除，该工艺操作简单，能够很好的适用烧结烟气波动较大的情况，但由于烧结烟气温度较低，通常需要热风炉进行补热，能源消耗量大。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置。

为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，包括：

反应室，内部包括相邻设置的脱硝段和CO催化段；

回转式换热器，反应室的净烟气出口端与回转式换热器的净烟气进口端连接，回转式换热器的烟气出口端与反应室的烟气进口端连接；

CO催化段设置在脱硝段和回转式换热器的净烟气进口端之间。

本实用新型中将脱硝段和CO催化段设置在一个反应室内，烟气经过脱硝段进行脱硝后，然后进入到CO催化段进行去除CO，实现烟气的氮氧化物和CO的协同处理。CO氧化催化剂能将CO催化氧化成CO2，同时释放热量，使烧结烟气升温30～40℃左右。

在回转式换热器中，升温后的烟气通过反应室的净烟气出口端进入到回转式换热器中与排入到回转式换热器中的未处理的烟气进行换热，提高烟气的温度，有利于烟气进行氮氧化物的处理。

现有的将CO催化段设置在回转式换热器的烟气出口端与反应室的烟气进口端之间，这样设置会降低烟气的处理效果，回转式换热器的烟气出口端的烟气流速较快约为15m/s，但是反应室中，由于脱硝催化剂的作用，这段的烟气流速较慢约为4.5m/s。所以流速较快的烟气经过CO催化剂的时候，与CO催化剂的接触效果较差，CO的去除效果较差，然后直接进入到脱硝段，影响烟气的去除效果。

本实用新型一个或多个技术方案具有以下有益效果：

1、CO催化段以及脱硝段直接放置在同一反应室内，保证了整个工艺的完整性和稳定性，有利于提高CO催化段的催化效果和烟气的反应效果，同时降低前方热风炉的能源消耗量，既满足烧结烟气超低排放达标，又达到节能减排的效果。

2、通过CO催化段的设置提高烟气的温度，有助于在稳定运行的过程中SCR脱硝反应运行温度为220～280℃左右，脱硝效率高，能很好的适用于烧结烟气的特点。

3、CO催化段能将CO催化氧化成CO2，同时释放热量，使烧结烟气升温30～40℃左右，一方面可以减少CO烟气污染物排放量，另一方面可以减少热风炉系统补热的能耗，降低运行成本。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的整流格栅结构示意图；

图中：1、烟道；2、热风炉装置；201、热风炉；202、热风集箱；3、喷氨装置；301、氨水储罐；302、氨水输送泵；303、热风分配管；304、静态混合器；4、脱硝段；401、整流格栅；402、反应室；403、支撑梁；5、CO催化段；6、回转式换热器；7、第一温度检测器；8和9、第二温度检测器；10、第三温度检测器；11、控制器；12、烟气进口；13、烟气出口；14、净烟气进口；15、净烟气出口。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型涉及一种烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，包括：反应室，内部包括相邻设置的脱硝段4和CO催化段5；回转式换热器6，反应室402的净烟气出口端与回转式换热器6的净烟气进口端连接，回转式换热器6的烟气出口端与反应室402的烟气进口端连接；CO催化段5设置在脱硝段4和回转式换热器6的净烟气进口端之间。

本实用新型将脱硝段和CO催化段整合在一个反应室402，这样经过脱硝段和CO催化段5的烟气流速基本一致，如果将CO催化段5置于回转式换热器6的烟气出口端，会由于烟气的流速过快，降低烟气的处理效果。

喷氨之后如果经过CO催化段进行处理烟气，氨水会影响CO催化剂的效果，所以CO催化段不能置于喷氨之后、脱硝之前，经过脱硝之后，烟气的流速减慢，进行CO催化段进行CO的治理，可以达到更好的烟气净化效果，而且可以提高净烟气的温度，净烟气经过回转式换热器与烟气进行换热，可以提高烟气的温度。

所述净烟气为净化氮氧化物和CO后的烟气。

CO催化段，由于CO催化氧化成CO2，释放热量，使烟气温度提高30～40℃左右，然后又通过回转式换热器，进行换热，提高原烟气温度200～230℃，使烟气温度达到280度以上，有效回收脱除CO和NOx后净烟气中的温度，使整个工艺温度形成环路，当CO催化剂稳定运行后，系统内温度达到平衡。解决了提高烟气净化的效果和能源消耗量大的问题。

进一步，回转式换热器6设置烟气进口12、烟气出口13、净烟气进口14、净烟气出口15，烟气进口12与烟气出口13相通，净烟气出口15和净烟气进口14相通，反应室的净烟气出口端与回转式换热器6的净烟气进口14连接，回转式换热器6的烟气出口13与反应室的烟气进口端连接。回转式换热器6的烟气进口12，用于引入烧结烟气。回转式换热器6的净烟气出口15，用于排出净化后的烟气。在回转式换热器的位置实现净烟气温度的利用。

进一步，还包括热风分配管303，热风分配管303的出口端伸入到回转式换热器6烟气出口端与反应室之间的烟道内。热风分配管用于向烟道1内通入热风，主要用于系统的启动阶段对烟气进行加热，达到脱硝催化剂的温度，有利于烟气脱除氮氧化物。或者用于运行阶段的补热。

进一步，还包括喷氨装置3，喷氨装置3与热风分配管303连接。喷氨装置3与热风分配管303配合，喷氨装置3用于喷出氮源，如尿素、氨水等，氮源与烧结烟气混合，通过静态混合器和整流格栅均匀混合在一起。喷氨装置3包括连接的氨水储罐301、氨水输送泵302，氨水输送泵与热风分配管连接。

进一步，还包括热风炉装置2，热风炉装置包括热风炉201、热风集箱202，热风炉201与热风集箱202连接，热风集箱与热风分配管连接。

进一步，热风分配管303和反应室402之间的烟道内设置静态混合器304。喷氨装置3将氨水喷入烟道1内，然后通过静态混合器304，可以提高烟气的紊流程度，使烟气与氨气进一步混合均匀，混合均匀的烟气进入整流格栅401。通过整流格栅401使烟气均匀的进入反应室402，从而在脱硝催化剂支撑梁403横截面上保证烟气能均匀的与催化剂均匀接触，提高脱硝效率。

进一步，如图2所示，脱硝段的烟气进口端设置整流格栅401。

进一步，脱硝段和CO催化段设置支撑梁403。CO催化剂加装在反应室内部的支撑梁403上。

所述热风炉201与回转式换热器（GGH）烟气出口之间的烟道上加装有第一温度检测器7，热风炉与喷氨系统耦合装置、喷氨系统耦合装置与反应室之间的烟道分别上加装有第二温度检测器8和第二温度检测器9，CO催化剂与GGH净烟气入口之间的烟道1上加装有第三温度检测器10。

所述烟道的侧端加装有控制器11，第一温度检测器7、第二温度检测器8和第二温度检测器9、第三温度检测器10均与控制器11电性连接，控制器11的控制端与热风炉的开关控制端电性连接。其中，第二温度检测器8设置在静态混合器304的出口端，第二温度检测器9设置在整流格栅401的进口端。

利用上述装置进行治理CO和氮氧化物的方法包括如下步骤：

①：将烧结脱硫后的烟气导入烟道内，烟气进入热风炉的加热端，控制器控制热风炉打开，对经过的烟气进行加热，使温度达到280摄氏度以上，达到脱硝催化剂和CO催化剂激活的条件；

②：经加热的烟气进入反应室，CO催化剂遇到高温烟气后达到激活条件，烟气中的CO反应，产生大量的热量，将烧结烟气的温度提升30-40摄氏度；

③：温度提升后的烟气进入热风炉与喷氨系统耦合装置的输出端，热风炉与喷氨系统耦合装置喷出氮源，如尿素、氨水等，氮源与烧结烟气混合，通过静态混合器和整流格栅均匀混合在一起；

④：均匀混合氮源的烧结烟气通过整流格栅后进入反应室；在脱除烧结烟气中NOx的同时，第二温度检测器实时检测进口烟气的温度，当温度未达到脱硝催化剂所需的温度时，控制热风炉打开补热，提升烧结烟气的温度，使温度达到脱硝催化剂的温度；

⑤：烧结烟气中NOx脱除后，排出的烟气经过回转式换热器，回转式换热器将净烟气温度换热给原烟气，提高原烟气温度200～230℃，有效回收脱除CO和NOx后净烟气中的温度，使整个工艺温度形成环路，当CO催化剂稳定运行后，系统内温度达到平衡。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，其特征在于：包括：

反应室，内部包括相邻设置的脱硝段和CO催化段；

2.如权利要求1所述的烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，其特征在于：回转式换热器设置烟气进口、烟气出口、净烟气进口、净烟气出口，烟气进口与烟气出口相通，净烟气出口和净烟气进口相通，反应室的净烟气出口端与回转式换热器的净烟气进口连接，回转式换热器的烟气出口与反应室的烟气进口端连接。

3.如权利要求1所述的烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，其特征在于：还包括热风分配管，热风分配管的出口端伸入到回转式换热器烟气出口端与反应室之间的烟道内。

4.如权利要求3所述的烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，其特征在于：还包括喷氨装置，喷氨装置与热风分配管连接。

5.如权利要求3所述的烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，其特征在于：还包括热风炉装置，热风炉装置包括热风炉、热风集箱，热风炉与热风集箱连接，热风集箱与热风分配管连接。

6.如权利要求3所述的烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，其特征在于：热风分配管和反应室之间的烟道内设置静态混合器。

7.如权利要求1所述的烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，其特征在于：脱硝段的烟气进口端设置整流格栅。

8.如权利要求1所述的烧结机烟气末端治理CO和氮氧化物的装置，其特征在于：脱硝段和CO催化段设置支撑梁。