CN215027629U - 一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效sncr脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统，属于烟气脱硝技术领域。所述链篦机上设有喷枪系统，所述喷枪系统包括依次连接的还原剂储罐单元、还原剂输送计量单元和阵列喷枪单元，所述还原剂输送计量单元和阵列喷枪单元之间设有还原剂不等量调节单元，所述还原剂储罐单元内的还原剂经还原剂输送计量单元输送至还算计不等量调节单元内，所述还原剂不等量调节单元对还原剂进行流量和压力进行调节后输送至阵列喷枪单元，所述阵列喷枪单元将还原剂喷射至链篦机内，对烟气进行脱硝。本申请不仅操作便捷，而且能够对不同条件氧化球团生产线进行脱硝。

Description

一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统

技术领域

本实用新型涉及一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统，属于烟气脱硝技术领域。

背景技术

为更加有效的治理钢铁冶金行业的大气污染问题，我国于2012年发布《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)，2017年6月又进一步提高标准，发布《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)修改征求意见稿，随后，2019年4月生态环境部又印发《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，要求全国大部分烧结球团生产设备2025年前完成超低排放改造。氮氧化物排放限值降低到50mg/Nm³的超低水平。烧结球团生产设备的脱硝超低排放已经刻不容缓。

目前，主流的脱硝工艺主要有选择性非催化还原工艺(SNCR)和选择性催化还原工艺(SCR)两种，球团生产线在使用全烟气选择性催化还原工艺(SCR)进行氮氧化物的脱除时，必须对烟气温度进行升温处理，达到脱硝催化剂的窗口温度(180～420℃)才可以进行。大部分球团厂并不具备煤气使用条件，厂内不生产廉价的高炉煤气或焦炉煤气，因此SCR工艺在球团厂内很难实现。且SCR工艺需要使用催化剂、换热器、反应器等，设备投资费用大，运行维护费用高。

SNCR工艺是将脱硝还原剂喷入850～1050℃的温度区间内，氨基还原剂在高温条件下迅速分解成NH₃，NH₃和烟气中的氮氧化物反应生成氮气和水。SNCR脱硝工艺使用氨水尿素等廉价还原剂，不属于危险化学品，没有使用风险。且设备简单，控制容易，建设成本和运行成本都大幅降低。

氧化球团生产设备在不同的负荷时，设备内的烟气流量不同。烟气在经过回转窑进入链篦机时会产生较大的烟气扰动，当负荷低时，烟气流集中于设备的中部；当负荷高时，烟气流充满整个链篦机内。不同负荷下需要在不同的位置投入脱硝还原剂。另外，氧化球团生产设备会在不同时期生产不同品质的酸性或者碱性球团，烟气中的氮氧化物含量不同，不同的氮氧化物浓度也需要在不同的位置投入脱硝还原剂。

现有的链篦机球团系统SNCR脱硝均是在链篦机机头的两侧布置喷枪，此方式在应对全负荷生产，氮氧化物含量较高的情况下效果尚可，但对于低负荷生产及转换所生产成品球团品质时会基本丧失脱硝效果，使得脱硝系统成为摆设。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统，操作便捷，对不同条件氧化球团生产线均能进行脱硝。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统，包括链篦机、回转窑和环冷机，根据物料走向，所述链篦机内依次分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热一段和预热二段，所述环冷机内依次分为环冷一段、环冷二段、环冷三段和环冷四段，所述链篦机的排料口与回转窑进料口连接，所述回转窑出料口与环冷机的进料口连接；所述链篦机上设有喷枪系统，所述喷枪系统包括依次连接的还原剂储罐单元、还原剂输送计量单元和阵列喷枪单元，所述还原剂输送计量单元和阵列喷枪单元之间设有还原剂不等量调节单元，所述还原剂储罐单元内的还原剂经还原剂输送计量单元输送至还算计不等量调节单元内，所述还原剂不等量调节单元对还原剂进行流量和压力进行调节后输送至阵列喷枪单元，所述阵列喷枪单元将还原剂喷射至链篦机内，对烟气进行脱硝。

所述阵列喷枪单元包括第一阵列喷枪、第二阵列喷枪和第三阵列喷枪；所述第一阵列喷枪设于链篦机的顶面，所述第二阵列喷枪设于链篦机的正面，所述第三阵列喷枪对称设于链篦机的两侧面。

所述还原剂储罐单元包括多个还原剂罐，所述还原剂罐进口通过还原剂卸载单元与罐车连接，所述还原剂卸载单元将罐车内的还原剂输至还原剂罐内，所述还原剂罐出口与还原剂输送计量单元连接。

所述还原剂卸载单元包括多个还原剂卸载泵，多个所述还原剂卸载泵并联设置，所述还原剂卸载泵进口分别设有过滤器，所述还原剂卸载泵出口分别设有止回阀。

还包括储存室，多个所述还原剂罐分别设于储存室内，所述储存室顶部设有喷淋单元，所述还原剂罐上分别设有还原剂泄漏检测仪和还原剂罐温度计，所述喷淋单元分别与还原剂泄漏检测仪和还原剂罐温度计信号连接，所述还原剂泄漏检测仪和还原剂温度计分别触发喷淋单元工作。

所述还原剂输送计量单元包括多组还原剂输送单元，多组所述还原剂输送单元并联设置，任一所述还原剂输送计量单元分别包括还原剂输送泵，所述还原剂输送泵进口分别设有第一电动阀，所述还原剂输送泵出口分别设有第二电动阀，所述还原剂输送管路上设有压力传感器，所述压力传感器设于还原剂输送单元出口，对还原剂输送管路内的压力进行监测；所述还原剂输送管路上设有电磁流量计，所述电磁流量计进口和出口分别包括手动阀，前一所述手动阀的进口与后一手动阀的出口之间设有旁路输送管路，所述旁路输送管路上设有旁路阀。

所述还原剂不等量调节单元包括水路母管，所述水路母管进口与还原剂输送管路出口连接，所述水路母管出口分别与若干水路支管进口连接，所述水路支管出口分别与对应的喷枪水路接头连接；所述水路母管上设有水路快开阀和水路母管压力表，任一所述水路支管上分别设有水路针型调节阀、转子流量计和水路支管压力表。

还包括压缩空气母管和若干气路母管，所述压缩空气母管分别与若干气路支管进口连接，若干所述气路支管出口分别与对应的喷枪气路接头连接；所述压缩空气母管上设有气路快开阀和气路母管压力表，任一所述气路支管上分别设有快速开关、气路针型调节阀和气路支管压力表。

所述水路母管压力表和气路母管压力表上分别设置仪表阀。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统，链篦机机头位置的顶面设置第一阵列喷枪、正面设置第二阵列喷枪和两侧面分别设置第三阵列喷枪，通过调整各面喷枪的投入方式，配合还原剂不等量调节单元，使得各喷枪的喷射流量、喷射距离、覆盖面积都可以在不同工况下调整到最好的位置，从而实现还原剂对烟气的完全覆盖，达到最好的脱硝效果。本申请不仅操作便捷，而且能够对不同条件氧化球团生产线进行脱硝。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统的示意图；

图2为本实用新型实施例一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统中喷枪系统示意图；

图3为图2中喷枪系统的接头示意图；

图4为本实用新型实施例一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统中还原剂储存室的示意图；

图5为本实用新型实施例一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统中还原剂储罐单元、输送单元和计量单元连接示意图；

图6为本实用新型实施例一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统中辅助系统示意图；

图7为图6中压缩空气支气管和水路支管示意图；

图中1储存室、1.1喷淋器、2还原剂卸载单元、2.1过滤器、2.2还原剂卸载泵、2.3止回阀、3还原剂储罐单元、3.1还原剂储罐、3.2还原剂泄漏检测仪、3.3还原剂罐温度计、4还原剂输送计量单元、4.1还原剂输送泵、4.2第二电动阀、4.3第一电动阀、4.4还原剂输送管路、4.5压力传感器、4.6手动阀、4.7电磁流量计、4.8旁路输送管路、4.9旁路阀、5还原剂不等量调节单元、5.1水路母管、5.2水路支管、5.3水路母管压力表、5.4仪表阀、5.5水路支管针形调节阀、5.6转子流量计、5.7水路支管压力表、5.8压缩空气母管、5.9气路支管、5.10气路母管压力表、5.11气路支管针形调节阀、6阵列喷枪单元、6.1第一阵列喷枪、6.2第二阵列喷枪、6.3第三阵列喷枪、6.4水管接头、6.5气管接头、7链篦机、7.1鼓风干燥段、7.2抽风干燥段、7.3预热Ⅰ段、7.4预热Ⅱ段、8回转窑、9环冷机、9.1环冷一段、9.2环冷二段、9.3环冷三段、9.4环冷四段。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的一种适用于不同条件氧化球团生产线高效SNCR脱硝系统，包括链篦机7、回转窑8和环冷机9，根据物料走向，链篦机7内依次分为鼓风干燥段7.1、抽风干燥段7.2、预热一段7.3和预热二段7.4，环冷机9内依次分为环冷一段9.1、环冷二段9.2、环冷三段9.3和环冷四段9.4，链篦机7的排料口与回转窑8进料口连接，回转窑8出料口与环冷机9的进料口连接。链篦机7上设有喷枪系统，喷枪系统包括依次连接的还原剂储罐单元3、还原剂输送计量单元4、还原剂不等量调节单元5和阵列喷枪单元6，还原剂储罐单元3内的还原剂经还原剂输送计量单元4输送还原剂不等量调节单元5，还原剂不等量调节单元5对还原剂流量和压力进行调节后输送至阵列喷枪单元6，阵列喷枪单元6将还原剂喷射至链篦机7内，使得还原剂对烟气进行全面覆盖，对烟气进行脱硝。

如图2所示，阵列喷枪单元6包括第一阵列喷枪6.1、第二阵列喷枪6.2、第三阵列喷枪6.3；第一阵列喷枪6.1设于链篦机7的顶面，第二阵列喷枪6.2设于链篦机7的正面，且第二阵列喷枪6.2靠近回转窑8窑尾罩，第三阵列喷枪6.3对称设于链篦机7的两侧面。其中，第一阵列喷枪6.1设有8支喷枪，第二阵列喷枪6.2设有9支喷枪，第三阵列喷枪6.3设有8支喷枪。如图3所示，任一喷枪上分别设有气管接头6.5和水管接头6.4。

如图4、5所示，还原剂储罐单元3包括2个还原剂罐3.1，2个还原剂罐3.1分别设于储存室1内，2个还原剂罐3.1进口通过还原剂卸载单元2与罐车连接，还原剂卸载单元2将罐车内的还原剂分别输至2个还原剂罐3.1内。2个还原剂罐3.1出口均与还原剂输送计量单元4连通。当一个还原剂罐3.1内的还原剂输送完后切换至另一个还原剂罐3.1，同时对空的还原剂罐3.1进行加注流程。储存室1顶部设有喷淋单元，每个还原剂罐3.1上分别设有还原剂泄漏检测仪3.2和还原剂罐温度计3.3，还原剂泄漏检测仪3.2与还原剂温度计3.3分别与喷淋单元信号连接，一旦还原剂泄漏检测仪3.2检测到还原剂发生泄漏或者还原剂罐温度计3.3检测到还原剂罐3.1的温度超过预设温度时，均能触发喷淋单元自动打开，对还原剂罐3.1进行降温和稀释还原剂，防止事故发生。其中，喷淋单元包括若干喷淋器1.1。

上述还原剂卸载单元2包括2台还原剂卸载泵2.2，2台还原剂卸载泵2.2并联设置，2台还原剂卸载泵2.2互为备用，任何一台还原剂卸载泵2.2都可以为还原剂罐3.1进行加注作业。每个还原剂卸载泵2.2进口分别设有过滤器2.1，防止还原剂中的杂质堵塞还原剂卸载泵2.2；每个还原剂卸载泵2.2出口分别设有止回阀2.3，防止卸载结束时高处的还原剂回流。

还原剂输送计量单元4包括2组还原剂输送单元，2组还原剂输送单元并联设置，任一还原剂输送单元分别包括还原剂输送泵4.1，还原剂输送泵4.1进口设有第一电动阀4.3，还原剂输送泵4.1出口设有第二电动阀4.2；正常使用时，打开第一组还原剂输送单元内的第一电动阀4.3，再打开对应的第二电动阀4.2，然后启动第一组还原剂输送单元的还原剂输送泵4.1。此时第二组还原剂输送单元内的第一电动阀4.3、第二电动阀4.2和对应的还原剂输送泵4.1都处于关闭状态。在还原剂输送管路4.4出口设置压力传感器4.5，当压力传感器4.5感应至还原剂输送管路4.4内的压力产生较大波动时，自动打开第二组还原剂输送单元的第一电动阀4.3和第二电动阀4.2，开启第二组还原剂输送单元的还原剂输送泵4.1，同时关闭第一组还原剂输送单元的还原剂输送泵4.1及对应的第一电动阀4.3和第二电动阀4.1；能够最大限度的减少机械故障及人为误操作对还原剂输送单元的影响，保持稳定的运行效果。还原剂输送管路4.4上设有电磁流量计4.7，且电磁流量计4.7进口和出口分别设有手动阀4.6，前一手动阀4.6的进口与后一手动阀4.6的出口之间设有旁路输送管路4.8，旁路输送管路4.8上设有旁路阀4.9。正常使用时，旁路阀4.9为关闭状态；当电磁流量计4.7在检修或应急情况下，无法显示还原剂流量时，旁路阀4.9为导通状态，通过旁路输送管路4.8内的压力显示来实现流量控制。

如图6、7所示，还原剂不等量调节单元5包括水路母管5.1，水路母管5.1进口与还原剂输送管路4.4出口连接，水路母管5.1出口分别连接n条水路支管5.2，水路支管5.2的数量与喷枪数量相对应，其中n大于等于3，水路支管5.2出口分别与对应的喷枪水路接头6.4连接。还包括一条压缩空气母管5.8和n条气路支管5.9，压缩空气母管5.8出口与n条气路支管5.9进口连接，气路支管5.9的数量与水路支管5.2相匹配，水路支管5.2出口分别与对应的喷枪气路接头6.5连接。水路母管5.1上安装水路快开阀和水路母管压力表5.3，压缩空气母管5.8上安装气路快开阀和气路母管压力表5.10，水路母管压力表5.3和气路母管压力表5.10上分别设置仪表阀5.4。任一水路支管5.2上分别装有水路针型调节阀5.5、转子流量计5.6、水路支管压力表5.7。任一气路支管5.9上分别装有快速开关、气路针型调节阀5.11和气路支管压力表。还原剂输送计量单元输送来的还原剂流至水路母管5.1，后经水路支管5.2分配到各个独立的喷枪。压缩空气雾化风进入压缩空气母管5.8内，经气路支管5.9分配至各个独立的喷枪。压缩空气不仅可以将还原剂高速雾化，同时作为还原剂的喷射动力，喷入烟气反应区域，而且还能调节喷枪的喷射距离和喷射角度。各个喷枪的水路、气路的流量和压力均可独立调节，任意喷枪的停止和运行不会对其他喷枪产生影响。

在氧化球团设备低负荷或者生产酸性球团时，打开链篦机顶面的第一阵列喷枪和链篦机正面的第二阵列喷枪对应连接的气路支管和水路支管，通过对应的压力表调整还原剂及压缩空气的压力，使得每只喷枪的还原剂喷射距离变短，扩散加强，追求最好的雾化效果和覆盖面，在较低的烟气量情况下，增大喷枪雾化效果，一方面增加SNCR脱硝反应效率，另一方面降低总排口的氨逃逸浓度。

在氧化球团设备高负荷或者生产碱性球团时，打开链篦机两侧的第三阵列喷枪和链篦机正面的第二阵列喷枪对应连接的气路支管和水路支管，通过对应的压力表调整还原剂及压缩空气压力，使得每只喷枪的还原剂喷射距离变长，追求较高的喷射距离和穿透力，在较高的烟气量情况下，增大喷枪的穿透力可以克服烟气流速过快的影响，增大还原剂和烟气中氮氧化物的混合程度，增加SNCR脱硝反应的效率。

本申请在链篦机机头位置的顶面设置第一阵列喷枪、正面设置第二阵列喷枪和两侧面分别设置第三阵列喷枪，通过调整各面喷枪的投入方式，配合还原剂不等量调节单元，使得各喷枪的喷射流量、喷射距离、覆盖面积都可以在不同工况下调整到最好的位置，从而实现还原剂对烟气的完全覆盖，达到最好的脱硝效果。本申请不仅操作便捷，而且能够对不同条件氧化球团生产线进行脱硝。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统，包括链篦机、回转窑和环冷机，根据物料走向，所述链篦机内依次分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热一段和预热二段，所述环冷机内依次分为环冷一段、环冷二段、环冷三段和环冷四段，所述链篦机的排料口与回转窑进料口连接，所述回转窑出料口与环冷机的进料口连接；其特征在于：所述链篦机上设有喷枪系统，所述喷枪系统包括依次连接的还原剂储罐单元、还原剂输送计量单元和阵列喷枪单元，所述还原剂输送计量单元和阵列喷枪单元之间设有还原剂不等量调节单元，所述还原剂储罐单元内的还原剂经还原剂输送计量单元输送至还算计不等量调节单元内，所述还原剂不等量调节单元对还原剂进行流量和压力进行调节后输送至阵列喷枪单元，所述阵列喷枪单元将还原剂喷射至链篦机内，对烟气进行脱硝。

2.根据权利要求1所述的一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统，其特征在于：所述阵列喷枪单元包括第一阵列喷枪、第二阵列喷枪和第三阵列喷枪；所述第一阵列喷枪设于链篦机的顶面，所述第二阵列喷枪设于链篦机的正面，所述第三阵列喷枪对称设于链篦机的两侧面。

3.根据权利要求1所述的一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统，其特征在于：所述还原剂储罐单元包括多个还原剂罐，所述还原剂罐进口通过还原剂卸载单元与罐车连接，所述还原剂卸载单元将罐车内的还原剂输至还原剂罐内，所述还原剂罐出口与还原剂输送计量单元连接。

4.根据权利要求3所述的一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统，其特征在于：所述还原剂卸载单元包括多个还原剂卸载泵，多个所述还原剂卸载泵并联设置，所述还原剂卸载泵进口分别设有过滤器，所述还原剂卸载泵出口分别设有止回阀。

5.根据权利要求3所述的一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统，其特征在于：还包括储存室，多个所述还原剂罐分别设于储存室内，所述储存室顶部设有喷淋单元，所述还原剂罐上分别设有还原剂泄漏检测仪和还原剂罐温度计，所述喷淋单元分别与还原剂泄漏检测仪和还原剂罐温度计信号连接，所述还原剂泄漏检测仪和还原剂温度计分别触发喷淋单元工作。

6.根据权利要求2所述的一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统，其特征在于：所述还原剂输送计量单元包括多组还原剂输送单元，多组所述还原剂输送单元并联设置，任一所述还原剂输送计量单元分别包括还原剂输送泵，所述还原剂输送泵进口分别设有第一电动阀，所述还原剂输送泵出口分别设有第二电动阀，所述还原剂输送管路上设有压力传感器，所述压力传感器设于还原剂输送单元出口，对还原剂输送管路内的压力进行监测；所述还原剂输送管路上设有电磁流量计，所述电磁流量计进口和出口分别包括手动阀，前一所述手动阀的进口与后一手动阀的出口之间设有旁路输送管路，所述旁路输送管路上设有旁路阀。

7.根据权利要求6所述的一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统，其特征在于：所述还原剂不等量调节单元包括水路母管，所述水路母管进口与还原剂输送管路出口连接，所述水路母管出口分别与若干水路支管进口连接，所述水路支管出口分别与对应的喷枪水路接头连接；所述水路母管上设有水路快开阀和水路母管压力表，任一所述水路支管上分别设有水路针型调节阀、转子流量计和水路支管压力表。

8.根据权利要求7所述的一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统，其特征在于：还包括压缩空气母管和若干气路母管，所述压缩空气母管分别与若干气路支管进口连接，若干所述气路支管出口分别与对应的喷枪气路接头连接；所述压缩空气母管上设有气路快开阀和气路母管压力表，任一所述气路支管上分别设有快速开关、气路针型调节阀和气路支管压力表。

9.根据权利要求8所述的一种适用于不同条件氧化球团生产线的高效SNCR脱硝系统，其特征在于：所述水路母管压力表和气路母管压力表上分别设置仪表阀。

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