CN220300815U - 一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统 - Google Patents
一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于链篦机‑回转窑球团烟气分级脱硫的系统，包括依次连接的链篦机、回转窑和环冷机；所述环冷机的Ⅰ段冷却风机入口与大气连接，出口依次通过环冷机Ⅰ段、回转窑、预热Ⅱ段、中高温SCR脱硝系统、回热风机、抽风干燥段、抽风段风机与脱硫除尘系统连接；所述环冷机的Ⅱ段冷却风机入口与大气连接，出口依次通过环冷机Ⅱ段、预热Ⅰ段、预热段风机与布袋除尘连接；所述环冷机的Ⅲ段冷却风机入口与大气连接，出口依次通过环冷机Ⅲ段、鼓干风机、鼓风干燥段与布袋除尘器连接。本发明将高硫烟气和低硫烟气分开，并采取不同的处理方式，实现链篦机‑回转窑球团外排烟气超低排放，同时降低烟气处理装置的投资和运行成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保技术领域，具体涉及一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统。
背景技术
氧化球团是高炉炼铁的常用炉料，链篦机-回转窑工艺是我国生产氧化球团的主流工艺。2019年生态环境部等5部门联合发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，对球团工艺的烟气提出了超低排标准：在基准氧含量为18％的工况条件下，球团焙烧烟气的SO2、NOx和颗粒物排放浓度小时平均值分别不高于35、50和10mg/m3。
链篦机主要由鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和预热Ⅱ段组成，现有技术的烟气治理流程工艺中烟气是分段处理后排放的：链篦机鼓风干燥段通过除尘后单独排放；链篦机预热Ⅱ段的烟气先经中高温SCR脱硝系统去除氮氧化物，然后经回热风机送至链篦机抽风干燥段，抽风干燥段和预热Ⅰ段的烟气经主风机汇总后送至脱硫除尘系统处理后排放。
根据链篦机实际生产条件，球团生球自链篦机鼓风干燥段加入，经鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和预热Ⅱ段逐渐升温，球团中的硫逐步释放到烟气中，现有技术中鼓风干燥段外排烟气未经脱硫处理，容易造成SO2超标；抽风干燥段的高硫烟气和预热Ⅰ段的低硫烟气汇合后排放，造成下游脱硫除尘系统处理烟气量较大，工程投资和运行成本较高。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统，其根据球团中硫逐步释放到烟气中的特点，将高硫烟气和低硫烟气分开，并采取不同的处理方式，实现链篦机-回转窑球团外排烟气超低排放，同时降低烟气处理装置的投资和运行成本。
为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统，包括依次连接的链篦机、回转窑和环冷机；所述链篦机包括依次相连的鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和预热Ⅱ段，所述预热Ⅱ段与回转窑尾部相连，所述回转窑头部连接至环冷机，该环冷机包括依次相连的环冷机Ⅰ段、环冷机Ⅱ段、环冷机Ⅲ段、环冷机Ⅳ段、同时还包括为环冷机Ⅰ段提供冷空气的Ⅰ段冷却风机、为环冷机Ⅱ段提供冷空气的Ⅱ段冷却风机、为环冷机Ⅲ段提供冷空气的Ⅲ段冷却风机；
所述Ⅰ段冷却风机入口与大气连接，出口依次通过环冷机Ⅰ段、回转窑、预热Ⅱ段、中高温SCR脱硝系统、回热风机、抽风干燥段、抽风段风机与脱硫除尘系统连接；
所述Ⅱ段冷却风机入口与大气连接，出口依次通过环冷机Ⅱ段、预热Ⅰ段、预热段风机与布袋除尘连接；
所述Ⅲ段冷却风机入口与大气连接，出口依次通过环冷机Ⅲ段、鼓干风机、鼓风干燥段与布袋除尘器连接。
进一步的，所述鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和预热Ⅱ段内分别设置压力检测仪表。
进一步的，所述回转窑头部设置烧嘴。
进一步的，所述布袋除尘器入口管道处连接有氢氧化钙输送管道。
进一步的，所述脱硫除尘系统为湿法脱硫与湿式电除尘器的组合系统。
进一步的，所述抽风干燥段压力检测仪表P2数值低于鼓风干燥段压力检测仪表P1、预热Ⅰ段段压力检测仪表P3数值；预热Ⅱ段压力检测仪表P4数值低于预热Ⅰ段段压力检测仪表P3数值。
本实用新型由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：
1、抽风干燥段的高硫烟气单独处理，可减小下游脱硫除尘系统处理烟气量，降低工程投资和运行成本。
2、鼓风干燥段外排烟气经脱硫除尘处理，可以满足超低排放要求；
3、预热Ⅰ段的低硫烟气和鼓风干燥段的低硫烟气合并处理，向烟道内喷入氢氧化钙即可实现二氧化硫脱除，降低投资和运行费用。
附图说明
图1为一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统结构示意图；
图中序号说明：1-链篦机、101-鼓风干燥段、102-抽风干燥段、103-预热Ⅰ段、104-预热Ⅱ段、105-隔墙；2-回转窑、201-烧嘴。3-环冷机、301-环冷机Ⅰ段、302-环冷机Ⅱ段、303-环冷机Ⅲ段、304-环冷机Ⅳ段、305-Ⅰ段冷却风机、306-Ⅱ段冷却风机、307-Ⅲ段冷却风机；4-鼓干风机、5-预热段风机、6-布袋除尘器、7-中高温SCR脱硝系统、8-回热风机、9-抽风段风机、10-脱硫除尘系统、P1-鼓风干燥段压力检测仪表、P2-抽风干燥段压力检测仪表、P3-预热Ⅰ段压力检测仪表、P4-预热Ⅱ段压力检测仪表。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
实施例1
参照图1，本实施例提供了一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统，包括依次连接的链篦机1、回转窑2和环冷机3；
所述链篦机包括鼓风干燥段101、抽风干燥段102、预热Ⅰ段103和预热Ⅱ段104，每段内分别设置压力检测仪表P1、P2、P3和P4，各段之间设置隔墙105，所述隔墙底部与链篦机内的料面间设有缝隙；
所述回转窑2头部设置烧嘴201；
所述环冷机3包括环冷机Ⅰ段301、环冷机Ⅱ段302、环冷机Ⅲ段303、环冷机Ⅳ段304、同时还包括为环冷机Ⅰ段301提供冷空气的Ⅰ段冷却风机305、为环冷机Ⅱ段302提供冷空气的Ⅱ段冷却风机306、为环冷机Ⅲ段303提供冷空气的Ⅲ段冷却风机307。
所述Ⅰ段冷却风机305入口与大气连接，出口通过管道依次经环冷机Ⅰ段301、回转窑2、预热Ⅱ段104、中高温SCR脱硝系统7、回热风机8、抽风干燥段102、抽风段风机9与脱硫除尘系统10连接。优选的，脱硫除尘系统10为湿法脱硫与湿式电除尘器的组合系统。
所述Ⅱ段冷却风机306入口与大气连接，出口通过管道依次经环冷机Ⅱ段302、预热Ⅰ段103、预热段风机5与布袋除尘器6连接。
所述Ⅲ段冷却风机307入口与大气连接，出口通过管道依次经环冷机Ⅲ段303、鼓干风机4、鼓风干燥段101与布袋除尘器6连接。
在本实用新型中，向布袋除尘器6入口管道中喷入氢氧化钙。
本实施例还提供一种上述系统使用方法，该方法包括：
(1)球团矿的干燥、预热、焙烧和冷却：
生球由链篦机1的鼓风干燥段101进入，可以用200℃的热气流进行干燥，生球停留时间约3-5min左右；生球脱去表面附着水分后进入抽风干燥段102，此段的温度一般可以为360℃，停留时间约3-5min左右；生球经过抽风干燥段102后进入预热I段103，此段温度一般可以为575℃，停留时间约3-5min左右，使生球继续干燥并初步氧化、固结；生球经过预热I段103后进入预热II段104，此段温度一般可以为1000℃，停留时间约8-10min左右，在这个阶段生球完成自身内部的固结硬化和氧化，使生球具有一定的强度，能够承受料球在回转窑2中不断冲击而不破裂。
进入回转窑2的料球在窑内翻滚运动，同时从窑尾向窑头移动。窑头设有烧嘴201，为回转窑2提供热量，同时将环冷机I段301的热废气引入窑头罩，以保证窑内焙烧所需的温度。回转窑2内焙烧温度一般可以控制在1250℃，焙烧时间为25-35min左右。
焙烧好的球团送入环冷机3进行冷却，进入环冷机的球团温度一般约为1250℃，Ⅰ段冷却风机305、Ⅱ段冷却风机306、Ⅲ段冷却风机307将空气自下而上送入环冷机内部实现物料的冷却。环冷机分为4段，环冷机I段301的热废气进入回转窑2作为二次风；环冷机Ⅱ段的热气流被引入链篦机预热I段103作为热源；环冷机Ⅲ段303热气流经鼓干风机4被引入链篦机鼓风干燥段101作为热源；环冷机Ⅳ段304的废气由环冷机3本身的烟囱排出。
球团在环冷机上大约经过40-50min左右的冷却，使球团温度降到150℃以下，成品球团运往高炉炼铁用。
(2)链篦机抽风干燥段烟气的治理：
环冷机I段301的热废气进入回转窑2作为二次风；回转窑2的窑头设有烧嘴201，燃料中的硫在燃烧中进入烟气；生球中的硫主要在回转窑2中高温焙烧和链篦机预热Ⅱ段104预热焙烧中进入烟气。经过回转窑2和链篦机预热Ⅱ段104的烟气中SO2和NOx浓度都很高，该烟气温度为350～400℃，首先通过中高温SCR脱硝系统7去除NOx，然后经回热风机8送至链篦机抽风干燥段102用于预热生球，抽风干燥段102排出的废气为高硫烟气，经抽风段风机9送至脱硫除尘系统10进行处理后达标排放。脱硫除尘系统10优选为湿法脱硫与湿式电除尘器的组合系统。
(3)链篦机鼓干段烟气和预热Ⅰ段烟气的治理
环冷机Ⅱ段的热气流被引入链篦机预热I段103作为热源；环冷机Ⅲ段303热气流经鼓干风机4被引入链篦机鼓风干燥段101作为热源。因预热I段103和鼓风干燥段101反应温度较低，原料中的硫会少量进入烟气，因此以上两段产生的烟气均为低硫烟气。预热I段103的烟气经预热段风机5抽引和鼓风干燥段101的烟气汇合，在汇合点下游烟道喷入氢氧化钙；脱硫过程发生的反应为：
Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O
CaSO3+O2→CaSO4
脱硫后烟气进入布袋除尘器6，脱除颗粒物后达标排放。
(4)链篦机各段压力控制
因鼓风干燥段101、预热Ⅰ段103内的烟气为低硫烟气，抽风干燥段102、预热Ⅱ段104内的烟气为高硫烟气，为避免烟气通过隔墙底部缝隙串漏，系统运行时链篦机各段需进行压力控制。
为避免抽风干燥段102内高硫烟气向鼓风干燥段101和预热Ⅰ段103串漏，需控制压力检测仪表P2数值低于压力检测仪表P1、P3的数值；
为避免预热Ⅱ段104内高硫烟气向预热Ⅰ段103串漏，需控制压力检测仪表P4数值低于压力检测仪表P3的数值。
实施例2
为进一步说明本实用新型的效果，以300万吨/年链篦机-回转窑球团生产线为例进行说明；
生球中的硫来自铁精矿，消耗量420t/h，含硫量为0.27％。燃料中的硫来自回转窑烧嘴201用烟煤，小时消耗量9.47t/h，含硫量为0.26％。
分别检测生球、鼓风干燥段101出口、抽风干燥段102出口、预热Ⅰ段103出口、预热Ⅱ段104出口和回转窑2出口的球团硫含量，详见下表：
表1：链篦机-回转窑球团各段出口球团的含硫量和进入烟气中硫的比例
由表1可知，球团原料中的小部分硫会在鼓风干燥段101、抽风干燥段102和预热Ⅰ段103进入烟气中。随着温度升高，球团原料中的大部分硫会在预热Ⅱ段104和回转窑2的高温焙烧过程中进入烟气中。
链篦机鼓风干燥段101下游烟气的二氧化硫来源为：干燥过程中生球的小部分硫氧化。该段烟气量为350000Nm3/h，二氧化硫浓度为241mg/m3。
链篦机抽风干燥段102下游烟气的二氧化硫来源为：回转窑的烧嘴201燃料中的硫氧化；回转窑2和链篦机预热I段103焙烧中生球中的大部分硫氧化。该段烟气量为440000Nm3/h，二氧化硫浓度为4755mg/m3。
链篦机预热Ⅰ段103下游烟气的二氧化硫来源为：预热过程中原料的小部分硫氧化。该段烟气量为407000Nm3/h，二氧化硫浓度为206mg/m3。
如采用现有技术进行处理，链篦机鼓风干燥段101烟气除尘后排放将造成二氧化硫排放超标；抽风干燥段102和预热Ⅰ段103烟气合并处理，下游脱硫除尘设施处理烟气量为847000Nm3/h，二氧化硫浓度2569mg/m3，处理设施投资和运行费用均较高。
按照实施例1的系统对链篦机-回转窑球团烟气进行分级脱硫：链篦机鼓风干燥段101烟气和预热Ⅰ段103烟气均为低硫烟气，汇合后处理，二氧化硫浓度为222mg/m3，向烟道内喷入氢氧化钙即可实现二氧化硫脱除，节省脱硫系统投资。
链篦机抽风干燥段102的高硫烟气采用湿法脱硫与湿式电除尘器的组合系统单独处理，处理设施的风量为440000Nm3/h，仅为现有技术的52％，处理设施投资和运行费用均大幅度降低。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统，包括依次连接的链篦机、回转窑和环冷机；所述链篦机包括依次相连的鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和预热Ⅱ段，所述预热Ⅱ段与回转窑尾部相连，所述回转窑头部连接至环冷机，其特征在于，该环冷机包括依次相连的环冷机Ⅰ段、环冷机Ⅱ段、环冷机Ⅲ段、环冷机Ⅳ段、同时还包括为环冷机Ⅰ段提供冷空气的Ⅰ段冷却风机、为环冷机Ⅱ段提供冷空气的Ⅱ段冷却风机、为环冷机Ⅲ段提供冷空气的Ⅲ段冷却风机；
所述Ⅰ段冷却风机入口与大气连接，出口依次通过环冷机Ⅰ段、回转窑、预热Ⅱ段、中高温SCR脱硝系统、回热风机、抽风干燥段、抽风段风机与脱硫除尘系统连接；
所述Ⅱ段冷却风机入口与大气连接，出口依次通过环冷机Ⅱ段、预热Ⅰ段、预热段风机与布袋除尘连接；
所述Ⅲ段冷却风机入口与大气连接，出口依次通过环冷机Ⅲ段、鼓干风机、鼓风干燥段与布袋除尘器连接。
2.根据权利要求1所述一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统，其特征在于，所述鼓风干燥段、抽风干燥段、预热Ⅰ段和预热Ⅱ段内分别设置压力检测仪表。
3.根据权利要求1所述一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统，其特征在于，所述回转窑头部设置烧嘴。
4.根据权利要求1所述一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统，其特征在于，所述布袋除尘器入口管道处连接有氢氧化钙输送管道。
5.根据权利要求1所述一种用于链篦机-回转窑球团烟气分级脱硫的系统，其特征在于，所述脱硫除尘系统为湿法脱硫与湿式电除尘器的组合系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |