本實(shí)用新型屬于燒結(jié)煙氣脫硝及能源回收綜合利用領(lǐng)域,特別是一種燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫銷的系統(tǒng),即實(shí)現(xiàn)燒結(jié)煙氣氮氧化物、二氧化硫排放達(dá)標(biāo),同時(shí),又大幅度的提升了燒結(jié)礦余熱的回收利用率。
背景技術(shù):
我國(guó)是鋼鐵生產(chǎn)大國(guó),鋼鐵總產(chǎn)量高居世界第一,同時(shí)也是國(guó)家污染物排放重點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象,2011年全國(guó)鋼鐵工業(yè)能源消耗超過(guò)4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全國(guó)總能耗的15%以上,因此鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排是我國(guó)節(jié)能減排工作的重要方面。目前,鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的NOx總量,占全國(guó)排放總量的11%以上,僅次于電力企業(yè),位于全國(guó)第二,其排放量大約在150萬(wàn)t/a~180萬(wàn)t/a,其中燒結(jié)工序外排的NOx占生產(chǎn)過(guò)程中總量的85%~90%左右,由于受燒結(jié)工藝及燒結(jié)煙氣溫度較低的制約,燒結(jié)煙氣僅能滿足二氧化硫排放指標(biāo),但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)燒結(jié)煙氣中的NOx的去除,基本處于空白階段,僅有的低溫SCR或煙氣加熱SCR技術(shù)均存在技術(shù)不成熟、運(yùn)行不穩(wěn)定、脫硝效率低或能耗大等缺點(diǎn)。
鋼鐵工業(yè)也是我國(guó)能源消耗最大的產(chǎn)業(yè)部門,而我國(guó)鋼鐵工業(yè)由于產(chǎn)能落后、對(duì)節(jié)能減排不夠重視等原因,造成我國(guó)鋼鐵工業(yè)平均能耗比國(guó)際先進(jìn)水平高15%以上,節(jié)能潛力巨大,在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中,燒結(jié)工序的能耗約占總能耗的9%~12%,僅次于煉鐵工序,燒結(jié)節(jié)能在鋼鐵企業(yè)節(jié)能中占有十分重要的地位。熱燒結(jié)礦顯熱和燒結(jié)煙氣顯熱占燒結(jié)過(guò)程熱耗的50%以上,充分利用此部分余熱是燒結(jié)節(jié)能的主要方向。傳統(tǒng)環(huán)冷機(jī)余熱回收系統(tǒng)中,僅有約30%的燒結(jié)礦顯熱被回收利用,余熱資源浪費(fèi)嚴(yán)重。
目前燒結(jié)煙氣濕法脫硫后凈煙氣由于溫度較低(52℃左右)且含有飽和水蒸氣,導(dǎo)致凈煙氣“白煙”、“拖尾”、“煙囪雨”等現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫銷的系統(tǒng),既解決了目前燒結(jié)煙氣NOx難以去除問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫銷,又充分回收了燒結(jié)礦及燒結(jié)煙氣的顯熱,真正意義上的實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)節(jié)能減排。
本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫銷的系統(tǒng),它包括燒結(jié)機(jī),燒結(jié)機(jī)分別與第一出口煙道和第二出口煙道相連通,在所述第一出口煙道和第二出口煙道上分別設(shè)置有用于除去煙氣中粉塵的靜電除塵器和將燒結(jié)機(jī)內(nèi)的煙氣引出的主抽風(fēng)機(jī),所述第一出口煙道的燒結(jié)煙氣通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)與高效換熱爐的進(jìn)氣口相連,所述燒結(jié)機(jī)的高溫?zé)Y(jié)礦出料口與高效換熱爐的進(jìn)料口相連,所述高效換熱爐的出氣口與一次除塵器相連,所述一次除塵器的出氣口與煙氣混合裝置相連,所述第二出口煙道的燒結(jié)煙氣與煙氣混合裝置的進(jìn)氣口相連,在所述煙氣混合裝置的出氣口連接有用于對(duì)燒結(jié)煙氣進(jìn)行脫硝反應(yīng)的SCR反應(yīng)器,所述SCR反應(yīng)器的出氣口連接有一余熱鍋爐,所述余熱鍋爐的出氣口與二次除塵器相連,所述二次除塵器的出氣口與脫硫風(fēng)機(jī)相連,所述脫硫風(fēng)機(jī)的出氣口與煙氣濕法脫硫裝置的進(jìn)氣口相連。
優(yōu)選地,所述脫硫風(fēng)機(jī)的出氣口與干法脫硫裝置的進(jìn)氣口相連,在所述干法脫硫裝置的出氣口連接一布袋除塵器,經(jīng)過(guò)布袋除塵器除塵后的煙氣經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)及干法脫硫出口擋板門引入煙囪進(jìn)行排放。
優(yōu)選地,在所述第一出口煙道和第二出口煙道的主抽風(fēng)機(jī)的出氣口上分別設(shè)置有煙氣擋板門。
優(yōu)選地,所述余熱鍋爐的蒸汽出口與一發(fā)電機(jī)相連進(jìn)行發(fā)電。
優(yōu)選地,所述余熱鍋爐的蒸汽出口與煙氣換熱器相連以供脫硫濕煙氣增溫。
在所述第一出口煙道和第二出口煙道上設(shè)置有用于在設(shè)備需要檢修時(shí)將管路切換至旁路運(yùn)行的旁路煙氣擋板門。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本實(shí)用新型充分利用了燒結(jié)礦顯熱對(duì)燒結(jié)煙氣進(jìn)行增溫,無(wú)需額外耗費(fèi)能源。
2、本實(shí)用新型解決了目前燒結(jié)煙氣溫度低而無(wú)法正常脫硝的難題,填補(bǔ)了燒結(jié)脫硝領(lǐng)域的技術(shù)空白、實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫銷。
3、本實(shí)用新型相對(duì)于傳統(tǒng)方式(環(huán)冷機(jī)余熱回收)密封性及燒結(jié)礦熱利用率大幅度提高,燒結(jié)礦顯熱利用從30%左右提高至80%左右,節(jié)約大量能源。
4、本實(shí)用新型的解決了燒結(jié)濕法脫硫凈煙氣“白煙”、“拖尾”、“煙囪雨”等現(xiàn)象難以消除的技術(shù)難題,給燒結(jié)廠及周邊環(huán)境帶來(lái)積極、正面的影響、符合環(huán)境友好和持續(xù)發(fā)展的企業(yè)發(fā)展理念。
5、本實(shí)用新型通過(guò)顯熱回收、能量轉(zhuǎn)換、脫硝和脫硫四個(gè)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)煙氣脫硫脫硝的同時(shí)又提高了燒結(jié)余熱回收效率的目的,既去除了燒結(jié)煙氣中的NOx、SO2污染物,又大幅度的提高了燒結(jié)礦余熱利用率,對(duì)節(jié)能減排和控制污染具有極大的社會(huì)意義。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示,本實(shí)施例中的一種燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫銷的系統(tǒng),包括燒結(jié)機(jī)1,燒結(jié)機(jī)1分別與第一出口煙道2和第二出口煙道3相連通,在所述第一出口煙道2和第二出口煙道3上分別設(shè)置有用于除去煙氣中粉塵的靜電除塵器4和將燒結(jié)機(jī)1內(nèi)的煙氣引出的主抽風(fēng)機(jī)5,在所述主抽風(fēng)機(jī)5的出口設(shè)置有煙氣擋板門6,所述第一出口煙道2經(jīng)過(guò)煙氣擋板門6后通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)7接入高效換熱爐8的下部側(cè)面,所述燒結(jié)機(jī)1上的高溫?zé)Y(jié)礦由高效換熱爐8頂部入口進(jìn)入,由第一出口煙道2通入的低溫?zé)煔猓囟龋?00℃—190℃)與高溫?zé)Y(jié)礦產(chǎn)生對(duì)沖后將第一出口煙道2進(jìn)入的低溫?zé)煔鉁囟忍嵘囟冗_(dá)到450℃—650℃),實(shí)現(xiàn)熱交換,所述高效換熱爐8的上部出氣口與一次除塵器9相連,對(duì)溫度提升后的燒結(jié)煙氣進(jìn)行一次除塵,所述一次除塵器9的出氣口與煙氣混合裝置10相連,所述第二出口煙道3經(jīng)過(guò)煙氣擋板門6后與煙氣混合裝置10的進(jìn)氣口相連,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)由高效換熱爐8提升溫度后的第一出口煙道2的煙氣與第二出口煙道3的煙氣混合,混合煙氣溫度大幅提升(溫度為200℃—400℃),提升后的煙氣可以進(jìn)行脫硝處理。
在所述煙氣混合裝置10的出氣口連接有一SCR反應(yīng)器11,SCR反應(yīng)器11內(nèi)設(shè)置脫硝催化劑,而進(jìn)入SCR反應(yīng)器11中的燒結(jié)煙氣達(dá)到了脫硝反應(yīng)溫度,所以燒結(jié)煙氣中的NOx與還原劑進(jìn)行催化還原反應(yīng)生成N2,從而去除煙氣中的NOx化合物。
所述SCR反應(yīng)器11的出氣口連接有一余熱鍋爐12,去除NOx的燒結(jié)煙氣進(jìn)入余熱鍋爐12,燒結(jié)煙氣與余熱鍋爐12的受熱面進(jìn)行換熱降溫(溫度降至100℃—150℃),從而產(chǎn)生大量的蒸汽,在這里蒸汽可以有兩種利用途徑,一種是與發(fā)電機(jī)13相連進(jìn)行發(fā)電,即將所述余熱鍋爐12的蒸汽出口與發(fā)電機(jī)13相連進(jìn)行發(fā)電;另一種是將蒸汽接入煙氣換熱器14進(jìn)行脫硫濕煙氣增溫消除凈煙氣“白煙”、“拖尾”、“煙囪雨”等現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)燒結(jié)礦及燒結(jié)煙氣顯熱回收綜合利用,即將余熱鍋爐12的蒸汽出口與煙氣換熱器14相連。
所述余熱鍋爐12的出氣口與二次除塵器15相連,經(jīng)過(guò)余熱鍋爐12換熱降溫后的燒結(jié)煙氣進(jìn)入二次除塵器15進(jìn)行二次除塵,所述二次除塵器15的出氣口與脫硫風(fēng)機(jī)16相連,燒結(jié)煙氣經(jīng)過(guò)脫硫風(fēng)機(jī)16后進(jìn)入與其相連的煙氣干法脫硫裝置17或煙氣濕法脫硫裝置18,進(jìn)行燒結(jié)煙氣中二氧化硫的去除,經(jīng)過(guò)脫硫脫硝后的凈煙氣達(dá)標(biāo)排放,當(dāng)脫硫風(fēng)機(jī)16的出氣口與濕法脫硫裝置18相連后,煙氣可經(jīng)頂部排氣口直接排放;當(dāng)脫硫風(fēng)機(jī)16的出氣口與干法脫硫裝置17相連后,在所述干法脫硫裝置17的出氣口連接一布袋除塵器19,經(jīng)過(guò)布袋除塵器19除塵后的煙氣經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)20及干法脫硫出口擋板門21引入煙囪22進(jìn)行排放。
當(dāng)高效換熱爐8、SCR反應(yīng)器11、余熱鍋爐12或干法脫硫裝置17、濕法脫硫裝置18等設(shè)備需要檢修時(shí),可以通過(guò)第一出口煙道2和第二出口煙道3上連接的旁路煙氣擋板門23切換至旁路運(yùn)行,燒結(jié)煙氣通過(guò)燒結(jié)廠原有煙風(fēng)系統(tǒng)及煙囪22排放,這樣不會(huì)影響到整個(gè)燒結(jié)工藝的安全生產(chǎn)。
本實(shí)施例還提供一種燒結(jié)煙氣同時(shí)脫硫脫銷的實(shí)現(xiàn)方法,所述方法為由燒結(jié)機(jī)出來(lái)的兩路燒結(jié)煙氣經(jīng)過(guò)除塵器后,一路燒結(jié)煙氣與燒結(jié)機(jī)出來(lái)的平均溫度為600℃—1000℃的高溫?zé)Y(jié)礦進(jìn)行換熱升溫至450℃—650℃再與另一路溫度為100℃—190℃的燒結(jié)煙氣進(jìn)行混合,溫度達(dá)到200°—400℃后進(jìn)入SCR反應(yīng)器,在SCR反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行催化還原反應(yīng),完成燒結(jié)煙氣中的氮氧化物去除,去除氮氧化物后的燒結(jié)煙氣再進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行煙氣余熱回收利用,同時(shí)經(jīng)過(guò)余熱鍋爐換熱降溫至100℃—150℃后的燒結(jié)煙氣進(jìn)入脫硫裝置進(jìn)行二氧化硫的脫除,經(jīng)過(guò)脫硫脫硝后的凈煙氣達(dá)標(biāo)排放。
除上述實(shí)施例外,本實(shí)用新型還包括有其他實(shí)施方式,凡采用等同變換或者等效替換方式形成的技術(shù)方案,均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。