一種利用高爐渣顯熱進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硝的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別設(shè)及一種利用高爐渣顯熱進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硝的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國鋼鐵生產(chǎn)W高爐-轉(zhuǎn)爐長流程為主，燒結(jié)礦約占高爐爐料的70%~75%，燒結(jié) 工序粉塵排放和SO油巧義約占我國工業(yè)粉塵和SO油巧義的5%和3%，同時燒結(jié)工序還排出大 量的N〇x、HF、HCl、重金屬和二嗯英等有害物質(zhì)，成為大氣污染的主要污染源。目前燒結(jié)煙氣 脫硫在技術(shù)上已經(jīng)成熟，方法也有多種，國內(nèi)建成投運燒結(jié)脫硫設(shè)施約有650臺套。而在燒 結(jié)煙氣脫硝的建設(shè)方面進(jìn)展不大，我國有報道的燒結(jié)脫硝裝置不到10臺，其中公認(rèn)脫除效 果比較好的有活性炭法，活性炭技術(shù)能夠同時脫除S〇x、N〇xW及二嗯英和其他有害揮發(fā)物， 但該工藝的投資大、運行成本高，難W普及。其他在電力行業(yè)成熟應(yīng)用的選擇性催化還原 (SCR)脫硝法，脫硝技術(shù)由于燒結(jié)煙氣的溫度低而無法實現(xiàn)，如果將煙氣加熱到催化反應(yīng)所 需溫度消耗的能量巨大，也會造成運行成本高升。
[0003] 在高爐渣余熱利用方面，我國存在數(shù)量巨大的高爐渣，而其中90% W上的高爐渣 都采用水澤的方式進(jìn)行處理，我國許多地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺，運樣的處理方式一方面浪費 大量的水資源，另一方面也將溫度150(TC的液態(tài)高爐渣所蘊含的巨大潛熱浪費。通常高爐 渣水澤處理后只能回收爐渣10%的熱量，其余90%的熱量只能白白浪費。每噸液態(tài)高爐渣 具有的物理熱1.5GJ(相當(dāng)于416KW· h)，即使回收50%的熱量，1噸高爐渣回收的熱量也能 達(dá)到〇.75GJ(相當(dāng)于208KW.h)，因此節(jié)能潛力巨大。在利用方式上主要有利用高爐渣余熱 進(jìn)行蒸汽發(fā)電和廠區(qū)供暖。降低燒結(jié)漏風(fēng)率，提高高爐渣顯熱利用效率，利用高爐渣本身具 有的顯熱作為加熱燒結(jié)脫硫煙氣至選擇性催化還原(SCR)脫硝反應(yīng)所需溫度熱源，從能量 來源的角度有足夠的保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種利用高爐渣顯熱進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硝的方法。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種利用高爐渣顯熱進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硝的方法，包括如下步驟：
[0007] (1)除濕:將燒結(jié)煙氣從煙氣脫硫裝置5引入煙氣除濕裝置6內(nèi)，進(jìn)行除濕，去除脫 硫煙氣中的水蒸氣；
[000引（2)換熱：除濕后的脫硫煙氣分別與高爐渣10進(jìn)行干法粒化高溫段直接換熱和中 溫段間接換熱裝置14進(jìn)行間接換熱;使換熱后的脫硫煙氣溫度高于30(TC;
[0009] (3)除塵:脫硫煙氣換熱后輸入高溫除塵裝置17進(jìn)行高溫除塵，使熱煙氣含塵量低 于選擇性催化還原SCR脫硝所需濃度；
[0010] (4)脫硝：高溫除塵后的脫硫煙氣輸入SCR脫硝裝置19進(jìn)行選擇性催化還原SCR脫 硝。
[0011] 所述步驟（1)中，根據(jù)溫度的不同，選自化〇2、^(：1、^8'、生石灰中的一種或幾種 除濕劑進(jìn)行除濕。
[0012] 所述步驟(1)中，先將脫硫煙氣降低一定溫度后，選用低溫除濕劑進(jìn)行除濕。
[0013] 采用生石灰作為除濕劑吸附脫硫蒸汽中的水蒸氣時，消化的生石灰用于燒結(jié)煙氣 濕法脫硫。
[0014] 所述步驟(2)中，高溫段直接換熱后的高溫脫硫煙氣與未換熱的脫硫煙氣混合后 進(jìn)入中溫高爐渣間接換熱裝置進(jìn)行中溫段間接換熱。
[0015] 所述步驟（2)中，脫硫煙氣分別經(jīng)高溫段直接換熱和中溫段間接換熱后，進(jìn)行混 厶 1=1 〇
[0016] 所述步驟(4)中，選擇性催化還原SCR脫硝采用的催化劑為適用于燒結(jié)脫硫煙氣 NOx含量特點的低溫催化劑。
[0017] 所述步驟(4)中，選擇性催化還原SCR脫硝采用的催化劑選自V2〇5-W〇3/Ti〇2、V2〇5- Mo〇3/Ti〇2和V2〇5/Ti〇2中的一種或幾種。
[0018] 所述步驟(4)中，選擇性催化還原SCR脫硝采用的還原劑為蒸氨水，蒸氨水溫度高 于或等于除塵后脫硫煙氣的溫度。
[0019] 經(jīng)過步驟（1)除濕后的煙氣可先通過換熱系統(tǒng)與脫硝后的煙氣進(jìn)行換熱，換熱后 的煙氣溫度增加50~150°C，然后再與高爐渣干法?；邷囟位蛑袦囟螕Q熱。
[0020] 所述步驟(2)后，經(jīng)換熱后的高爐渣運送至水泥廠作為水泥生產(chǎn)的基本原料。
[0021] 所述步驟(4)之后，進(jìn)一步包括如下脫硝尾氣余熱再利用的步驟:將脫硝后尾氣并 入已建成燒結(jié)余熱鍋爐高溫?zé)煔庀到y(tǒng)加熱，蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)或直接發(fā)電；或脫硝后尾氣 用于燒結(jié)機(jī)熱風(fēng)燒結(jié)、點火助燃、預(yù)熱燒結(jié)礦的燃料。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
[0023] 1、該工藝充分利用了高爐渣的顯熱資源，大幅度降低運行成本實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)脫硝的目 的。
[0024] 2、經(jīng)燒結(jié)煙氣干法?；蟮母郀t渣可W作為水泥生產(chǎn)的原料，實現(xiàn)了高爐渣最大 效率的利用。
[0025] 3、該方法適用性強，可針對不同的燒結(jié)機(jī)設(shè)備配置，既可W用于已建成燒結(jié)脫硫 企業(yè)也可在新建企業(yè)同時建設(shè)脫硫脫硝裝置。
[0026] 4、脫硝后煙氣余熱資源充分利用，脫硝后煙氣可接入已有的煙氣余熱鍋爐系統(tǒng)， 也可用于燒結(jié)機(jī)自身進(jìn)行熱風(fēng)燒結(jié)、點火助燃或預(yù)熱燒結(jié)礦。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明利用高爐渣顯熱進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硝的方法示意圖。
[00%]其中的附圖標(biāo)記為：
[00巧]1燒結(jié)機(jī) 2燒結(jié)礦
[0030] 3電除塵裝置 4燒結(jié)除塵風(fēng)機(jī)
[0031] 5煙氣脫硫裝置 6煙氣除濕裝置
[0032] 7燒結(jié)煙氣脫硫除濕風(fēng)機(jī) 8直接換熱進(jìn)氣閥口
[0033] 9液渣粒化裝置 10高爐渣
[0034] 11直接換熱排氣閥口 12霧化冷卻水
[0035] 13強制冷卻裝置 14中溫高爐渣間接換熱裝置
[0036] 15間接換熱介質(zhì)閥口 16水泥廠
[0037] 17高溫除塵裝置 18脫硫尾氣換熱除塵風(fēng)機(jī)
[0038] 19SCR脫硝裝置 20脫硝風(fēng)機(jī)
[0039] 21 煙筒
【具體實施方式】
[0040] 基于高爐渣顯熱利用率低、燒結(jié)煙氣脫硫裝置已基本普及，脫硝無經(jīng)濟(jì)可行技術(shù) 的現(xiàn)狀，本發(fā)明提出了利用高爐渣顯熱，將燒結(jié)脫硫煙氣進(jìn)行除濕后用于高爐渣干法?；?高溫段直接換熱、中溫段間接換熱，換熱后煙氣溫度達(dá)到300°C W上后經(jīng)除塵后通過選擇性 催化還原（SCR)脫硝的方法，脫硝后的煙氣在250°CW上可用于發(fā)電或燒結(jié)機(jī)熱風(fēng)燒結(jié)、點 火助燃和預(yù)熱燒結(jié)礦。經(jīng)過脫硫煙氣換熱后的高爐渣溫度在320°C左右，再通入空氣冷卻至 100°CW下，送往水泥廠作為生產(chǎn)水泥的配料。
[0041] 本發(fā)明的利用高爐渣顯熱進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硝的方法，包括如下步驟：
[0042] (1)除濕:將燒結(jié)煙氣從煙氣脫硫裝置5引入煙氣除濕裝置6內(nèi)，進(jìn)行除濕，去除脫 硫煙氣中的水蒸氣；
[0043] (2)換熱：除濕后的脫硫煙氣分別與高爐渣10進(jìn)行干法?；邷囟沃苯訐Q熱和中 溫段間接換熱裝置14進(jìn)行間接換熱;使換熱后的脫硫煙氣溫度高于30(TC;
[0044] (3)除塵:脫硫煙氣換熱后輸入高溫除塵裝置17進(jìn)行高溫除塵，使熱煙氣含塵量低 于選擇性催化還原SCR脫硝所需濃度；
[0045] (4)脫硝：高溫除塵后的脫硫煙氣輸入SCR脫硝裝置19進(jìn)行選擇性催化還原SCR脫 硝。
[0046] 所述步驟（1)所述的除濕工序根據(jù)溫度的不同，采用化Cl2、LiCl、LiBr、生石灰或 其他耐高溫除濕效果好的除濕劑中的一種或幾種組合進(jìn)行除濕。也可結(jié)合運行經(jīng)濟(jì)性，將 脫硫煙氣降低一定溫度后采取低溫除濕劑進(jìn)行除濕。
[0047] 所述步驟（1)中采用生石灰吸附脫硫蒸汽中的水蒸氣時，消化的生石灰可用于燒 結(jié)煙氣濕法脫硫。
[0048] 所述步驟（1)除濕后的煙氣可先通過換熱系統(tǒng)與脫硝后的煙氣進(jìn)行換熱，換熱后 的煙氣溫度可增加50~150°C。
[0049] 所述步驟(2)高溫段直接換熱后高溫氣體可視情況直接與未換熱煙氣混合進(jìn)入中 溫高爐渣間接換熱裝置，也可將脫硫煙氣部分用于高溫段直接換熱，部分用于中溫段間接 換熱，換熱后進(jìn)行混合，并配合燒結(jié)機(jī)減少漏風(fēng)率措施，W保證經(jīng)過換熱溫度在300°CW上 的脫硫煙氣量。
[0050] 所述步驟(4)選擇性催化還原脫硝，可W直接選用現(xiàn)有成熟的選擇性催化還原脫 硝模式，也可針對燒結(jié)脫硫煙氣NOx含量特點開發(fā)專用低溫催化劑。
[0051 ] 所述的選擇性催化還原（SCR)脫硝采用的催化劑可W采用V2化-W化/Ti〇2、V2化- Mo化/Ti〇2、V2〇s/Ti化或其他可適用于燒結(jié)脫硫煙氣NOx含量特點的低溫催化劑。
[0052]所述步驟(4)采用的還原劑宜選擇蒸氨水，通過蒸發(fā)器或其他方式獲得高于或等 于除塵脫硫煙氣的溫度。
[0053] 根據(jù)不同企業(yè)的生產(chǎn)具體情況，可將脫硝后煙氣并入已建成燒結(jié)余熱鍋爐高溫?zé)?氣系統(tǒng)加熱，蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)或直接發(fā)電；或用于燒結(jié)機(jī)熱風(fēng)燒結(jié)、點火助燃、預(yù)熱燒結(jié) 礦。
[0054] 如圖1所示，燒結(jié)機(jī)1產(chǎn)生的燒結(jié)煙氣經(jīng)過電除塵裝置3和煙氣脫硫裝置5進(jìn)行除塵 和脫硫。本發(fā)明提供一種利用高爐渣顯熱進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硝的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:煙氣除濕 裝置6、液渣粒化裝置9、強制冷卻裝置13、中溫高爐渣間接換熱裝置14、高溫除塵裝置17和 SCR脫硝裝置19。<