專利名稱：一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及大氣污染防治領(lǐng)域，特別涉及一種適用于低濃度條件下的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燒結(jié)工序是鋼鐵冶金長(zhǎng)流程中鐵前工藝中重要環(huán)節(jié)。燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生多種大氣污染物占整個(gè)冶金生產(chǎn)流程中排放總量的比重最大。其中包括氣態(tài)污染物如二氧化硫、氮氧化物、P⑶D/F在內(nèi)的多種有機(jī)物，還包括顆粒類污染物如粉塵類、堿金屬、多種重金屬等。各個(gè)地區(qū)使用燒結(jié)原料與燃料的不同造成燒結(jié)煙氣排放濃度差異非常大。二氧化硫濃度從500-5000mg/Nm3范圍內(nèi)，氮氧化物在250_500mg/Nm3的范圍內(nèi)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，“十一五”期間內(nèi)，燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫已經(jīng)大范圍開(kāi)展，投入商業(yè)運(yùn)行的有濕法與半干法兩種主流方法。燒結(jié)機(jī)煙氣脫硝并沒(méi)有進(jìn)行開(kāi)展。國(guó)家環(huán)保部已將氮氧化物列入“十二五”總量控制指標(biāo)，目前需要進(jìn)行煙氣脫硫工作的同時(shí)必須能進(jìn)行氮氧化物的減排工作。目前鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫已經(jīng)開(kāi)展近10年，各種方法得到了應(yīng)用，各種技術(shù)在不斷的摸索與實(shí)踐過(guò)程中趨近于成熟。但在燒結(jié)煙氣脫硝領(lǐng)域還處于空白狀態(tài)，煙氣脫硝在火力發(fā)電行業(yè)已經(jīng)得到了很廣泛的應(yīng)用，以氨作還原劑的SCR催化還原減排技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。但燒結(jié)不同于電廠，燒結(jié)機(jī)煙氣與電廠燃煤鍋爐煙氣有很大的不同，將電廠SCR脫硝工藝直接搬到鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)機(jī)上是行不通的。燒結(jié)機(jī)煙氣成份復(fù)雜、波動(dòng)性大，具有如下特點(diǎn):一是煙氣量大，每噸燒結(jié)礦產(chǎn)生的煙氣量在3500-5000m 3/h (工況)；二是NOx濃度波動(dòng)大，濃度范圍一般在15_700mg/Nm3 ;三是各風(fēng)箱煙氣溫度變化大，一般為50°C _400°C ;四是煙氣流量變化大，變化幅度可達(dá)40%左右；五是煙氣中水分含量大且不穩(wěn)定，一般為10%-13% ;六是含氧量高,一般為13%-19% ;七是煙氣中含有多種污染物，除顆粒物、SO2, NOx外，還含有堿金屬、重金屬、P⑶D/F以及其它多種有機(jī)物；八是總煙氣中的NOx平均濃度偏低，一般為250-400mg/Nm3，遠(yuǎn)低于電廠烯煤鍋爐煙氣，不利于提高脫除效率；九是將電廠SCR工藝照搬用到燒結(jié)機(jī)上，由于催化劑和氨還原劑的消耗將會(huì)使得單位NOx的脫除成本高得驚人。煙氣脫硫除塵技術(shù)目前在燒結(jié)領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)例可以歸結(jié)為半干法與濕法兩種形式，每種形式中根據(jù)反應(yīng)吸收塔的類型不同又形成不同的工藝路線，但從反應(yīng)機(jī)理方面探討煙氣脫硫技術(shù)可以歸結(jié)為兩種形式:第一，堿性吸收劑也液態(tài)形式參與反應(yīng)，反應(yīng)后吸收劑依然以液態(tài)形式存在，即為濕法其中包括石灰石(石灰)-石膏法、氨法、離子液法；第二，堿性吸收劑也干態(tài)形式或濕態(tài)形式參與反應(yīng)但反應(yīng)后的吸收劑均為干態(tài)并沒(méi)有廢水產(chǎn)生，這種反應(yīng)原理的可以歸結(jié)為半干法脫硫技術(shù)。這兩種脫硫工藝路線在國(guó)內(nèi)均有應(yīng)用的實(shí)例。煙氣脫硝技術(shù)主要有三種:SCR(SeleCtiveCatalytiCReduction簡(jiǎn)稱SCR,選擇性催化還原法)、SNCR (SeleCtiveNon 一 CatalytiCReduction,簡(jiǎn)稱SNCR,選擇性非催化還原法)和催化氧化/還原法。在燒結(jié)煙氣治理領(lǐng)域進(jìn)行煙氣脫硝由于受限于煙氣溫度一直未予實(shí)施，對(duì)于類似于化學(xué)方法的SCR工藝，煙氣溫度低于300°C的環(huán)境很難實(shí)現(xiàn)脫硝的反應(yīng)發(fā)生，目前在中國(guó)大陸地區(qū)還沒(méi)有進(jìn)行對(duì)燒結(jié)機(jī)煙氣進(jìn)行SCR脫硝處理，在臺(tái)灣中鋼公司的燒結(jié)工序的氮氧化物去除采用的煙氣再熱方式將預(yù)處理煙氣溫度提升至280°C以上，然后進(jìn)行脫硝反應(yīng)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣脫硝的實(shí)施，要保證進(jìn)入到SCR系統(tǒng)前煙氣的溫度與潔凈度，為了達(dá)到兩種限制條件的制約，在煙道加裝燃燒器并進(jìn)行點(diǎn)火加熱，具體的實(shí)現(xiàn)參照于燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)的熱源以適應(yīng)燒結(jié)工序能源有效利用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于低濃度條件下的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，包括煙氣脫硫裝置、與煙氣脫硫裝置連接的布袋收塵器、與布袋收塵器連接的增壓風(fēng)機(jī)、與增壓風(fēng)機(jī)連接的煙道再加熱裝置、及與煙道再加熱裝置連接的煙氣脫硝裝置。進(jìn)一步地，所述煙氣脫硫裝置包括脫硫吸收塔和設(shè)置在脫硫吸收塔上部的吸收劑的消化與混合裝置。進(jìn)一步地，所述脫硫吸收塔與布袋收塵器之間設(shè)置有吸收劑循環(huán)裝置。進(jìn)一步地，所述煙氣脫硝裝置包括SCR反應(yīng)器、及設(shè)置在SCR反應(yīng)器上的還原劑制備裝置和催化劑再生裝置。進(jìn)一步地，所述SCR反應(yīng)器采用的是固定床接觸反應(yīng)式SCR反應(yīng)器。進(jìn)一步地，所述增壓風(fēng)機(jī)采用軸流式風(fēng)機(jī)或離心式風(fēng)機(jī)。進(jìn)一步地，所述煙道再加熱裝置內(nèi)設(shè)置有煤氣點(diǎn)火噴嘴。本實(shí)用新型提供的一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):1、采用了煙氣脫硫脫硝共用一臺(tái)風(fēng)機(jī)的形式布置，而且該風(fēng)機(jī)布置于脫硫裝置與脫硝裝置中間，可以滿足脫硫克服的壓力損失，同時(shí)避免了脫硝之后煙氣濕度加大對(duì)后續(xù)工序的影響。2、采用了新型的煙氣脫硫裝置，采用專門(mén)的消化與混合裝置，并利用煙氣自由風(fēng)速將吸收劑在吸收塔內(nèi)進(jìn)行粒度不同的分離，減少由于吸收劑全部循環(huán)造成的能源浪費(fèi)，這種布置可以減少脫硫吸收劑的循環(huán)量，減少脫硫劑的使用量，減少副產(chǎn)物的外排，配合以布袋收塵器收集的吸收劑形成循環(huán)。3、采用煤氣點(diǎn)火噴嘴布置于煙道再加熱裝置內(nèi)用于對(duì)煙氣進(jìn)行加熱。使用燒結(jié)廠現(xiàn)有的燃料，并利用燒結(jié)廠現(xiàn)有的廢熱，最大限度地利用燒結(jié)廠現(xiàn)有的各項(xiàng)能源介質(zhì)條件。4、該系統(tǒng)可以不設(shè)置旁路，工業(yè)應(yīng)用中如果有事故狀態(tài)，脫硫脫硝系統(tǒng)可以進(jìn)行介質(zhì)隔離操作，使得脫硫脫硝裝置成為可以通過(guò)煙氣的通道，保證不對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。5、本系統(tǒng)特別適用于現(xiàn)有燒結(jié)系統(tǒng)的改造，不對(duì)前面燒結(jié)系統(tǒng)造成影響。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，包括煙氣脫硫裝置、與煙氣脫硫裝置連接的布袋收塵器3、與布袋收塵器3連接的增壓風(fēng)機(jī)6、與增壓風(fēng)機(jī)6連接的煙道再加熱裝置7、及與煙道再加熱裝置7連接的煙氣脫硝裝置。其中，煙氣脫硫裝置包括脫硫吸收塔2和設(shè)置在脫硫吸收塔2上部的吸收劑消化與混合裝置5，脫硫吸收塔2與布袋收塵器3之間設(shè)置有吸收劑循環(huán)裝置4。煙氣脫硝裝置包括SCR反應(yīng)器8、及設(shè)置在SCR反應(yīng)器8上的還原劑制備裝置9和催化劑再生裝置10，煙道再加熱裝置7內(nèi)設(shè)置有煤氣點(diǎn)火噴嘴。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)的工作原理:燒結(jié)臺(tái)車(chē)I收集的煙氣經(jīng)過(guò)電除塵器之后進(jìn)入到脫硫反應(yīng)塔2中，經(jīng)過(guò)吸收劑消化與混合裝置5后的新鮮吸收劑進(jìn)入到吸收塔2中，與經(jīng)過(guò)脫硫吸收塔2的煙氣進(jìn)行混合完成脫硫的反應(yīng)，經(jīng)過(guò)脫硫吸收塔2反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入到布袋收塵器3中，經(jīng)過(guò)布袋收塵器3收集起來(lái)的吸收劑經(jīng)過(guò)吸收劑循環(huán)裝置4，回流到脫硫吸收塔2中完成了脫硫吸收劑的循環(huán)利用。經(jīng)過(guò)布袋收塵器3凈化除塵后的煙氣進(jìn)入到增壓風(fēng)機(jī)6中對(duì)煙氣進(jìn)行增壓。對(duì)于增壓風(fēng)機(jī)6的選擇首先要考慮到克服脫硫收塵過(guò)程中的壓力損失，同時(shí)要為后續(xù)的煙氣脫硝過(guò)程留有足夠的富裕量，為后續(xù)的煙氣脫硝過(guò)程要保證有IOOOPa左右的壓差，增壓風(fēng)機(jī)6的選擇可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施條件的變化與實(shí)際生產(chǎn)的要求進(jìn)行靈活布置，可以采用軸流式風(fēng)機(jī)或離心式風(fēng)機(jī)。經(jīng)過(guò)增壓風(fēng)機(jī)6增壓后的煙氣進(jìn)入煙氣再加熱裝置7進(jìn)行加熱，煙氣再加熱裝置7內(nèi)設(shè)置有煤氣點(diǎn)火噴嘴，利用現(xiàn)有的燃料系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)燃加熱，并利用燒結(jié)的熱風(fēng)輔助燃燒，使煙氣溫度達(dá)到煙氣進(jìn)行脫硝反應(yīng)所要求的溫度280°C 300°C。經(jīng)過(guò)煙氣再加熱裝置7加熱到所需的溫度后進(jìn)入SCR反應(yīng)器8與吸收劑進(jìn)行脫硝反應(yīng)，SCR反應(yīng)器8所使用的吸收劑來(lái)自于設(shè)置在SCR反應(yīng)器8上的還原劑制備裝置9，SCR反應(yīng)器8上還設(shè)置有催化劑再生裝置10，用于SCR反應(yīng)器8中吸收劑的再生使用。SCR反應(yīng)器8采用固定床式接觸反應(yīng)形式，催化劑布置于固定床層，吸收劑從煙氣再加熱裝置7與SCR反應(yīng)器8間的煙道中噴射注入，形成吸收劑與煙氣的充分混合，并在SCR反應(yīng)器8中進(jìn)行反應(yīng)，脫硝的效率可以達(dá)到60%-70%。最后，經(jīng)過(guò)脫硝后的煙氣的溫度保持在120°C左右，從煙囪10排出，符合煙囪外排的安全溫度。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，集成了目前已經(jīng)得到成功應(yīng)用的煙氣脫硫和煙氣脫硝技術(shù)，將兩種已經(jīng)成熟的工藝路線進(jìn)行串聯(lián)，其中將風(fēng)機(jī)布置于兩種工藝中間，能夠使系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，兩種工藝需要的反應(yīng)條件有差別，通過(guò)煙氣溫度的控制達(dá)到兩種工藝的反應(yīng)溫度要求，通過(guò)最大限度的控制反應(yīng)溫度達(dá)到節(jié)能的效果O本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，利用現(xiàn)有成熟的煙氣治理技術(shù)，結(jié)合已有的燃料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫和脫硝的反應(yīng)條件。對(duì)于煙氣脫硫反應(yīng)裝置，采用吸收劑可以高效循環(huán)利用的梯級(jí)吸收劑利用裝置，對(duì)于脫硝反應(yīng)裝置采用低溫催化還原反應(yīng)原理，完成脫硫脫硝反應(yīng)的同時(shí)利用了原有的生產(chǎn)介質(zhì)，就地取材能夠有效靈活的布置工藝，特別適合老廠區(qū)的改造。最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，其特征在于:包括煙氣脫硫裝置、與煙氣脫硫裝置連接的布袋收塵器、與布袋收塵器連接的增壓風(fēng)機(jī)、與增壓風(fēng)機(jī)連接的煙道再加熱裝置、及與煙道再加熱裝置連接的煙氣脫硝裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣脫硫裝置包括脫硫吸收塔和設(shè)置在脫硫吸收塔上部的吸收劑的消化與混合裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，其特征在于:所述脫硫吸收塔與布袋收塵器之間設(shè)置有吸收劑循環(huán)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣脫硝裝置包括SCR反應(yīng)器、及設(shè)置在SCR反應(yīng)器上的還原劑制備裝置和催化劑再生裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，其特征在于:所述SCR反應(yīng)器采用的是固定床接觸反應(yīng)式SCR反應(yīng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，其特征在于:所述增壓風(fēng)機(jī)采用軸流式風(fēng)機(jī)或離心式風(fēng)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，其特征在于:所述煙道再加熱裝置為在煙道內(nèi)設(shè)置有煤氣點(diǎn)火噴嘴。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，包括煙氣脫硫裝置、與煙氣脫硫裝置連接的布袋收塵器、與布袋收塵器連接的增壓風(fēng)機(jī)、與增壓風(fēng)機(jī)連接的煙道再加熱裝置、及與煙道再加熱裝置連接的煙氣脫硝裝置；所述煙氣脫硫裝置包括脫硫吸收塔和設(shè)置在脫硫吸收塔上部的吸收劑的消化與混合裝置，所述脫硫吸收塔與布袋收塵器之間設(shè)置有吸收劑循環(huán)裝置，所述煙氣脫硝裝置包括SCR反應(yīng)器、及設(shè)置在SCR反應(yīng)器上的還原劑制備裝置和催化劑再生裝置。本實(shí)用新型提供了一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝組合系統(tǒng)，不僅能有效實(shí)現(xiàn)燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝，而且能夠有效利用原有的生產(chǎn)介質(zhì)到達(dá)了節(jié)能的效果。
文檔編號(hào)B01D53/83GK202942800SQ20122066848
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者冷廷雙, 宋存義, 余廣煒, 趙榮志, 商春禮 申請(qǐng)人:首鋼總公司