[发明专利]烧结烟气循环的烧结过程脱硝系统

说明书

本发明涉及一种烧结烟气循环的烧结过程脱硝系统，技术方案包括烧结机，所述烧结机的台车下方设有风箱，与风箱底部出口连通的烟气管道，沿台车行进方向烧结机依次分为点火段、机头段、烟气快速升温段和机尾段4个区域，所述机尾段至烟气快速升温段区域下方的风箱内均装有液氨喷嘴；所述烟气管道包括主烟道和循环烟气主烟道，所述机尾段和烟气快速升温段下方的风箱出口连通主烟道；所述机头段下方的风箱出口经循环烟气主烟道连通烧结机台车上方的循环烟气罩。本发明系统简单、不外购催化剂实现有效脱硝、可控性好、对环境友好、脱硝投资省、运行成本低，并能有效脱除外排烧结烟气中的NOx。

技术领域

本发明涉及环保领域的烟气脱硝系统，具体的说是一种烧结烟气循环的烧结过程脱硝系统。

背景技术

为了减排烧结过程烟气污染物总量，烧结烟气循环已作为一项重要的减排方案早已受到业界关注。如佐藤羲政等早在上世纪80年代就开展了烧结烟气循环的研究，将烧结烟气部分循环再次进入烧结机，可明显减少了废气的排放量,可实现减排25-50％,具有重大的环境和社会效益。

随着环保要求的日益严格，烧结烟气循环再次成为当前研究的热点。范振宇等研究了烟气循环过程的温度、氧气体积分数、压力等指标对烧结过程的影响，得出循环烟气温度、氧浓度及压力平衡等是整个循环工艺成败的关键。采用烧结烟气循环技术，理论上循环烟气的比例最高可达到50％，但综合各方面的影响来看，比较适宜的比例为30％左右。

目前普遍推行的烧结烟气循环技术方案为：

(1)采用头尾风箱烟气循环的模式；

(2)采用尾部风箱烟气循环的模式；

(3)采用中部风箱烟气循环的模式。

宁钢与沙钢工程中应用的是头尾风箱烟气循环方式。

2013年5月，宁钢烧结烟气循环系统的顺利投运，开创了国内大型烧结机应用烟气循环技术的先河，可实现烧结烟气减排30％以上，烧结矿煤耗(全焦)减少2.56kg/t(矿)，每年取得节能效益达869万元。继宁钢烧结之后，烟气循环技术在国内得到了工业化推广应用。

但目前开展的烟气循环并未针对烟气的性质进行分区、分质循环，节能及减排效果不明显，以至于国内还未全面推广应用。

通过对烧结机不同区域的烟气进行跟踪分析，烧结机不同区域其烟气物性及组成区别较大，如图1-1、图1－2、图2-1、图2-2所示，在烟气快速升温段前期，如9、10号风箱以前(风箱编号按两侧连续编号，数字大的对应机头，小的对应机尾)，烟气温度低，NOx浓度高；快速升温段后(9、10号风箱以后)，烟气温度高，NOx浓度低。

另一方面，Busca等以活性炭纤维为载体，研究了附着氧化铁催化剂后，具有明显的脱硝效果；Larrubia等研究了γ-Fe₂O₃和α-Fe₂O₃的SCR脱硝反应活性,Kureti等研究了以ZrO₂为载体的Fe₂O₃催化剂的SCR脱硝特性，研究表明，γ-Fe₂O₃和α-Fe₂O₃均有催化脱硝作用。针对此，本技术利用烧结矿中铁系氧化物多组分协同催化作用，在烧结机中部的烟气快速升温段，向风箱内的喷入氨气，利用烟气中的粉尘富含铁系氧化物多组分具有的脱硝催化作用，且温度在300℃以上，实现了烧结粉尘及烟气的高温(脱硝温度窗口)余热充分利用并同步脱硝的目的。同时，将快速升温段前期的烟气循环引到烧结机快速升温段后段，再次进入烧结过程，既节省了脱硝设备的投资，还省去了外购脱硝催化剂。

发明内容