[发明专利]一种烧结机烟气SCR脱硝补热与氨气均喷混合一体化装置及工艺

说明书

本发明涉及一种烧结机烟气SCR脱硝补热与氨气均喷混合一体化装置，所述的装置安装在脱硝系统入口的烟气主烟道内，烟气主烟道上设置燃气热风炉，烟气主烟道内沿着烧结烟气气流方向依次布置有燃气热风补燃装置、喷氨格栅、静态混合器；所述的燃气热风补燃装置包括在烟气主烟道壁外沿烟气主烟道截面方向依次排布的多个高温烟气注入管道，所述的燃气热风炉与高温烟气注入管道相连，每根高温烟气注入管道的管径沿烧结烟气流动的方向由粗至细，位于每根高温烟气注入管道管壁上均设有多根等径喷管，喷管的管径沿烧结烟气流动的方向由粗至细，且喷管的布置方向与烧结烟气气流方向平行。

技术领域

本发明属于烧结烟气氮氧化物控制领域，具体涉及到一种烧结烟气SCR脱硝补热与氨气均喷混合一体化装置及工艺。

背景技术

目前国内烧结装置已基本配备相应的脱硫设备，且多数采用湿法脱硫，但对于氮氧化物、氟化物及二噁英等未进行有效的深度净化。铁矿烧结工序产生的NO_X和SO₂分别占钢铁厂NO_X和SO₂排放总量约48％、51％～62％，可以看出NO_X已成为继SO₂之后主要的大气污染物。另外，随着2012年新修订完善的 GB28662-2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》颁布，新一轮的二氧化硫、氮氧化物、氟化物及二噁英脱除等升级改造即将拉开序幕。

由于SCR脱硝工艺温度为180～400℃，且根据目前工艺流程(按照脱硫后 SCR脱硝的工艺布置)，因此烧结烟气SCR脱硝的关键技术之一就是对烧结烟气进行再加热，使之温度提升至SCR脱硝反应所需的区间段。由于烧结烟气量大，烟道体积也相应较大，一般会设立补燃炉或在烟道中配备火盘式燃烧装置来控制烟气温度的均匀性，但该两种方式均难以保证良好的烟气流场、温度均匀性，从而将直接导致烟气加热效率低、系统能耗较高，达不到预期的脱硝效率。

另外，喷氨的均匀性及氨气/烟气混合进行性也是决定烟气SCR脱硝效率高低的关键技术之一，目前现有的技术主要是通过优化烟道导流装置，以及模拟、调整喷氨格栅设计来提高SCR脱硝效率，其中喷氨格栅对于脱硝反应器烟气中NO_X/NH₃的均匀性分布影响异常重要。但现行的喷氨格栅在遇到烟气流场偏差较大的工况时，会出现局部喷氨流量相比较于烟气流量过多或过少的现象，难以保证较高的脱硝效率。

综上，因此为了提高烟气加热效率、优化氨气/烟气的均匀性，亟需开发一种烧结机烟气SCR脱硝补热与氨气均喷混合一体化装置及工艺。

发明内容

本发明提供一种烧结机烟气SCR脱硝补热与氨气均喷混合一体化装置及工艺，其目的是在于提高烟气加热效率、优化氨气/烟气的均匀性，最终实现降低脱硝系统运行费用、提高脱硝效率。该一体化装置结构简单，布局合理、运行稳定、便于维护，能够保证补热高温烟气、氨气/空气及烧结烟气三者混合均匀，且混合效率更高。

本发明技术方案为：一种烧结机烟气SCR脱硝补热与氨气均喷混合一体化装置，所述的装置安装在脱硝系统入口的烟气主烟道内，烟气主烟道上设置燃气热风炉，烟气主烟道内沿着烧结烟气气流方向依次布置有燃气热风补燃装置、喷氨格栅、静态混合器；所述的燃气热风补燃装置包括在烟气主烟道壁外沿烟气主烟道截面方向依次排布的多个高温烟气注入管道，所述的燃气热风炉与高温烟气注入管道相连，每根高温烟气注入管道的管径沿烧结烟气流动的方向由粗至细，位于每根高温烟气注入管道管壁上均设有多根等径喷管，喷管的管径沿烧结烟气流动的方向由粗至细，且喷管的布置方向与烧结烟气气流方向平行；所述的喷氨格栅由多个喷氨格栅单元构成，每个喷氨格栅单元由六根等径等长的喷氨管道II等间距排列组成；所述的静态混合器由多个整流格栅单元构成，每个整流格栅单元由多组方向交错且等距排列的低阻扰流板组成，每块低阻扰流板与烧结烟气气流方向成30°～60°角。

进一步的，所述的高温烟气注入管道在烟气主烟道壁外沿烟气主烟道截面方向以中间分布数量大于两侧分布数量并排排列插入烟气主烟道内。