[发明专利]一种SCR脱硝热风炉使用烧结废气的方法

说明书

本发明公开了一种SCR脱硝热风炉使用烧结废气的方法，提高SCR脱硝热风炉出口温度，同时大幅节省能源消耗，采用热烟气做为热风炉燃烧助燃剂，补热系统采用热风炉出口热风直接混风补热的方式加热烧结烟气；补热采取部分130℃热烟气引自SCR反应器入口烟道，经混风增压风机、助燃风机分别送至热风炉内参与点火及燃烧反应，通过调节空燃比，使热风炉出口热风温度升至400‑430℃，经热风管道输送至75个错落排列的混风支管再次排入SCR反应器入口烟道，与整体烟气充分混合，加热烟气温度至150℃。本发明在满足脱硝反应温度目标的同时不增加外界氧气进入烟气系统，大幅降低了煤气消耗，为实现超低排放创造了有利条件。

技术领域

本发明涉及一种SCR脱硝热风炉使用烧结废气的方法，属于SCR脱硝装置热风炉补热控制领域。

背景技术

脱硝装置中烟气温度是影响脱硝催化剂反应活性、烟气脱硝效率和实现超低排放的关键技术参数，烟气温度与整体工艺流程及补热系统关系较大。太钢采用活性炭脱硫+SCR脱硝工艺流程，为最大程度节省能源消耗，降低企业成本，SCR催化剂采用SCR烟气脱硝低温催化剂。烧结烟气经活性炭吸附塔完成脱硫，脱硫后的烟气温度约130℃，无法满足催化剂150℃的反应温度要求，需要额外的补热系统对脱硝装置入口前的烟气进行温度提升。补热系统的设计关系脱硝系统的运行成本和超低排放指标。

传统SCR热风炉补热方式是：以常温空气作为补热系统的燃烧助燃剂，传统补热方式对SCR热风炉规格要求大，投资成本较大；为达到目标温度，以常温空气作为助燃剂，因热风炉规格及国家废气排放标准限制，热风炉出口流量有限，燃气消耗大，能耗成本增加；采用空气作为助燃剂参与燃烧反应，烟气中含氧量增加，折算后基准氧含量排放浓度增加，不利于企业达到国家超低排放标准；采用传统方式以空气作为补热系统的燃烧助燃剂，需要热风炉规格更大，后期设备运行、能耗成本增加，不利于企业实现降本增效的目标。补热系统需提供高温度的热风以提高脱硝进口烟气的整体温度，因热风炉规格及国家废气排放标准限制，热风炉出口流量有限，所需加热的热量较大，但太钢各工序燃气能源需求量大，供需关系长期难以平衡，如何大幅降低能源消耗，实现脱硫脱硝工艺降本增效成为亟待解决的问题。

国家超低排放A类企业标准对烟气排放的污染物含量要求严格，烧结烟气中颗粒物、SO2、NO_X等污染物排放浓度，达到折算后基准氧含量排放浓度分别要求低于10mg/m³、35mg/m³和50mg/m³，根据公式：污染物基准氧含量排放浓度=污染物实测排放浓度×[(21-基准氧含量)/(21-实测氧含量)]可以得出，必须严格控制外来氧气进入烟气系统，因此，补热系统助燃剂成为环保排放达标的限制瓶颈之一。采取常规空气作为补热系统煤气燃烧的助燃剂，必然导致烟气中实测氧含量的升高，致使污染物排放控制难度加大。同时引入常温空气燃烧加热后烟气流量增大，需额外增加催化剂数量以满足脱硝处理能力，造成企业成本增加。

发明内容

针对上述SCR脱硝工艺中存在的问题，本发明提供了一种SCR脱硝热风炉使用烧结废气的方法。

本发明的构思：SCR脱硝装置中的烟气温度是影响脱硝催化剂反应活性、烟气脱硝效率和实现超低排放的关键技术参数，烟气温度与整体工艺流程及补热系统关系较大。催化反应只能在一定的温度范围内进行，同时存在催化的最佳温度，这是每种催化剂特有的性质，因此烟气温度直接影响脱硝反应的进程。太钢烧结烟气处理采用活性炭脱硫+SCR脱硝工艺流程，为最大程度节省能源消耗，降低企业成本，SCR催化剂采用低温催化剂，温度要求150℃。烧结烟气经活性炭吸附塔完成脱硫，脱硫后的烟气温度约130℃，无法满足低温催化剂的反应温度要求，需要额外的补热系统对脱硝装置入口前的烟气进行温度提升。补热系统的设计关系脱硝系统的运行成本和超低排放指标。