[发明专利]烧结烟尘自催化脱硝系统

说明书

本发明涉及一种烧结烟尘自催化脱硝系统，解决了现有脱硝系统投资大，运行成本高，废弃脱硝催化剂处置复杂等问题。技术方案包括烧结机，所述烧结机的台车下方设有风箱，风箱底部的出口连通主烟道，烧结机机尾设有单辊破碎机和热振动筛，所述烧结机尾部的热振动筛的小颗粒物料出口经过颗粒物料仓连接所述流化床脱硝反应器。本发明系统简单、不外购脱硝催化剂、余热回收率高、可控性好、占地面积小、设备投资和运行成本低。

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尘自催化脱硝系统。

背景技术

近年来，我国能源消耗量越来越大，由此产生的氮氧化物(NOx)排放量快速增长，目前已成为世界第一大NOx排放国，其中钢铁企业是仅次于火电行业的第二大排放源。“十二五”期间，火电行业对其烟气均实施了脱硝处理，而烧结烟气脱硝方面才刚刚起步，烧结烟气的脱硝问题已成为我国亟待解决的环境问题。

活性炭(焦)吸附和选择性催化还原(SCR)两种技术是目前可以工程应用并且有实际业绩的烧结烟气脱硝技术。但两种工艺的缺点明显，活性炭(焦)吸附SO₂，并用NH₃还原NOx，可以实现同时脱硫脱硝脱二噁英功能。在日本新日铁住金、JFE、韩国浦项及中国太钢等企业的烧结机烟气净化工程中均有应用案例，其投资大，运行成本高，难以大规模推广。

选择性催化还原法具有较高的脱硝效率，已广泛应用于火电厂燃煤烟气NO_x的脱除，目前在钢铁烧结烟气NO_x的净化中也有工程案例。但SCR法脱硝技术一次性投资成本高(其中催化剂成本占投资总成本的30－40％)，同时现有的SCR烟气脱硝技术一般在350－450℃下进行，需要消耗大量热能给脱硫后烟气加热，额外增加了SCR脱硝的运行成本。低温脱硝催化剂多半为贵金属，其成本更高，而且易发生氧抑制和硫中毒。因此，开发来源广泛，价格低廉的脱硝催化剂成为当务之急。

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。

结合这些研究结果，针对烧结烟尘颗粒物中富含有铁系多氧化物特性，若能有效利用烟尘颗粒物中含有的铁系多氧化物作为脱硝催化作用，则可实现了烧结烟尘的自催化脱硝的目的，有效节省外购脱硝催化剂。更重要的是烧结矿自身所含的铁系多氧化物进行催化脱硝，可彻底简化现有的SCR脱硝系统，提高烧结工艺中的过程余热利用率，降低脱硝成本。

发明内容

本发明目的是为了解决上述技术问题，针对烧结烟气现有SCR脱硝系统工艺复杂、投资及运行费用高等问题，结合烧结生产过程中返矿量大、热返矿温度高，烧结矿中含有大量铁系多氧化物的特点，提供一种工艺流程简单、不外购脱硝催化剂、热回收效率高、可控性好、占地面积小、设备投资省、运行成本低的烧结烟尘自催化脱硝系统。

本发明系统包括烧结机，所述烧结机的台车下方设有风箱，风箱底部的出口连通主烟道，烧结机机尾设有单辊破碎机和热振动筛，所述烧结机尾部的热振动筛的小颗粒物料出口经颗粒物料仓连接所述流化床脱硝反应器。

所述主烟道依次连接烟气换热器的壳程或管程、烟气加热器和流化床脱硝反应器。

所述烟气加热器的烟气出口管道上，沿管道周向安装至少一层液氨喷嘴。

所述流化床脱硝反应器的烟气出口经脱硝烟气除尘器、烟气换热器的管程或壳程、余热锅炉连接静电/布袋除尘器。