一種燒結廠煙氣綜合處理系統及方法與應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種燒結廠煙氣綜合處理系統及方法與應用，屬于煙氣處理技術領域。
【背景技術】
[0002]我國的鋼鐵產量連續多年位居世界第一，但是鋼鐵生產過程中的能耗量和排放水平均遠高于世界先進水平，因此，節能減排潛力巨大。而鐵礦石燒結在我國的鋼鐵企業生產過程中能耗位居第二，排放位居第一，因此其對鋼鐵工業的節能減排起著決定性作用。燒結過程余熱資源的高效回收與利用是降低燒結工序能耗的主要方向與途徑之一。所以開發一種綜合性的煙氣處理方案，使得該方案在保證煙氣排放標準的前提下，盡量減少排放，提高余熱利用率，對我國燒結行業的可持續發展具有重要的意義。
[0003]燒結廠煙氣處理技術主要包括:脫硫、脫硝、除塵及余熱回收等。但是，目前，我國燒結技術研究大多僅注重其中一個方面，而忽視了這幾者作為燒結系統的相互關聯及影響。單獨考慮任何一個方面，都會造成能源利用不合理。
[0004]因此，開發出一種可以將脫硫、脫硝、除塵及余熱回收等工藝結合起來的煙氣綜合處理系統及方法已成為本領域亟需解決的技術問題。
【發明內容】
[0005]為了解決上述的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種燒結廠煙氣綜合處理系統。
[0006]本發明的目的還在于提供一種燒結廠煙氣綜合處理方法。
[0007]本發明的目的還在于提供上述燒結廠煙氣綜合處理方法在燒結廠煙氣處理中的應用。
[0008]為了達到上述目的，本發明提供一種燒結廠煙氣綜合處理系統，該系統包括燒結機、冷卻機、脫硝裝置、脫硫裝置、第一除塵裝置、第二除塵裝置、換熱器、第一風機、第二風機、第三風機、第四風機及余熱鍋爐；
[0009]所述燒結機的高含硫高溫煙氣出口通過管路經由脫硝裝置、第一除塵裝置與換熱器的第一入口相連，換熱器的第一出口通過管路與脫硫裝置的入口相連，脫硫裝置的出口通過管路與換熱器的第二入口相連，換熱器的第二出口通過管路與第一風機相連；
[0010]所述燒結機的低含硫低溫煙氣出口通過管路經由第二除塵裝置與第二風機相連；
[0011]所述冷卻機的高溫段煙氣出口通過管路與余熱鍋爐的入口相連，余熱鍋爐的出口通過管路經由第三風機與冷卻機的冷卻料層入口相連；
[0012]所述冷卻機的低溫段煙氣出口通過管路經由第四風機與燒結機的燒結料層上方相連；該冷卻機的低溫段煙氣出口通過管路與余熱鍋爐的回風管道入口相連。
[0013]根據本發明所述的系統，優選地，該系統還包括煙囪，所述煙囪通過管路分別與第一風機、第二風機相連。
[0014]根據本發明所述的系統，優選地，所述脫硝裝置為SCR脫硝裝置。
[0015]根據本發明所述的系統，上述燒結機、冷卻機、脫硝裝置、脫硫裝置、第一除塵裝置、第二除塵裝置、換熱器、第一風機、第二風機、第三風機、第四風機及余熱鍋爐均為本領域的常規設備，本發明沒有對上述設備進行改進。
[0016]本發明還提供了一種燒結廠煙氣綜合處理方法，該方法是采用上述燒結廠煙氣綜合處理系統實現的；其包括以下步驟:
[0017]a、將所述高含硫高溫煙氣依次進行脫硝處理、除塵處理，然后對經脫硝處理、除塵處理的高含硫高溫煙氣進行降溫，再對其進行脫硫處理，最后對經脫硫處理的煙氣進行加熱后排出；
[0018]b、將所述低含硫低溫煙氣進行除塵處理，再將處理后的煙氣排出；
[0019]c、將所述高溫段煙氣在余熱鍋爐中冷卻后，循環至冷卻機冷卻料層；
[0020]d、將部分低溫段煙氣引至燒結機燒結料層上方，用于熱風燒結；部分低溫段煙氣引至余熱鍋爐的回風管道，用于熱風補風。
[0021]根據本發明所述的方法，所述燒結廠煙氣包括燒結機煙氣及冷卻機煙氣；該燒結機煙氣包括高含硫高溫煙氣和低含硫低溫煙氣，該高含硫高溫煙氣由燒結大煙道中、后部煙氣組成，該低含硫低溫煙氣由燒結機前部的低溫煙氣及機尾的高溫煙氣混合而成；冷卻機煙氣包括高溫段煙氣和低溫段煙氣；
[0022]所述高含硫高溫煙氣及低含硫低溫煙氣中硫含量的劃分以低含硫煙氣可滿足國家標準(GB28662-2012)及當地相關排放標準為基準，硫含量超過該國家標準(GB28662-2012)及當地相關排放標準的煙氣，即為高含硫煙氣。
[0023]所述高含硫高溫煙氣的“高溫”是相比于低含硫低溫煙氣的溫度而言的，通常，高含硫高溫煙氣的溫度約為230°C，低含硫低溫煙氣的溫度約為150°C。
[0024]所述高溫段煙氣的“高溫”是相比于低溫段煙氣的溫度而言的，通常，高溫段煙氣的溫度約為350°C，低溫段煙氣的溫度約為130°C。
[0025]根據本發明所述的方法，本發明所述的脫硝處理可以采用本領域常規的脫硝處理方法，優選地，步驟a中所述的脫硝處理為SCR脫硝處理。其中，SCR脫硝處理也為本領域常規的脫硝處理方法，本領域技術人員可以根據現場作業需要，選擇合適的SCR脫硝處理工藝參數對本發明的高含硫高溫煙氣進行脫硝處理，只要能夠實現脫硝的目的即可，且經脫硝后煙氣中的NOx的濃度只要滿足本領域(行業)的排放標準即可。
[0026]根據本發明所述的方法，步驟a中所述的除塵處理也可以采用本領域常規的除塵處理方法，只要能夠實現高含硫高溫煙氣除塵的目的即可。
[0027]根據本發明所述的方法，在本發明具體的實施方式中，步驟a中所述的降溫為將經脫硝處理、除塵處理的高含硫高溫煙氣的溫度降至約150°C。
[0028]根據本發明所述的方法，本發明所述的脫硫處理可以采用本領域常規的脫硫處理方法，優選地，步驟a中所述的脫硫處理為石灰石石膏法脫硫處理。其中，石灰石石膏法脫硫處理也為本領域常規的脫硫處理方法，本領域技術人員可以根據現場作業需要，選擇合適的石灰石石膏法脫硫處理工藝參數對本發明的高含硫高溫煙氣進行脫硫處理，只要能夠實現脫硫的目的即可，且經脫硫后煙氣中的硫含量只要滿足本領域(行業)的排放標準即可。
[0029]根據本發明所述的方法，在本發明具體的實施方式中，步驟a中所述的加熱為將脫硫處理后的煙氣加熱至約95°C。步驟a中利用未脫硫煙氣的余熱加熱脫硫后的煙氣，并將其溫度加熱至約95°C以防止脫硫后煙氣中殘存的硫對設備造成腐蝕。
[0030]根據本發明所述的方法，在本發明具體的實施方式中，步驟c中所述的冷卻為將高溫段煙氣冷卻至約140°C。此時，余熱鍋爐產生的蒸汽可用于發電。本發明步驟c中將高溫段煙氣在余熱鍋爐中冷卻后，再將其循環至冷卻機冷卻料層，在實現煙氣余熱回收的同時還可以減少煙氣的排放。
[0031]根據本發明所述的方法，步驟d中將部分低溫段煙氣引至燒結機上方，用于熱風燒結，可以降低煤耗；將部分低溫段煙氣引至余熱鍋爐的回風管道，用于熱風補風，可以提高進入余熱鍋爐入口的煙氣的溫度。
[0032]此外，本發明對步驟d中引至燒結機燒結料層上方及引至余熱鍋爐回風管道的低溫段煙氣的量均不作要求，本領域技術人員可以根據現場作業的需要對二者的用量分別進行調控，只要能夠實現其目的即可。
[0033]本發明還提供了上述燒結廠煙氣綜合處理方法在燒結廠煙氣處理中的應用。
[0034]與現有的設備相比，本發明提供的燒結廠煙氣綜合處理系統成本較低，設備投資小。