烧结烟尘自催化脱硝系统技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术系统简单、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。

Self catalytic denitration system for sintering soot

The invention relates to a self catalytic denitration system for sintering soot, which solves the problems of large investment, high running cost, complex disposal of waste denitration catalyst and the like of the existing denitration system. The technical scheme comprises the sintering machine, sintering machine trolley is arranged below the bottom of the bellows, bellows outlet is communicated with the main flue of sintering machine tail with single roller crusher and thermal vibration sieve, small granular material outlet of the sintering machine tail of thermal vibration sieve through the particle material bin is connected with the fluidized bed denitration reactor. The invention has the advantages of simple system, no purchasing denitration catalyst, high recovery rate of waste heat, good controllability, small occupation area, low equipment investment and operation cost.

【技术实现步骤摘要】
烧结烟尘自催化脱硝系统
本专利技术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。
技术介绍
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NOx的脱除，目前在钢铁烧结烟气NOx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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术系统包括烧结机，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。所述主烟道底部设主烟道粉尘斗，所述粉尘斗底部连通粉尘气力输送管，所述粉尘气力输送管出口经颗粒物料仓连接所述流化床脱硝反应器。所述余热锅炉和静电/布袋除尘器的烟气出口经气力输送风机连接粉尘气力输送管入口。所述流化床脱硝反应器固相出口与烧结配料系统连接。针对
技术介绍
提出的问题，专利技术人作出如下改进：将离开主烟道的烧结烟气先通入烟气换热器中与脱硝并除尘后的脱硝后烟气换热升温，然后送入烟气加热器进一步升温至脱硝反应温度窗口，再送入流化床脱硝反应器中进行脱硝反应，所述流化床脱硝反应器内不使用外购催化剂，而是巧妙的将出烧结机的热返矿经颗粒物料仓送至流化床脱硝反应器内作为催化剂，一方面热返矿自身温度高，能够为脱硝提供热能，另一方面热返矿中含有的铁系多氧化物对脱硝有催化作用，如γ-Fe2O3对NH3-SCR脱硝有较强的活性等特性，可作为催化剂使用，脱硝效果好。此处设置流化床脱硝反应器具有如下技术效果：1)收集热返矿作为催化剂；2)收集来自主烟道中沉积下来的颗粒物；3)富集烧结烟气中的颗粒物。这些固态粉料均含有铁系多氧化物，均可作为脱硝催化剂，催化剂的供给来源充足，抗中毒能力强，保证了脱硝反应的充分进行。催化脱硝反应的氨源通过安装在烟气加热器的烟气出口管道上的液氨喷嘴喷入，烟气加热器的烟气出口管道上沿周向安装至少一层液氨喷嘴，喷入的液氨与烧结烟气混合后进入流化床脱硝反应器内，然后在床内热返矿及烟尘颗粒物富含的铁系多氧化物催化作用下发生脱硝反应。所述从流化床脱硝反应器引出的脱硝烟气经脱硝烟气除尘器除尘后再进入烟气换热器与主烟道引入的烧结烟气间接换热，再进入余热锅炉进一步回收余热后送入静电/布袋除尘器。烧结烟气流经主烟道时，烟尘携带的颗粒物会在烟道底部沉积下来，进入主烟道下方设置主烟道粉料斗内，这部分颗粒物经粉尘气力输送管通过气力输送进入颗粒物料仓收集，再送到流化床脱硝反应器内用作烧结烟气还原脱硝的催化剂，既避免了这部分颗粒物外排污染环境，也充分利用了这部分颗粒所携带的热能，达到节能降耗、对环境友好的目的。所述载气可以为余热锅炉烟气出口或静电/布袋除尘器出口引出的脱硝后的烧结烟气，进一步减少烟气外排、节能降耗。随着热返矿及主烟道沉积的颗粒物向流化床脱硝反应器的补充，从流化床脱硝反应器固相出口均匀排出热返矿及颗粒物，以保持流化床内阻力在2600－3000Pa之间，排出的热返矿配入烧结混合料中。有益效果：(1)将出烧结机热返矿回送入流化床脱硝反应器作为脱硝催化剂，既节省了烧结烟气SCR脱硝时升温所需补充的外界热源，还省去了脱硝所需外购的催化剂，大大降低了脱硝成本。(2)采用脱硝的烟气作为气力输送的气源，将主烟道内沉积下的颗粒物送入流化床脱硝反应器内，既利用了颗粒物富含铁系多氧化物的催化脱硝活性，还减少了该颗粒物的收集时的扬尘，同时还可对气力输送气体进一步脱硝，提高了脱硝效率。(3)从流化床脱硝反应器排出的热返矿温度较高，且温度均匀，配入烧结料中，可提高入烧结机的烧结混合料的温度，降低烧结能耗，有效回收热返矿。(4)从流化床脱硝反应器及脱硝烟气除尘器排出的返矿及颗粒物碱金属组分低，回配入烧结原料中，有效控制了烧结烟尘中颗粒物回收利用时的碱金属的循环富集。(5)本专利技术装置可在不外购催化剂的前提下达到有效脱硝的目的，充分利用系统余热，节能降耗、减化工艺流程和设备、占地面积小、设备投资和运行成本低，脱硝效率可达60％，与传统SCR脱硝工艺相比，降低脱硝成本70％，脱硝设备投资可降低40％，具有广阔的市场应用前景。附图说明图1为本专利技术系统图。其中，1－烧结机、1.1－台车、2－烧结料层、2.1-底料、3－风箱、4－主烟道、5－烟气换热器、5.1－换热器粉尘出口、6－颗粒物料仓、7－烟器加热器、8-液氨、9-液氨喷嘴、10-流化床脱硝反应器、10.1-固相出口、11－脱硝烟气除尘器、12－余热锅炉、13－静电/布袋除尘器、14－高压风机、15－粉尘气力输送管、16－主烟道粉料斗、17－粉尘气力输送风机、18－热振动筛。具体实施方式下面结合附图对本专利技术系统作进一步解释说明：系统包括烧结机1，所述烧结机1的台车1.1下方设有风箱3，风箱3底部的出口连通主烟道4，所述主烟道4经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结烟尘自催化脱硝系统，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，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种烧结烟尘自催化脱硝系统，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，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的烧结烟尘自催化脱硝系统，其特征在于，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。3.如权利要求1所述的烧结烟尘自催化脱硝系统，其特征在于，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。4.如权利要求2所述的烧结烟尘自催化脱硝系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴高明，韩斌，付本全，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42