一种富氧的烧结烟气循环系统及其应用技术方案

本发明专利技术涉及一种富氧的烧结烟气循环系统及应用，所述富氧的烧结烟气循环系统包括烧结机、第一除尘器、第一风机、氧气添加系统、第二除尘器、第二风机以及后处理单元；所述氧气添加系统使氧气与循环烟气均匀混合，保证了烧结产量和质量的稳定；检测单元实时检测循环烟气中的含氧量，通过控制单元调节氧气的添加量，并实时检测混合后烟气中的含氧量，并通过控制单元反馈调节流量调节装置，使循环烟气的含氧量为18‑30％。本发明专利技术所述氧气添加系统的结构简单，能够准确、快速的调节氧气流量，避免了外加环冷废气或空气带来的循环烟气流量减少的缺陷，最高可将烟气循环率提高至60％，从而提高了烟气减排的效果。

An oxygen enriched sintering flue gas circulation system and its application

The invention relates to an oxygen rich sintering flue gas circulating system and application, the oxygen rich sintering flue gas circulating system comprises a sintering machine, a first dust remover, a first fan, an oxygen adding system, a second dust remover, a second fan and a post-processing unit; the oxygen adding system makes the oxygen and the circulating flue gas evenly mix, ensuring the stability of the sintering output and quality; a detection unit Detect the oxygen content in the circulating flue gas in real time, adjust the oxygen content through the control unit, and detect the oxygen content in the mixed flue gas in real time, and adjust the flow regulating device through the feedback of the control unit, so that the oxygen content in the circulating flue gas is 18-30%. The oxygen adding system has the advantages of simple structure, accurate and rapid adjustment of oxygen flow, avoiding the defect of reduction of circulating flue gas flow brought by external ring cooling exhaust gas or air, and can increase the flue gas circulation rate to 60% at most, thus improving the effect of flue gas emission reduction.

【技术实现步骤摘要】
一种富氧的烧结烟气循环系统及其应用
本专利技术涉及工业烟气净化领域，涉及一种烧结系统，尤其涉及一种富氧的烧结烟气循环系统及其应用。
技术介绍
烧结烟气循环是通过向烧结机内产生的部分烟气补充含氧气体后重新送至烧结床层燃烧，以减排烧结机烟气量，实现热风烧结，降低污染物排放，提高烧结矿质量的烧结烟气过程控制新技术，现今，多个烧结机已经配套实施了烧结烟气循环工艺，其技术核心为平衡循环烟气量和循环烟气含氧量。CN108731486A公开了一种烟气循环的典型工艺流程，具体的公开了一种将环冷机内的中低温废气循环利用系统及循环方法，包括环冷机本体和烧结机本体，所述环冷机本体上设有环冷机罩，所述烧结机本体上设有烧结机罩，环冷机罩和烧结机罩之间通过风管相连通，风管上设有泄风阀与补风阀。该系统及循环方法将中、低温废气从直接排入大气转换为直接回用至烧结床的床层中，利用了中、低温废气中的显热。CN104748567A公开了一种烧结烟气热分级循环利用和污染物减排工艺及系统，该工艺根据烟气温度和氧气浓度、湿度的排放特征，将烧结烟气分为低温高氧低湿段烧结烟气、中温低氧高湿段烧结烟气和高温高氧低湿段烧结烟气。其中高氧烧结烟气引入烧结机用于热风烧结，低氧烧结烟气经除尘和脱硫处理后排放。CN107270730A公开了一种烧结机内循环烟气减排系统，包括烧结机、气体混合装置和环冷机，烧结机包括主烟道、循环烟道、头部、中部和尾部风箱，循环烟道与头部风箱和尾部风箱连通，通过含氧气体供应端向气体混合装置输入含氧气体，气体混合装置与循环烟道连通，出气口与烧结机烟气罩连通，环冷机的高温段出风口与主烟道连通，高温段烟气出口排出的高温烟气与主烟道内的烟气进行热交换，使其温度高于露点温度，中温段出风口与气体混合装置连通，中温段烟气出口中排出的中温烟气在气体混合装置内与含氧气体以及循环烟道内的烟气混合后，送回至烧结机循环利用。CN104132550A公开了一种节能环保型烧结废气余热利用和污染物净化工艺及系统，根据废气温度和污染物排放特征，将烧结废气分为低温低硫段烧结废气、中温高硫段烧结废气和高温中硫段烧结废气。低温低硫段烧结废气SO2含量低于国家排放标准，经除尘后直接排放；中温高硫段烧结废气经除尘、脱硫处理后，SO2达到国家排放标准排放；高温中硫段烧结废气与环冷废气混合后引入烧结机，进行热风点火与热风烧结。上述公开的技术方案涉及的烟气循环工艺均通过烟气混合器混合环冷废气或者空气以补充循环氧气的含氧量，但是由于原烟气含氧量低，需要大量补充环冷废气或者空气，以满足烧结过程燃料燃烧所必需的氧气需求，而烧结机可以消纳的气体总量是有限的，因此补充气量大就导致循环烟气量减少，从而导致烟气减排量降低，烟气减排效果变差。因此，亟待开发一种新的富氧的烧结烟气循环系统及应用，以在满足燃烧所需氧气需求的同时提高烟气减排量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种富氧的烧结烟气循环系统及其应用，所述富氧的烧结烟气循环系统能够氧气与循环烟气均匀混合，从而使循环烟气的含氧量满足烧结过程燃料燃烧所必须的氧气需求，进而保证了烟气的循环流量，提高了烟气的减排效果。为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种富氧的烧结烟气循环系统，所述富氧的烧结烟气循环系统包括烧结机、第一除尘器、第一风机、氧气添加系统、第二除尘器、第二风机以及后处理单元。所述烧结机的烟气出口与第一除尘器、第一风机以及氧气添加系统依次连接，构成循环回路。所述烧结机的氧气出口与第二除尘器、第二风机以及后处理单元依次连接，构成烟气排放管路。本专利技术所述“富氧的”是指本专利技术通过在传统的烧结烟气循环系统上添加氧气添加系统，保证了循环烟气中的含氧量，从而使循环烟气能够满足烧结机内烧结过程燃料燃烧所需要的氧气需求，保证了烟气的循环流量，使烟气的排放量降低，提高了烟气的减排效果。优选地，所述氧气添加系统包括氧气供给管道、流量调节装置、混合单元、检测单元以及控制装置。所述氧气供给管道上设置有用于控制氧气流量的流量调节装置。所述混合单元包括混合管道以及设置于混合管道内的氧气分布格栅，所述氧气分布格栅用于将氧气供给管道提供的氧气导入所述混合管道。所述检测单元用于检测混合管道内烟气工况，并将检测到的信号传送至控制装置。所述控制装置根据检测单元传送的信号控制流量调节装置。本专利技术所述控制装置包括但不限于工控机，任何能够根据检测信号调节流量调节装置的控制装置均属于本专利技术所述控制装置，本专利技术不再一一例举。使用所述氧气添加系统添加氧气时，氧气由氧气供给管道流入混合管道，氧气供给管道上的流量调节装置用于控制氧气的流量，氧气经氧气分布格栅均匀地导入所述混合管道，并在混合管道内与循环烟气混合均匀。所述检测单元用于检测混合管道入口与出口处烟气的压力、流量、温度、含氧量等工况信息，并将检测信号传输至控制单元，控制单元根据传输信号计算循环烟气的氧气添加量，并根据所需氧气添加量控制流量调节装置，从而调节氧气供给管道内的氧气流量。所述氧气添加系统能够准确、快速的根据循环烟气的流动工况调节氧气的补充流量，使循环烟气内的氧气含量在设定范围内波动，从而保证了循环烟气的含氧量，进而保证了烟气的循环流量，提高了烟气的减排效果。优选地，所述氧气分布格栅包括至少一根支撑杆以及由支撑杆固定的至少一根氧气分布支管，所述氧气分布支管与氧气供给管道连接。所述氧气分布格栅包括至少一根氧气分布支管，当氧气分布支管为一根时，氧气分布支管直接与氧气供给管道连接；当氧气分布支管为至少两根时，氧气分布支管并联后再与氧气供给管道连接；所述连接方式包括但不限于法兰连接、焊接或快开连接，本领域技术人员可根据实际需要进行合理地选择。优选地，所述氧气分布格栅的直径与所述混合管道的内径相同。优选地，所述氧气分布格栅所在平面与烟气流动方向的夹角为0-90°，例如可以是0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°或90°等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；当氧气分布格栅所在平面与烟气流动方向的夹角为0°时，氧气分布格栅位于混合管道中心，并与烟气流动方向平行；当氧气分布格栅所在平面与烟气流动方向的夹角为90°时，氧气分布格栅与烟气流动方向垂直。本专利技术所述氧气分布格栅所在平面与烟气流动方向的夹角在0-90°内灵活调节，从而使所述氧气添加系统适用于不同工况的烧结机。所述支撑杆用于支撑氧气分布支管，支撑杆的数量包括但不限于1根、2根、3根、4根、5根、6根、7根或8根等，本领域技术人员可根据混合管道的内径以及氧气分布支管的数量进行合理地选择，具体的，所述支撑杆设置于混合管道靠近烟气出口的一侧，所述氧气分布支管设置于混合管道靠近烟气入口的一侧。本专利技术所述流量调节装置由控制单元控制，从而实现对氧气流量的调节。所述氧气分布支管的数量为至少一根，例如可以是1根、2根、3根、4根、5根、6根、7根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富氧的烧结烟气循环系统，其特征在于，所述富氧的烧结烟气循环系统包括烧结机、第一除尘器、第一风机、氧气添加系统、第二除尘器、第二风机以及后处理单元；/n所述烧结机的烟气出口与第一除尘器、第一风机以及氧气添加系统依次连接，构成循环回路；/n所述烧结机的氧气出口与第二除尘器、第二风机以及后处理单元依次连接，构成烟气排放管路。/n

【技术特征摘要】
1.一种富氧的烧结烟气循环系统，其特征在于，所述富氧的烧结烟气循环系统包括烧结机、第一除尘器、第一风机、氧气添加系统、第二除尘器、第二风机以及后处理单元；
所述烧结机的烟气出口与第一除尘器、第一风机以及氧气添加系统依次连接，构成循环回路；
所述烧结机的氧气出口与第二除尘器、第二风机以及后处理单元依次连接，构成烟气排放管路。


2.一种如权利要求1所述的富氧的烧结烟气循环系统，其特征在于，所述氧气添加系统包括氧气供给管道、流量调节装置、混合单元、检测单元以及控制装置；
所述氧气供给管道上设置有用于控制氧气流量的流量调节装置；
所述混合单元包括混合管道以及设置于混合管道内的氧气分布格栅，所述氧气分布格栅用于将氧气供给管道提供的氧气导入所述混合管道；
所述检测单元用于检测混合管道内烟气工况，并将检测到的信号传送至控制装置；
所述控制装置根据检测单元传送的信号控制流量调节装置。


3.根据权利要求2所述的富氧的烧结烟气循环系统，其特征在于，所述氧气分布格栅包括至少一根支撑杆以及由支撑杆固定的至少一根氧气分布支管，所述氧气分布支管与氧气供给管道连接；
优选地，所述氧气分布格栅的直径与所述混合管道的内径相同；
优选地，所述氧气分布格栅所在平面与烟气流动方向的夹角为0-90°。


4.根据权利要求3所述的富氧的烧结烟气循环系统，其特征在于，所述氧气分布支管上设置有至少一个用于导出氧气的导气管；
优选地，所述导气管的轴向与所述氧气分布格栅的平面方向平行；
优选地，所述导气管的轴向与氧气分布支管的轴向夹角为0-90°，优选为90°；
优选地，所述导气管上设置有至少一个氧气旋转喷嘴。


5.根据权利要求2所述的富氧的烧结烟气循环系统，其特征在于，所述流量调节装置包括电磁阀和/或气动阀。


6.根据权利要求2所述的富氧的烧结烟气循环系统，其特征在于，所述检测单元包括第一烟气...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱廷钰，徐文青，李超群，王新东，彭兆丰，卢建光，李建新，赵志军，阎占海，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，河钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11