一种烧结烟气循环降低烟气中SO2排放的装置、方法及风量控制方法与流程

    技术2026-08-30  16


    本发明涉及钢铁工业中烧结,具体而言,尤其涉及一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的装置、方法及风量控制方法。


    背景技术:

    1、so2是一种危害性极大的气体,它是形成酸雨的主要原因之一,而酸雨是环境工程目前面临的众多难题之一,给人类健康及生存的环境带来了极大的影响和危害。烧结生产工艺作为钢铁工业中一个重要环节,也是一个高污染排放系数的环节,由于燃料(固体、气体)的燃烧导致铁矿石烧结过程产生的大量的二氧化硫,so2排放量约占钢铁企业的40%~60%。钢铁工业在发展与生存的同时必须面对能源和环境的双重制约的问题,因此烧结生产采用清洁生产技术对于提高钢铁企业的经济效益和环境效益具有重要意义。

    2、

    3、烟气脱硫技术是控制大气中二氧化硫污染的重要手段,并已经在世界范围内进行商业化地应用。随着科学技术的发展和研究的不断深入,目前已有数百种烟气脱硫技术问世,其主要包括石灰石-石膏法、氨硫铵湿法、密相干塔半干法、活性炭法等,但是基本上都存在一定的问题,有待进一步优化。石灰石-石膏湿法脱硫虽然脱硫效率高,但系统复杂,占地面积大,且易于腐蚀、磨损、管路堵塞,影响烧结同步运行率。氨硫铵湿法的脱硫效率高,但不足之处是废水排放。密相干塔法等干法脱硫工艺不产生废水,但是脱硫效率不高(约60%),且副产物很难处理。活性炭法可脱除多种污染物,吸附剂可循环利用,副产物经综合加工后可利用,但是该设备庞大,投资成本和运行成本非常高。氧化镁法也存在投资运行成本高的问题。

    4、目前,国内外主要有5种烟气循环方法,荷兰艾默伊登钢铁厂的eos工艺、德国hkm的leep工艺、奥钢联林茨钢厂的eposint工艺、日本新日铁区域性废气循环工艺以及我国宝钢开发的烧结机废气余热循环工艺。当前的循环工艺多采用一段循环。例如leep工艺和eposint工艺,主要将烧结机中尾部的烟气循环,因中尾部烟气中so2浓度高,so2易在循环过程中被吸附在烧结矿中而导致硫富集;而新日铁和宝钢的循环技术,只将烧结机尾部的高温烟气进行循环,而含有高so2、二噁英/呋喃、pahs、重金属等的中尾部烟气没有得到有效处理,即使采用脱硫的净化技术,二噁英/呋喃、pahs和重金属等也易吸附在脱硫副产物中而造成环境污染。

    5、由于烧结烟气具有烟气量大、流量波动大、以及污染物浓度低等特点,导致目前的脱硫工艺效果参差不齐,投资、运行成本高、易导致二次污染、操作复杂等弊端。


    技术实现思路

    1、根据上述背景技术提到的技术问题,而提供一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的装置、方法及风量控制方法。本发明提供一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的方法,该方法将脱硫治理工艺与烧结烟气循环生产工艺进行有机结合,使so2发生固化反应富集在烧结矿中,减少烟气中so2的排放,降低脱硫运行负荷,实现烧结烟气so2减排,降低生产运行成本。

    2、本发明采用的技术手段如下:

    3、一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的装置,包括:

    4、烧结机、密封罩、在线烟气成分检测系统、补氧系统、循环风机i、风量分流器、除尘系统i、大烟道、分支烟道、环冷系统、脱硫系统、外排烟囱、循环风机ii、除尘系统ii、循环风机iii、循环风机iv;

    5、设置在所述烧结机的机尾的风箱连接所述分支烟道;设置在所述烧结机的机尾的风箱通过所述分支烟道与所述除尘系统、所述循环风机i、补氧系统、在线烟气成分检测系统依次连接,并在输气管道的尽端设置有所述密封罩;设置在所述烧结机的机尾的一个或两个风箱通过依次连接的所述风量分流器、所述循环风机ii以及所述脱硫系统连接至所述外排烟囱;所述烧结机1的前段风箱通过所述大烟道、除尘系统ii、所述循环风机iii连接至所述外排烟囱;所述环冷系统的部分冷却风通过所述循环风机iv、补氧系统、在线烟气成分检测系统、通过输气管道连接至所述密封罩。

    6、进一步地,所述风量分流器分别与设置在所述烧结机的机尾的一个或两个风箱、所述分支烟道以及所述循环风机i连接。

    7、进一步地,通过所述在线烟气成分检测系统在线检测循环烟气成分,将烟气中o2、so2含量进行反馈到补氧系统。

    8、进一步地,所述补氧系统外接工业氧气根据循环烟气中氧气含量及时补氧气。

    9、进一步地,本发明还包含一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的方法,包括以下步骤:

    10、步骤1:将烧结机风箱沿台车运行方向分为2个区域;其中,区域1为烧结机前段50%~60%的风箱,区域2为距离烧结机尾约40%-50%的风箱;

    11、步骤2:将区域1的烟气连接大烟道经过除尘系统,通过风机将满足外排标准烟气外排;将区域2的烟气通过流量分流器、除尘器、风机、补氧系统、在线烟气成分检测系统返回到烧结机上部的密封罩内进行循环;

    12、步骤3:判断烧结循环中的氧气含量;

    13、步骤4:当烧结循环烟气中氧气低于16.86%时,通过补氧系统补充烧结过程碳燃烧所需要的氧气,使循环烟气中o2含量始终大于16.86%;当循环烟气中so2含量超过一定浓度时,执行步骤5;

    14、步骤5:烧结机尾部最后1个或2个风箱关闭分支烟道的连接,通过风量分流器、风机进入脱硫系统进行脱硫处理后外排烟囱。

    15、进一步地,根据烧结存在不可避免系统漏风问题和风量平衡原则,将所述环冷系统中4-5段的高氧冷却风通过风机补氧系统、在线烟气成分检测系统、输气管道及时补充到密封罩内部进行循环。

    16、进一步地,所述步骤4中,当循环烟气中so2含量超过临界含量i时,烧结机尾部最后1个风箱关闭与分支烟道的连接,通过风量分流器、风机进入脱硫系统进行脱硫处理后外排烟囱;当循环烟气中so2含量超过临界含量ii时,烧结机尾部最后2个风箱关闭与分支烟道的连接,通过风量分流器、风机进入脱硫系统进行脱硫处理后外排烟囱。

    17、进一步地,所述临界含量i为8180±100mg/nm3。

    18、进一步地,所述临界含量ii为9860±100mg/nm3。

    19、进一步地,本发明还包含一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的风量控制方法,

    20、设置烧结环冷4-5段的高氧冷却风补充风量控制量为q补;

    21、当循环烟气中so2含量超过临界含量i时,

    22、

    23、当循环烟气中so2含量超过临界含量ii时,

    24、

    25、其中,q补表示烧结环冷4-5段的高氧冷却风补充风量控制量;qn表示从烧结机尾倒数第n个风箱;kn表示第n个风箱在循环系统中漏风率;q1表示从烧结机尾倒数第1个风箱;k1表示第1个风箱在循环系统中漏风率;q2表示从烧结机尾倒数第2个风箱;k2表示第2个风箱在循环系统中漏风率;q散表示放散的风量,放散气体通过补氧系统外接气体管道。

    26、较现有技术相比,本发明具有以下优点:

    27、本发明由于将烧结过程中的烧结废气部分返回烧结机的台车密封罩上,以减少烧结过程中产生的烟气外排量,从而减少了烧结过程中外排的烟尘和废气的总量,同时对烧结过程中产生的so2起到富集作用,既提高了烧结废气中so2的浓度,提高脱硫效率,又减少了烧结烟气的排放总量,减小了脱硫装置的处理量,并能节省脱硫系统的运行费用。


    技术特征:

    1.一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的装置,其特征在于,所述风量分流器(8)分别与设置在所述烧结机(1)的机尾的一个或两个风箱、所述分支烟道(3)以及所述循环风机i(6)连接。

    3.根据权利要求1所述的一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的装置,其特征在于,通过所述在线烟气成分检测系统(4)在线检测循环烟气成分,将烟气中o2、so2含量进行反馈到补氧系统(5)。

    4.根据权利要求1所述的一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的装置,其特征在于,所述补氧系统(5)外接工业氧气根据循环烟气中氧气含量及时补氧气。

    5.一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的方法,,其特征在于,包括以下步骤:

    6.根据权利要求5所述的一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的方法,其特征在于,根据烧结存在不可避免系统漏风问题和风量平衡原则,将所述环冷系统(11)中4-5段的高氧冷却风通过风机补氧系统、在线烟气成分检测系统、输气管道及时补充到密封罩内部进行循环。

    7.根据权利要求5所述的一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的方法,其特征在于,所述步骤4中,当循环烟气中so2含量超过临界含量i时,烧结机尾部最后1个风箱关闭与分支烟道的连接,通过风量分流器、风机进入脱硫系统进行脱硫处理后外排烟囱;当循环烟气中so2含量超过临界含量ii时,烧结机尾部最后2个风箱关闭与分支烟道的连接,通过风量分流器、风机进入脱硫系统进行脱硫处理后外排烟囱。

    8.根据权利要求7所述的一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的方法,其特征在于,所述临界含量i为8180±100mg/nm3。

    9.根据权利要求7所述的一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的方法,其特征在于,所述临界含量ii为9860±100mg/nm3。

    10.一种烧结烟气循环降低烟气中so2排放的风量控制方法,其特征在于,


    技术总结
    本发明提供一种烧结烟气循环降低烟气中SO<subgt;2</subgt;排放的装置、方法及风量控制方法,涉及钢铁工业中烧结技术领域。具体而言,通过将脱硫治理工艺与烧结烟气循环生产工艺进行有机结合,使SO<subgt;2</subgt;发生固化反应富集在烧结矿中,减少烟气中SO<subgt;2</subgt;的排放,降低脱硫运行负荷,实现烧结烟气SO<subgt;2</subgt;减排,降低生产运行成本。

    技术研发人员:李金莲,王小强,张立朝,苏小利,王辉,段立祥,何冲,谢永清,刘帅,高洪庄
    受保护的技术使用者:鞍钢股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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