一種燒結(jié)大煙道低溫廢氣余熱應(yīng)用及凈化裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于低溫廢氣余熱利用及凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鋼鐵冶金燒結(jié)大煙道廢氣低溫余熱利用及綜合治理凈化，包含低溫能源回收、除塵、脫二噁英、脫硫、脫硝等煙氣凈化的裝置。
【背景技術(shù)】
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[0002]1、冶金企業(yè)燒結(jié)煙氣及煙塵特點:①煙氣量大，平均每噸燒結(jié)礦產(chǎn)生4300-6000m3煙氣；②受燒結(jié)機原料結(jié)構(gòu)的影響，煙氣成分及溫度波動大，煙道出口溫度控制在一般控制在120-150°C ;③煙氣302濃度相對較低、NO x比電廠煙氣排放濃度更低；④煙氣成分復(fù)雜，由于燒結(jié)過程使用多種原(燃)料，因此燒結(jié)煙氣相對于電廠煙氣成分更復(fù)雜，除含有水蒸氣外，還含有N2、02、C02、S02、N0X、HF、二噁英等多種有害氣態(tài)污染物，以及含鐵粉塵、重金屬等固態(tài)污染物；⑤煙氣含氧量相對較高等；⑥煙氣負(fù)壓高:一般達-15000?-21000Pa等。
[0003]2、燒結(jié)機頭煙氣除塵凈化2015年起國家環(huán)保要求特別排放限制為:粉塵排放在40mg/m3以下，S0 2排放在 180mg/m 3，放在 300mg/m 3，二卩惡英排放 0.5ng_TEQ/kg。
[0004]3、目前國內(nèi)主要除塵凈化標(biāo)配裝置:電除塵+脫硫裝置，國內(nèi)個別重點企業(yè)如太鋼采用:電除塵+活性炭吸附+氨水脫硝裝置。電除塵+脫硫裝置，只能脫硫，效果單一。電除塵+活性炭吸附+氨水脫硝裝置，雖然能達標(biāo)排放，但一次性投資和運行費用過高，在目前鋼鐵微利或虧損狀況下，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)難以承受，在國內(nèi)難以全面推廣。
[0005]4、目前國內(nèi)通常采用的煙氣脫硫方法為石灰/石灰石-石膏濕法，該方法效率比較高，在我國市場占有率達到70%以上。但該方面僅僅是保證脫硫效果，對脫硝、脫二噁英沒有大的作用。
[0006]5、目前國內(nèi)機頭除塵普遍采用靜電除塵器，作為燒結(jié)工序的標(biāo)配。機頭靜電除塵器的發(fā)展開始于80年代中期，距今已將近30年歷史，而且隨著科技的進步，機頭靜電除塵器的除塵效果由過去的彡150mg/m3，逐步降低到彡100mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn)，基本滿足了國家要求的彡100mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn)，甚至運行好的四電場的機頭靜電除塵器，除塵效果達到50-80mg/m3。2015年國內(nèi)已經(jīng)開始在發(fā)達地區(qū)實施特別限制，排放濃度彡40mg/m3，由于電除塵存在的諸多問題，導(dǎo)致排放濃度遠遠高于布袋除塵(目前布袋除塵器排放特別限值排放濃度彡15mg/m3)。因此需要一種新的設(shè)備替代現(xiàn)有的電除塵裝置。
[0007]6、燒結(jié)大煙道低溫?zé)煔獾哪茉椿厥张c低溫脫硫綜合利用問題。目前我國能源利用率低，其中鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序更為突出，所產(chǎn)生的廢熱量大面廣。燒結(jié)機每平米燒結(jié)面積每分鐘煙氣量為100-110m3/min.m2，大煙道排出煙氣一般控制在120_150°C，目前國內(nèi)沒有回收和利用。而且煙氣直接除塵后進入脫硫系統(tǒng)脫硫后排放，對于濕法脫硫，溫度高不但降低脫硫效率，而且脫硫后出現(xiàn)煙囪長煙羽和煙雨現(xiàn)象，造成低溫能源和水資源的大量浪費，因此從能源回收和提高脫硫效率而言需要尋求更好的技術(shù)方案。
[0008]7、由于燒結(jié)系統(tǒng)的復(fù)雜性及存在現(xiàn)狀，特別是已有主排風(fēng)機、濕法脫硫裝置，如何將燒結(jié)機頭煙氣除塵凈化與企業(yè)經(jīng)濟效益緊密聯(lián)系一起，既能滿足國家特別排放極限，又能有效降低建設(shè)投資和運行成本。從目前技術(shù)角度考慮，僅靠單一技術(shù)的辦法不能應(yīng)對嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也不能一攬子解決燒結(jié)機頭煙氣的治理難題。在目前環(huán)保治理壓力日益加重的情況下，對燒結(jié)工序煙氣綜合治理、有效再利用顯得尤為重要。因此必須開拓新思路、結(jié)合目前現(xiàn)狀、尋求性價比更高的煙氣綜合治理系統(tǒng)，并能在行業(yè)全面得到推廣應(yīng)用的燒結(jié)煙氣綜合治理裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0009]針對現(xiàn)有的燒結(jié)大煙道廢氣凈化存在的上述諸多問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案的主要目的是:
[0010]提供一種燒結(jié)大煙道低溫廢氣余熱應(yīng)用及凈化裝置和方法。
[0011 ] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0012]一種燒結(jié)大煙道低溫廢氣余熱應(yīng)用及凈化裝置，其特征在于包括:
[0013]設(shè)置在燒結(jié)大煙道和煙囪之間，回收低溫廢氣能量和凈化燒結(jié)大煙道排出的廢氣;
[0014]與燒結(jié)大煙道依次連通的橫豎多管除塵裝置、溴化鋰制冷裝置、活性炭吸附裝置、布袋除塵裝置、主排風(fēng)機、增壓風(fēng)機、臭氧制備噴吹裝置、煙氣混合反應(yīng)裝置、濕法脫硫脫硝裝置以及排放煙囪；上述裝置組合應(yīng)用，實現(xiàn)燒結(jié)大煙道廢氣的低溫能源回收，除塵、脫二噁英、脫硫、脫硝煙氣凈化并達標(biāo)排放。
[0015]2，如權(quán)利要求1所述的橫豎多管除塵裝置，其特征在于，橫豎多管除塵裝置采用一體化結(jié)構(gòu)，橫式旋風(fēng)器與豎式旋風(fēng)器組合布置，第一級為橫式，第二級為豎式。除塵器下部設(shè)置灰斗，并安裝上、下料位計、電加熱裝置、和倉壁振動器。
[0016]3，如權(quán)利要求1所述的溴化鋰制冷低溫能源回收裝置，其特征在于，溴化鋰制冷低溫能源回收裝置用于將燒結(jié)120-150度低溫?zé)煔饽茉吹幕厥詹⒅瞥?-15度冷水，提供給全廠冷水管網(wǎng)，同時降低煙氣中水分，干燥煙氣。
[0017]4，如權(quán)利要求1所述的活性炭吸附裝置，其特征在于，活性炭吸附裝置用于將活性炭吸附劑輸送至管內(nèi)的噴嘴，噴吹活性炭并吸附管道廢氣中的二噁英，吸附的活性炭收集后可二次利用。
[0018]5，如權(quán)利要求1所述的布袋除塵裝置，其特征在于，布袋除塵裝置用于吸收煙道中的微小粉塵和活性炭。所述的布袋除塵裝置為一體化結(jié)構(gòu)，除塵器下部設(shè)置灰斗，并安裝上、下料位計、電加熱裝置、和倉壁振動器。
[0019]6，如權(quán)利要求1所述的主排風(fēng)機，其特征在于，主排風(fēng)機利用現(xiàn)有風(fēng)機，抽取燒結(jié)大煙道廢氣；
[0020]7，如權(quán)利要求1所述的增壓風(fēng)機，其特征在于，增壓風(fēng)機結(jié)合主排風(fēng)機的運行情況，變頻調(diào)節(jié)對煙氣進行增壓，并用于調(diào)節(jié)管道內(nèi)廢氣的風(fēng)速流量。
[0021]8，如權(quán)利要求1所述的臭氧制備噴吹裝置，其特征在于，臭氧制備噴吹裝置用于制備臭氧，并將臭氧噴吹到混合管道內(nèi)。
[0022]9，如權(quán)利要求1所述的煙氣混合反應(yīng)裝置，其特征在于，煙氣混合反應(yīng)裝置用于混合臭氧和煙氣，并氧化氮氧化物。
[0023]10，如權(quán)利要求1所述的濕法脫硫脫硝裝置以及排放煙囪，其特征在于，濕法脫硫脫硝裝置用于將煙氣混合氧化后的煙氣進入現(xiàn)有脫硫塔，利用脫硫劑石灰/石灰石進行低溫脫硫、脫硝，排放煙囪用于將燒結(jié)潔凈煙氣達標(biāo)排放。
[0024]11、優(yōu)選地，如權(quán)利要求1所述的主排風(fēng)機采用變頻控制，與增壓風(fēng)機聯(lián)合調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)煙氣流速控制、煙氣混合、氧化氮氧化物脫硫脫硝、煙氣排放。
[0025]12、優(yōu)選地，如權(quán)利要求1所述的組合除塵系統(tǒng)，對于單一煙道小型燒結(jié)機，減少另一煙道裝置組合。
[0026]13、優(yōu)選地，如權(quán)利要求1所述的組合除塵系統(tǒng)，低溫脫硫裝置采用“煙塔合一”結(jié)構(gòu)，減少占地面積。
[0027]14、優(yōu)選地，如權(quán)利要求1所述的組合除塵系統(tǒng)，低溫能源回收裝置不僅采用溴化鋰吸收式余熱回收技術(shù)，也可采用其它方式進行替換回收。
[0028]15、優(yōu)選地，如權(quán)利要求1所述的組合除塵系統(tǒng)，低溫濕法脫硫脫硝裝置也可采用其它如半干法、干法等替代。
[0029]一種燒結(jié)大煙道低溫廢氣余熱應(yīng)用及凈化方法，其中，包括如下步驟:
[0030]步驟一，提供一種燒結(jié)大煙道廢氣；
[0031]步驟二，利用橫豎多管除塵裝置捕集煙氣中粗顆粒粉塵；
[0032]步驟三，利用溴化鋰制冷裝置回收低溫?zé)煔饽茉床⒅瞥?-15度冷水；
[0033]步驟四，利用活性炭吸附裝置吸附管道廢氣中的二噁英；
[0034]步驟五，利用布袋除塵裝置用于吸收煙道中的微小粉塵，凈化煙氣；
[0035]步驟六，利用主排風(fēng)機、增壓風(fēng)機調(diào)節(jié)管道內(nèi)廢氣的風(fēng)速壓力、流量；
[0036]步驟七，利用臭氧制備噴吹裝置、煙氣混合反應(yīng)裝置混合臭氧和煙氣，并氧化氮氧化物煙氣進行混合、氧化；
[0037]步驟八，利用濕法脫硫脫硝裝置進行低溫脫硫脫硝，凈化后煙氣達標(biāo)排放。
[0038]通過對本發(fā)明技術(shù)方案的實施，可以獲得以下技術(shù)效果:
[0039]1、本發(fā)明的目的在于提供一種燒結(jié)大煙道低溫廢氣余熱應(yīng)用及凈化裝置，有效地解決目前燒結(jié)大煙道除塵系統(tǒng)存在的諸多難題，污染物排放指標(biāo)不僅符合國家特別排放限值，還大大優(yōu)于這一標(biāo)準(zhǔn)。如粉塵特別排放限值要求是40mg/m3，而該裝置平均排放濃度可達到20mg/m3以下；302排放指標(biāo)為180mg/m3，實際可達到小于40mg/m3，N0X#準(zhǔn)是300mg/m3，而實際可達到小于150mg/m3，二卩惡英標(biāo)準(zhǔn)是0.5ng_TEQ/m3，實際可達到小于0.2ng_TEQ/
m3o
[0040]2、本發(fā)明兼具橫豎多管除塵裝置、布袋除塵裝置、廢氣余熱回收裝置、活性炭吸附裝置、臭氧氧化裝置、濕法脫硫脫硝裝置等優(yōu)點，綜合應(yīng)用，克服了各自存在的缺點，提高了除塵效率。多種污染物既能同時控制，又能單一控制，使用十分方便，副產(chǎn)物沒有二次污染，可商業(yè)化處理，變廢為寶，為企業(yè)增加經(jīng)濟效益。
[0041]3、與現(xiàn)有電除塵+活性炭吸附+氨水脫硝裝置相比，基建投資低，運行成本低。
[0042]4、回收廢氣中的低溫能源，制作低溫冷水，減少了能源浪費。
[0043]5、燒結(jié)機頭煙氣除塵采用本發(fā)明，不但高效、低能耗達標(biāo)排放，而且基本解決了煙囪長煙羽和煙雨現(xiàn)象，減少水資源的浪費。
[0044]6、與現(xiàn)有電除塵+活性炭吸附+氨水脫硝裝置對比，本發(fā)明設(shè)備簡單、操作容易，維護方便，而且環(huán)保，符合循環(huán)經(jīng)濟。
[0045]7、本發(fā)明裝置的綜合應(yīng)用，具有明顯的投資優(yōu)勢和運行成本優(yōu)勢，非常適合我國國情，更容易為國內(nèi)企業(yè)所接受。
【附圖說明】
[0046]圖1為本發(fā)明的一種燒結(jié)大煙道低溫廢氣余熱應(yīng)用及凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖2為本發(fā)明的一種燒結(jié)大煙道低溫廢氣余熱應(yīng)用及凈化方法的流程框圖。
[0048]具體實施方法:
[0049]以下通過具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明，在與本發(fā)明目的無沖突的前提下，下文中提到的實施例以及實施例中的技術(shù)特征可以相互組合。
[0050]如圖1所示，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:利用橫豎多管除塵裝置對大顆粒物進行捕