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    宁钢烧结机烟气循环新技术的应用

    发布日期:2022-10-03  作者:吴天月  浏览次数:728
     
    核心提示:摘要:介绍了宁钢烧结机工程采用烟气循环新技术,对烧结废气低温余热循环利用,从而减少 烧 结 工艺生产的废气排放总量以及污染物排放量,同时回收和利用烧结烟气的余热、降低烧结工艺的能耗。 关键词:烧结;烟气循环;余热;节能减排
     宁钢烧结机烟气循环新技术的应用

    吴天月

    (中冶北方工程技术有限公司,辽宁 鞍山 114051)

    摘要:介绍了宁钢烧结机工程采用烟气循环新技术,对烧结废气低温余热循环利用,从而减少 烧 结 工艺生产的废气排放总量以及污染物排放量,同时回收和利用烧结烟气的余热、降低烧结工艺的能耗。

    关键词:烧结;烟气循环;余热;节能减排

    0 引言

    烧结工序是钢铁行业的能耗及污染排放大户。尚未得到有效利用的余热资源中,烧结低温余热是其中主要的一种。据烧结热平衡分析,烧结废气及烧结饼带走 的 物 理 热 占 整 个 烧 结 工 艺 能 耗 约50%~60%。然 而,包括宝钢在内的国内钢铁生产企业,对烧结低温余热资源还没能全部有效地回收利用。

    原设计烧结台车是吸入冷风烧结,其消耗焦粉较多,并且成品率的提高也受到限制。如果能利用其中部分的高温废气供应烧结台车热风烧结,便可以收到降 低 焦 比,并提高烧结矿成品率的双重效果。

    烧结烟气循环利用的技术特点,是基于一部分热废气被再次引入到烧结工艺过程的原理。热废气再次通过烧结料层时,因热交换和烧结料层的自动蓄热作用,可将废气的低温显热全部供给烧结混合料,与此同时,热废气中的二噁英、PAHs、VOC等有机污染物在通过烧结料层中高达1300℃以上的烧结带时 被 分 解,NOx在 通 过 高 温 烧 结 带 时 能够通过 热 分 解 被 部 分 破 坏,尽 管 二 噁 英、PAHs、VOC等有机污染物在烧结预热带有可能重新合成,但废气循环烧结仍然可以显著减少有机污染物的排放以及大幅度削减废气排放总量。

    1 烟气循环技术

    1.1 工艺原理

    ———节能:1)烧 结 烟 气 温 度 约 150℃,某 些特定风箱的烟气温度约达350℃或更高一些,循环烟气中的显热 可 以 得 到 利 用;2)烧 结 烟 气 中 CO平均体积 浓 度 为0.4%~1.0%,此 外,还 有 一 定数量的其它可燃有机物,这部分物质的潜热可以得到利用;3)烟气循环使用的风机和电机将消耗部分电能,这部分烟气如果不循环就要通过脱硫设施和高烟囱排放,将消耗更多的电能;4)最 终 排 放烟气量可减 少25%~35%,电除尘及脱硫设备等规模投资和运行能耗可明显降低;5)采用该技术后总能耗可降低3%以上。

    ———减排:1)SO2:由于排放烟气量的减少和SO2浓度的富集,脱硫效率将有所提高,达到进一步减排 的 效 果;2)NOx:循 环 烟 气 中 的NOx绝大部分被烧结机 料 床 分 解;3)颗 粒 物:由 于 排放烟气量 减 少,其 排 放 量 最 大 可 减 少 约45%;4)CO:循环烟气 中 的CO绝大部分可以在烧结机料床上被烧掉,最终排放烟气中的 CO 可 大 幅 减 少;5)二噁英:循环烟气中的PCDD /F绝大部分可以在烧结机料床上被烧掉,其最终排放量减排数量明显,在我国 PCDD/F 减排技术的综合优势是其它任何减排技术 (活性碳吸附、催化分解等)所无法比拟的;6)HCl、HF:烧结工序是钢铁联合企业最大的排放源,由于烟气量的减少、污染物浓度的富集,脱硫设施对 HCl、HF的脱除效果也将明显提高;7)其 它 污 染:对 PCB、PAH、VOCs等,也具有明显的减排效果。

    1.2 工艺流程

    新技术烧结机增设两套烧结机烟气循环系统,每套系统均由烟道、烧结机烟气循环风机、多管除尘器 (两级式)、烧结机烟气循环风机出口挡板门、循环烟气事故挡板门、循环烟气风罩等构成。每套烟气循环系统均取1# ~3# 、22# ~23# 风箱烟气固定进入循环主管;4# ~5# 、20# ~21# 风箱支管上加装切换阀门,采取调节选择烟气进入循环系统或除尘脱硫系统,其余风箱的烟气则固定进入除尘脱硫系统进行深度处理,达标后排放大气。进入循 环 主 管 的 烟 气 进 入 多 管 除 尘 器 (两 级式),去除烟气中的粉尘,以减轻后续设备的磨损。经过粗除尘的烟气,由烟气循环风机增压后送至6# ~16# 风箱对应的烧结机上方新增的烟气循环风罩内,两套烟气循环系统的烟气在循环风罩内 混合,再次通过料层,参与燃烧。循环 烟 气 风 罩 长 约44m,宽5.6m,半 圆 柱形。在进风 罩 前 的 主 管 上 设 置 循 环 烟 气 事 故 挡 板门,当烧结烟气循环系统发生故障时,循环烟气事故挡板门开启,利用空气补风来确保烧结机正常运行。

    1.3 主要技术经济指标

    烧结循环烟气量 (max)88×104m3/h,烧结循环烟气温度200℃,平均工况下年系统消耗电量5372×104kWh,循环冷却水量10t/h,节省烧结燃料单3%~8%;烧结废气排放总量下降25%~35%。

    1.4 关键设备性能规格要求

    ———多管除尘器两台,两级式多管,处理风量45万 m3/h,入口负压头:-16000Pa,进口温度200℃~250℃,阻 损 约1500Pa,出 口 5μm 颗 粒的比例小于10%;———烧结机烟气循环风机两台,耐高温变频轴流风机,5μm颗粒的比例小于15%,烟气量45万m3/h (~200°),压头18000Pa;———风罩直径5.6m,长44m,半圆柱形。

    2 结语

    烧结废气循环利用,不但可以显著减少烧结工艺中的废气排放总量以及污染物排放量,同时,可回收、利 用 烧 结 烟 气 的 余 热、降 低 烧 结 工 艺 的 能耗,节能减排效果明显。

     

     
     
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