一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环保技术领域，特别设及一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方 法。
【背景技术】
[0002] 我国钢铁生产W高炉-转炉长流程为主，烧结矿约占高炉炉料的70%~75%，烧结 工序粉尘排放和SO油巧义约占我国工业粉尘和SO油巧义的5%和3%，同时烧结工序还排出大 量的N〇x、HF、HCl、重金属和二嗯英等有害物质，成为大气污染的主要污染源。目前烧结烟气 脱硫在技术上已经成熟，方法也有多种，国内建成投运烧结脱硫设施约有650台套。而在烧 结烟气脱硝的建设方面进展不大，我国有报道的烧结脱硝装置不到10台，其中公认脱除效 果比较好的有活性炭法，活性炭技术能够同时脱除S〇x、N〇xW及二嗯英和其他有害挥发物， 但该工艺的投资大、运行成本高，难W普及。其他在电力行业成熟应用的选择性催化还原 (SCR)脱硝法，脱硝技术由于烧结烟气的溫度低而无法实现，如果将烟气加热到催化反应所 需溫度消耗的能量巨大，也会造成运行成本高升。
[0003] 在高炉渣余热利用方面，我国存在数量巨大的高炉渣，而其中90% W上的高炉渣 都采用水泽的方式进行处理，我国许多地区水资源严重短缺，运样的处理方式一方面浪费 大量的水资源，另一方面也将溫度150(TC的液态高炉渣所蕴含的巨大潜热浪费。通常高炉 渣水泽处理后只能回收炉渣10%的热量，其余90%的热量只能白白浪费。每吨液态高炉渣 具有的物理热1.5GJ(相当于416KW· h)，即使回收50%的热量，1吨高炉渣回收的热量也能 达到〇.75GJ(相当于208KW.h)，因此节能潜力巨大。在利用方式上主要有利用高炉渣余热 进行蒸汽发电和厂区供暖。降低烧结漏风率，提高高炉渣显热利用效率，利用高炉渣本身具 有的显热作为加热烧结脱硫烟气至选择性催化还原(SCR)脱硝反应所需溫度热源，从能量 来源的角度有足够的保证。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0006] 本发明提供一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法，包括如下步骤：
[0007] (1)除湿:将烧结烟气从烟气脱硫装置5引入烟气除湿装置6内，进行除湿，去除脱 硫烟气中的水蒸气；
[000引（2)换热：除湿后的脱硫烟气分别与高炉渣10进行干法粒化高溫段直接换热和中 溫段间接换热装置14进行间接换热;使换热后的脱硫烟气溫度高于30(TC;
[0009] (3)除尘:脱硫烟气换热后输入高溫除尘装置17进行高溫除尘，使热烟气含尘量低 于选择性催化还原SCR脱硝所需浓度；
[0010] (4)脱硝：高溫除尘后的脱硫烟气输入SCR脱硝装置19进行选择性催化还原SCR脱 硝。
[0011] 所述步骤（1)中，根据溫度的不同，选自化〇2、^(：1、^8'、生石灰中的一种或几种 除湿剂进行除湿。
[0012] 所述步骤(1)中，先将脱硫烟气降低一定溫度后，选用低溫除湿剂进行除湿。
[0013] 采用生石灰作为除湿剂吸附脱硫蒸汽中的水蒸气时，消化的生石灰用于烧结烟气 湿法脱硫。
[0014] 所述步骤(2)中，高溫段直接换热后的高溫脱硫烟气与未换热的脱硫烟气混合后 进入中溫高炉渣间接换热装置进行中溫段间接换热。
[0015] 所述步骤（2)中，脱硫烟气分别经高溫段直接换热和中溫段间接换热后，进行混 厶 1=1 〇
[0016] 所述步骤(4)中，选择性催化还原SCR脱硝采用的催化剂为适用于烧结脱硫烟气 NOx含量特点的低溫催化剂。
[0017] 所述步骤(4)中，选择性催化还原SCR脱硝采用的催化剂选自V2〇5-W〇3/Ti〇2、V2〇5- Mo〇3/Ti〇2和V2〇5/Ti〇2中的一种或几种。
[0018] 所述步骤(4)中，选择性催化还原SCR脱硝采用的还原剂为蒸氨水，蒸氨水溫度高 于或等于除尘后脱硫烟气的溫度。
[0019] 经过步骤（1)除湿后的烟气可先通过换热系统与脱硝后的烟气进行换热，换热后 的烟气溫度增加50~150°C，然后再与高炉渣干法粒化高溫段或中溫段换热。
[0020] 所述步骤(2)后，经换热后的高炉渣运送至水泥厂作为水泥生产的基本原料。
[0021] 所述步骤(4)之后，进一步包括如下脱硝尾气余热再利用的步骤:将脱硝后尾气并 入已建成烧结余热锅炉高溫烟气系统加热，蒸汽并入蒸汽管网或直接发电；或脱硝后尾气 用于烧结机热风烧结、点火助燃、预热烧结矿的燃料。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0023] 1、该工艺充分利用了高炉渣的显热资源，大幅度降低运行成本实现经济脱硝的目 的。
[0024] 2、经烧结烟气干法粒化后的高炉渣可W作为水泥生产的原料，实现了高炉渣最大 效率的利用。
[0025] 3、该方法适用性强，可针对不同的烧结机设备配置，既可W用于已建成烧结脱硫 企业也可在新建企业同时建设脱硫脱硝装置。
[0026] 4、脱硝后烟气余热资源充分利用，脱硝后烟气可接入已有的烟气余热锅炉系统， 也可用于烧结机自身进行热风烧结、点火助燃或预热烧结矿。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法示意图。
[00%]其中的附图标记为：
[00巧]1烧结机 2烧结矿
[0030] 3电除尘装置 4烧结除尘风机
[0031] 5烟气脱硫装置 6烟气除湿装置
[0032] 7烧结烟气脱硫除湿风机 8直接换热进气阀口
[0033] 9液渣粒化装置 10高炉渣
[0034] 11直接换热排气阀口 12雾化冷却水
[0035] 13强制冷却装置 14中溫高炉渣间接换热装置
[0036] 15间接换热介质阀口 16水泥厂
[0037] 17高溫除尘装置 18脱硫尾气换热除尘风机
[0038] 19SCR脱硝装置 20脱硝风机
[0039] 21 烟筒
【具体实施方式】
[0040] 基于高炉渣显热利用率低、烧结烟气脱硫装置已基本普及，脱硝无经济可行技术 的现状，本发明提出了利用高炉渣显热，将烧结脱硫烟气进行除湿后用于高炉渣干法粒化 高溫段直接换热、中溫段间接换热，换热后烟气溫度达到300°C W上后经除尘后通过选择性 催化还原（SCR)脱硝的方法，脱硝后的烟气在250°CW上可用于发电或烧结机热风烧结、点 火助燃和预热烧结矿。经过脱硫烟气换热后的高炉渣溫度在320°C左右，再通入空气冷却至 100°CW下，送往水泥厂作为生产水泥的配料。
[0041] 本发明的利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的方法，包括如下步骤：
[0042] (1)除湿:将烧结烟气从烟气脱硫装置5引入烟气除湿装置6内，进行除湿，去除脱 硫烟气中的水蒸气；
[0043] (2)换热：除湿后的脱硫烟气分别与高炉渣10进行干法粒化高溫段直接换热和中 溫段间接换热装置14进行间接换热;使换热后的脱硫烟气溫度高于30(TC;
[0044] (3)除尘:脱硫烟气换热后输入高溫除尘装置17进行高溫除尘，使热烟气含尘量低 于选择性催化还原SCR脱硝所需浓度；
[0045] (4)脱硝：高溫除尘后的脱硫烟气输入SCR脱硝装置19进行选择性催化还原SCR脱 硝。
[0046] 所述步骤（1)所述的除湿工序根据溫度的不同，采用化Cl2、LiCl、LiBr、生石灰或 其他耐高溫除湿效果好的除湿剂中的一种或几种组合进行除湿。也可结合运行经济性，将 脱硫烟气降低一定溫度后采取低溫除湿剂进行除湿。
[0047] 所述步骤（1)中采用生石灰吸附脱硫蒸汽中的水蒸气时，消化的生石灰可用于烧 结烟气湿法脱硫。
[0048] 所述步骤（1)除湿后的烟气可先通过换热系统与脱硝后的烟气进行换热，换热后 的烟气溫度可增加50~150°C。
[0049] 所述步骤(2)高溫段直接换热后高溫气体可视情况直接与未换热烟气混合进入中 溫高炉渣间接换热装置，也可将脱硫烟气部分用于高溫段直接换热，部分用于中溫段间接 换热，换热后进行混合，并配合烧结机减少漏风率措施，W保证经过换热溫度在300°CW上 的脱硫烟气量。
[0050] 所述步骤(4)选择性催化还原脱硝，可W直接选用现有成熟的选择性催化还原脱 硝模式，也可针对烧结脱硫烟气NOx含量特点开发专用低溫催化剂。
[0051 ] 所述的选择性催化还原（SCR)脱硝采用的催化剂可W采用V2化-W化/Ti〇2、V2化- Mo化/Ti〇2、V2〇s/Ti化或其他可适用于烧结脱硫烟气NOx含量特点的低溫催化剂。
[0052]所述步骤(4)采用的还原剂宜选择蒸氨水，通过蒸发器或其他方式获得高于或等 于除尘脱硫烟气的溫度。
[0053] 根据不同企业的生产具体情况，可将脱硝后烟气并入已建成烧结余热锅炉高溫烟 气系统加热，蒸汽并入蒸汽管网或直接发电；或用于烧结机热风烧结、点火助燃、预热烧结 矿。
[0054] 如图1所示，烧结机1产生的烧结烟气经过电除尘装置3和烟气脱硫装置5进行除尘 和脱硫。本发明提供一种利用高炉渣显热进行烧结烟气脱硝的系统，该系统包括:烟气除湿 装置6、液渣粒化装置9、强制冷却装置13、中溫高炉渣间接换热装置14、高溫除尘装置17和 SCR脱硝装置19。<