烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统及方法与流程

本发明属于冶金制造节能减排
技术领域：
，尤其涉及步进式烧结机的烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统及方法。
背景技术：
：在钢铁生产过程中，烧结工序的能耗约占总能耗的10％，仅次于炼铁工序。在烧结工序总能耗中，有近50％的余热热能以烧结机烟气和冷却机废气的余热形式排入大气，既浪费了热能又污染了环境。钢铁厂中各种设备放出的nox总量在固定发生源中占第二位，仅次于so2的排放量。其中，烧结生产过程nox排放量约占钢铁厂nox排放总量的一半左右。因此，对烧结烟气nox排放量的严格控制，可有效降低钢厂的nox的排放量。表1给出了gb28662-2012钢铁烧结、球团工业大气污染物特别排放限值。表1钢铁烧结、球团工业大气污染物特别排放限值gb28662-2012现有技术中的烧结矿显热回收、烧结烟气余热回收和烧结烟气净化处理存在以下问题：1.现有烧结矿环冷机存在大量漏风现象，漏风率高达30％以上；2.环冷机高温段风箱出口废气温度稍高，约300℃左右，其余段废气温度低，无法利用而基本放散，因此烧结矿余热利用低，只有30～40％；3.现有烧结机烟气平均温度约150℃左右，烧结烟气直接脱硝，如果平均温度约150℃的烧结烟气直接采用低温脱硝(150～240℃)或采用中温脱硝，均需要对烧结烟气通过外供煤气补燃提温，消耗大量的煤气，若低于中温scr脱硝最佳温度范围350～420℃，脱硝反应效率低；4.此外，烧结烟气除尘后与烟囱之间采用低温脱硝(150～240℃)，催化剂的活性差，易受二氧化硫和水等物质毒化，效率更低；5.需要脱硝的烟气量增大。技术实现要素：鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种步进式烧结机烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统及方法，用以解决现有技术中：(1)烧结机上红热球团(即高温烧结矿)显热无法利用，冷抽浪费电能；(2)环冷机漏风量大，显热回收效率低；(3)烧结烟气余热未能得到回收利用；(4)烧结烟气单独脱硝需要外供煤气补燃加热，能耗增加，成本高的技术问题。本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：本发明提供了一种步进式烧结机烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统，包括烧结机、破碎装置、换热-冷却装置、第一除尘装置、scr脱硝塔、余热回收装置、第二除尘装置、脱硫装置和发电单元；烧结机分为烧结机前段和烧结机后段，所述烧结机前段和烧结机后段分别设有烧结机前段风箱和烧结机后段风箱；烧结机前段烟气经烧结机前段风箱后依次通过换热-冷却装置、第一除尘装置、scr脱硝塔、余热回收装置、第二除尘装置和脱硫装置；烧结机后段烟气经烧结机后段风箱后依次通过scr脱硝塔/余热回收装置、第二除尘装置和脱硫装置；烧结机前段烟气在换热-冷却装置中对红热烧结矿进行一次冷却，热交换后的烧结机前段烟气与烧结机后段烟气通过余热回收装置进行余热回收。本发明提供的步进式烧结机烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统将烧结机根据烧结烟气组分、浓度及烧结烟气温度的不同将烧结机分为烧结机前段和烧结机后段，烧结机前段的烟气中nox浓度高、so2浓度低、烟气温度低，可以用来冷却红热烧结矿，烧结机后段烟气中nox浓度低、so2浓度高、烟气温度高，可以不经中温scr脱硝，即部分脱硝工艺，直接进入余热锅炉进行余热回收。这种工艺设计不仅高效的回收了红热烧结矿显热，提高了烧结矿的产量和质量，同时，部分烟气脱硝能够减少脱硝烟气量，提高脱硝效率和脱硝成本；另外，将烧结机烧结机后段烟气引入余热锅炉，余热锅炉产生大量高温蒸汽，高温蒸汽可以通过汽轮机-发电机组进行直接发电，或者通过汽轮机驱动主抽风机，富余能量由主抽风机驱动其本体电机进行逆变发电，减少能源转换损失，进而提高了余热回收率。再有，经过湿法脱硫及布袋除尘等一系列净化处理流程后，烧结烟气达到排放标准，排入大气中，避免可环境污染，实现了烧结烟气的净化处理。进一步地，换热-冷却装置为密闭式的竖式冷却器，包括烧结烟气单元和冷空气单元；烧结烟气单元包括中心主管道、中心上气帽、下气帽、分区管道、分区气帽；分区管道与中心主管道连通，中心上气帽、下气帽与中心主管道连通，分区气帽与分区管道连通；分区气帽根据竖式冷却器大小分为四分区气帽、六分区气帽或八分区气帽；冷空气单元包括冷空气下气箱、环缝冷却室；冷空气下气箱与环缝冷却室连通；烧结机前段烟气通过第一冷却鼓风机进入中心主管道和分区管道内，通过中心上气帽和中心下气帽对烧结矿进行一次换热，并经分区气帽对烧结矿进行二次换热；冷空气通过第二冷却鼓风机进入冷空气下气箱和环缝冷却室内，并在环缝冷却室内对烧结矿进行冷却。进一步地，一体化系统还包括干法/半干法脱硫装置，干法/半干法脱硫装置的进气管道与余热回收装置的出气管道连通，干法/半干法脱硫装置的出气管道一端设有第三除尘装置，第三除尘装置与步进式烧结机连通。进一步地，烧结机前段烟气进入scr脱硝塔的管路上设有煤气补燃烧嘴，启/停炉时，煤气补燃烧嘴用于保证烟气脱硝温度。进一步地，余热回收装置为余热锅炉，烧结机前段烟气和烧结机后段烟气进入余热锅炉，与软水或除盐水进行热交换产生过热或饱和蒸汽，所述过热或饱和蒸汽进入发电单元，发电单元包括汽轮机-发电机组或汽轮机-主抽风机；过热或饱和蒸汽经过汽轮机、第一发电机进行发电，或者经过汽轮机、主抽风机和第二发电机(主抽风机本体电机)进行逆变发电。本发明还提供了一种烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化的方法，采用以上任一种一体化系统，包括以下步骤：步骤1.检测烧结机烟气组分、含量及烟气温度，根据烟气组分、含量及烟气温度将烟气分为烧结机前段烟气和烧结机后段烟气。步骤2.烧结机前段烟气通过烧结机前段风箱进入竖式冷却器内与红热烧结矿进行热交换。步骤3.从竖式冷却器出来的烧结机前段烟气经除尘后进入scr脱硝塔实现部分烟气脱硝或与烧结机后段烟气混合后进入s-scr脱硝塔实现全部烟气脱硝。步骤4.将脱硝后的烧结机前段烟气和烧结机后段烟气由余热锅炉回收余热，回收余热产生的蒸汽通过蒸汽轮机驱动发电机发电，或由蒸汽轮机驱动主抽风机，富余动力由其本体电机逆变发电。步骤5.对由余热锅炉出来烟气进行干法或半干法脱硫除尘，或者采用湿法脱硫，烟气达标后排放。进一步地，在步骤1中，烧结机前段烟气的组分包括nox和so2；nox的平均浓度为180～240mg/m3，so2平均浓度为90～115mg/m3，烧结机前段烟气平均为70～105℃。进一步地，在步骤1中，烧结机后段烟气的组分包括nox和so2；nox平均浓度为40～60mg/m3，so2平均浓度为1200～1400mg/m3；烧结机后段烟气温度为250～320℃。进一步地，在步骤3中，从竖式冷却器中出来的的烧结机前段烟气温度为320～420℃；烧结机前段烟气进入scr脱硝塔进行部分烟气脱硝，脱硝后的烧结机烟气温度为300～410℃；或者，当烧结机后段烟气中nox较高需要脱硝处理时，烧结机前段烟气与烧结机后段烟气均进入s-scr脱硝塔进行全部烟气脱硝，全部烟气脱硝后温度为270～320℃。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明原创性的根据烧结烟气组分、含量及烟气温度将烧结机分为烧结机前段和烧结机后段；烧结机前段烟气的温度为70～105℃，nox平均浓度为220mg/m3，so2平均浓度为105mg/m3；烧结机后段烟气温度为250～320℃，nox平均浓度为50mg/m3，so2平均浓度为1300mg/m3；将温度低、nox浓度高的烧结机前段烟气作为红热烧结矿的冷却介质，最大程度的回收红热烧结矿的显热；并利用冷空气对烧结矿进行二次冷却，确保了冷却后的烧结矿温度低于150℃，避免了烧损输送皮带。(2)本发明采用的竖式冷却器为密闭式，无漏风现象，内部采用分区冷却，从上到下多层布风，依次为高温风(烧结机前段烟气)，低温风(即冷空气)，保证竖式冷却器内均匀冷却，这样设计不仅能提高烧结矿质量，同时还能充分利用烧结烟气的余热；再有，还能够得到更高品质的烧结机前段烟气。(3)在竖式冷却器中换热得到的烧结机前段烟气温度为320～420℃，该温度范围与中温scr脱硝最佳温度范围350～420℃基本上相同，此时，无需常规中温scr脱硝采用燃烧煤气加热环节，不仅节省了能耗；同时减少了二氧化硫等毒化物质和总脱硝烟气量。(4)本发明采用两种脱硝方案，当采用部分烟气脱硝时，经脱硝处理后的烧结机前段烟气温度为400℃，与温度为250～320℃的烧结机后段烟气一同引入余热锅炉，进行余热回收，提高了高温蒸汽的产量；当采用s-scr全部烟气脱硝时，从竖式冷却器中引出的烧结机前段烟气与烧结机后段烟气混合后经s-scr全部烟气脱硝引入余热锅炉，充分进行余热回收，进而提高高温蒸汽产量。(5)烧结机前段烟气与烧结机后段烟气在余热锅炉产生的高温蒸汽可以通过汽轮机进入发电机进行直接发电，或者通过汽轮机驱动主抽风机(汽拖方案)，富余能量由主抽风机驱动其本体电机进行逆变发电；达到了烧结矿显热和烧结烟气余热的回收利用。(6)从余热锅炉出来的烧结机前段烟气和烧结机后段烟气的混合烟气经过布袋除尘通过引风机引入湿法脱硫装置，脱硫达标后可进行排放；或者混合烟气通过干法/半干法脱硫装置进行脱硫，脱硫达标后经布袋除尘，再经引风机经烟囱外排或引入烧结机进行热风循环烧结。采用以上两种不同脱硫装置进行脱硫处理与采用布袋除尘进行除尘处理，实现了烧结烟气的净化处理过程，避免了污染环境。本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本发明提供的某烧结机烟气排放检测数值参考情况图；图2为本发明烧结矿竖式冷却显热回收与烧结烟气余热回收和烟气净化处理一体化系统的部分烟气脱硝工艺流程图；图3为本发明烧结矿竖式冷却显热回收与烧结烟气余热回收和烟气净化处理一体化系统的全部烟气脱硝工艺流程图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。一方面，本发明提供了一种步进式烧结机烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统，包括烧结机、破碎装置、换热-冷却装置、第一除尘装置、scr脱硝塔、余热回收装置、第二除尘装置、脱硫装置和发电单元；烧结机分为烧结机前段和烧结机后段，烧结机前段和烧结机后段分别设有烧结机前段风箱和烧结机后段风箱；烧结机前段烟气经烧结机前段风箱后依次通过换热-冷却装置、第一除尘装置、scr脱硝塔(部分脱硝)、余热回收装置、第二除尘装置和脱硫装置；烧结机后段烟气经烧结机后段风箱后依次通过s-scr脱硝塔(全部脱硝)/余热回收装置、第二除尘装置和脱硫装置；烧结机前段烟气在换热-冷却装置中对红热烧结矿进行一次冷却，热交换后的烧结机前段烟气与烧结机后段烟气通过余热回收装置进行余热回收。具体地，本发明提供的烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统包括烧结机、破碎装置、换热-冷却装置、scr脱硝塔、余热回收装置、除尘装置、脱硫装置、发电单元和若干鼓风机、电除尘、料车及外排烟囱，当烧结矿在烧结机中完成烧结后，烧结机前段烟气通过烧结机前段风箱、电除尘器i并经第一冷却鼓风机进入到换热-冷却装置(例如竖式冷却器)底部进入冷却室，烧结后的红热烧结矿经经破碎单元(例如单辊破碎机)破碎后经缓冲仓和料车从换热-冷却装置顶部进入冷却室，从竖式冷却器底部进入的烧结机前段烟气对从竖式冷却器顶部进入的破碎后的烧结矿进行多层次梯级冷却，换热后的烧结机前段烟气经过除尘单元(例如旋风除尘器)进入scr脱硝塔中(部分脱硝时)；同时，从烧结机后段烟气经烧结机后段风箱、电除尘器ii、进入余热回收装置；或者，换热后烧结机前段烟气与烧结机后段烟气一同进入s-scr脱硝塔，进行全部烟气脱硝，全部烟气脱硝后产生的混合气体进入余热回收装置(例如余热锅炉)；需要说明的是，未经过scr脱硝塔而直接进入余热锅炉的烧结机后段烟气的与烧结机前段烟气一同直接进入余热锅炉进行余热回收，此时称为部分烟气脱硝；经余热回收后的混合烟气需要进行净化处理，混合烟气经布袋除尘和引风机进入脱硫装置(例如湿法脱硫塔)进行湿法脱硫，脱硫后净化达标的混合烟气经烟囱外排入大气中；或者采用干法/半干法脱硫后，经布袋除尘达标排放或再引入烧结机进行烟气循环烧结。需要强调的是，全部烟气脱硝或者部分烟气脱产生混合烟气经过余热回收装置(例如余热锅炉)进行余热回收，余热锅炉产生大量的高温蒸汽，高温蒸汽通过管道进入发电单元，发电单元包括汽轮机-发电机组或汽轮机-主抽风机，高温蒸汽可以通过汽轮机进入发电机进行直接发电，或者通过汽轮机驱动主抽风机(汽拖方案)，富余能量由主抽风机驱动其本体电机进行逆变发电。本发明提供的提供的烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化一体化系统将烧结机根据烧结烟气组分、浓度及烧结烟气温度的不同将烧结机分为烧结机前段和烧结机后段，烧结机前段的烟气中nox浓度高、so2浓度低、烟气温度低，可以用来冷却红热烧结矿，烧结机后段烟气中nox浓度低、so2浓度高、烟气温度高，可以不经中温scr脱硝，直接进入余热锅炉进行余热回收。这种工艺设计不仅高效的回收了红热烧结矿显热，提高了烧结矿的产量和质量，同时，部分烟气脱硝能够减少脱硝烟气量，提高脱硝效率和脱硝成本；另外，将烧结机烧结机后段烟气引入余热锅炉，余热锅炉产生大量高温蒸汽，高温蒸汽可以通过汽轮机驱动发电机进行直接发电，或者通过汽轮机驱动主抽风机，富余能量由主抽风机驱动发电机进行逆变发电并入厂内电网，，减少能源转换损失，进而提高了余热回收率。再有，经过湿法脱硫或干法/半干法脱硫及布袋除尘等一系列净化处理流程后，烧结烟气达到排放标准，排入大气中，避免可环境污染，实现了烧结烟气的净化处理。为了对红热烧结矿进行充分的冷却，本发明的换热-冷却装置采用封闭式的竖式冷却器，主要包括烧结烟气单元和冷空气单元；烧结烟气单元包括烧结烟气进入管道、烧结烟气中心主管道、烧结烟气中心上气帽、下气帽、烧结烟气分区管道和烧结烟气分区气帽；烧结烟气中心主管道与鼓风入口管道连通，烧结烟气分区管道与烧结烟气中心主管道连通，烧结烟气中心上气帽设于中心下气帽上端且都与烧结烟气中心主管道的上端连通，烧结烟气分区气帽与烧结烟气分区管道连通。烧结烟气分区风帽根据竖式冷却器的炉型大小分为四分区气帽、六分区气帽或者八分区气帽(至少个以上分区的多个分区)；四分区、六分区或者八分区气帽均匀分布在所述烧结烟气中心上、下气帽的周向上；具体地，烧结机前段烟气通过第一冷却鼓风机进入烧结烟气中心主管道，烧结烟气中心主管道上端设有烧结烟气中心上气帽，接连设有烧结烟气中心下气帽，烧结烟气中心上、下气帽均为锥形结构，锥形结构气帽设有烧结烟气出口；烧结烟气中心主管道为竖向设置，在烧结烟气中心下气帽底下设有烧结烟气分区管道，烧结烟气分区管道的两端分别设有烧结烟气分区气帽，两个烧结烟气分区气帽均为锥形结构且设有烧结烟气出口；烧结烟气经烧结烟气中心主管道并通过烧结烟气中心上气帽和烧结烟气中心下气帽进入竖式冷却器炉体内，对烧结矿进行第一次换热；烧结烟气分区管道内的烧结烟气进入烧结烟气分区气帽，烧结烟气分区气帽同样设有烟气烧结烟气出口，烧结烟气进入路体内并对经第一次换热后的烧结矿进行二次换热。需要说明的是，为了充分对烧结矿进行换热，并保证烧结烟气分布均匀性，烧结烟气分区风帽根据竖冷竖式冷却器的炉型大小可以分为四分区气帽、六分区气帽或者八分区气帽；其中四分区、六分区或者八分区气帽均匀分布在烧结烟气中心上、下气帽的周向上；与现有技术相比，本发明通过在烧结烟气中心主管道上设置烧结烟气中心上气帽和烧结烟气中心下气帽，在各个烧结矿分区管道上设烧结矿分区气帽，从而对烧结矿进行两次逆相气-固换热，充分回收了烧结矿的显热，提高了烧结矿显热的回收效率，换热后的热烟气用于后续脱硝工艺，达到了节能减排的目的。为了对烧结矿进行充分的冷却，冷空气单元包括冷空气鼓风入口管道、冷空气下气箱、分区上料斗、分区下料斗、分区上横梁和分区下横梁、冷空气出气口及环缝冷却室；分区上横梁用于固定分区上料斗，分区下横梁用于固定分区下料斗，分区上料斗位于分区下料斗的上方且其出口与分区下料斗进口对应，分区上料斗的边缝设有冷空气出口，冷空气通过该出口进入竖式冷却器的炉体内；冷空气下气箱位于分区下料斗的侧下方并与分区下料斗连通；分区上料斗和下料斗之间的空腔部分构成环缝冷却室；冷空气通过第二冷却鼓风机进入冷空气下气箱，冷空气下气箱中的大部分冷空气进入环缝冷却室，小部分冷空气经环缝冷却室进入分区上料斗内，最后由分区上横梁上的冷空气出口进入竖式冷却器的炉体内；需要说明的是，冷空气在分区上料斗内对烧结矿冷却一次，当冷却后的烧结矿进入到环缝冷却室内后，冷空气再次对烧结矿进行冷却，经两次换热两次冷却这种多层次阶梯冷却后，烧结矿的温度小于150℃，避免烧结矿烧坏出料皮带，并充分回收了烧结矿显热。与现有的机上冷却和环冷机相比，本发明采用的密闭式竖式冷却器避免了漏风大、能源浪费和能源回收率低的技术问题。为了对烧结烟气进行充分的净化处理和回收热量，本发明提供的一体化系统还包括采用干法/半干法脱硫装置，余热锅炉后烟气经干法/半干法脱硫装置、第三除尘装置后引入到烧结机内，对烧结机内的烧结矿进行热风循环烧结。具体地，经过全部烟气脱硝或者部分烟气脱硝后的烧结机前段烟气和烧结机后段烟气的混合烟气中含有一定量的so2，尤其是烧结机后段烟气中so2浓度高，为避免环境污染，从余热锅炉引出后的混合烟气可以采用干法和/或半干法进行脱硫处理，混合烟气经干法和/或半干法脱硫后的烟气温度为130～140℃，为了充分利用烟气余热，本发明将该部分烟气直接引入到烧结机内，用于烧结机内的烧结矿进行热风循环烧结。为了保障scr脱硝塔的烧结烟气的烧结温度，烧结机前段烟气进入scr脱硝塔的管路上设有煤气补燃烧嘴，启/停炉时，煤气补燃烧嘴用于保证烟气脱硝温度。示例性地，当进行部分烟气脱硝时，从竖式冷却器中引出的烧结机前段烟气的温度为320～420℃；当进行全部烟气脱硝时，从换热-冷却装置中引出的烧结机前段烟气温度也为320～420℃，烧结机后段烟气的温度为250～320℃；无论是部分烟气脱硝还是全部烟气脱硝，基本上满足了中温scr脱硝或s-scr脱硝的温度条件，无需煤气加热环节，但是，当启/停炉时，设置在脱硝塔烟气进气管道上的煤气补燃烧嘴能够喷出煤气燃烧(或设置烟气炉燃烧补热)，煤气燃烧释放的热量用于保证部分烟气脱硝和全部烟气脱硝的脱硝温度。进而确保了烟气的脱硝工艺不会因为启/停炉受到影响。为了进行充分的余热回收，余热回收装置为余热锅炉，烧结机前段烟气和烧结机后段烟气进入余热锅炉，与软水或除盐水进行热交换产生蒸汽，过热或饱和蒸汽进入发电单元，发电单元包括汽轮机-发电机组或汽轮机-主抽风机，蒸汽可以通过汽轮机进入发电机进行直接发电，或者通过汽轮机驱动主抽风机(汽拖方案)，富余能量由主抽风机驱动其本体电机进行逆变发电。示例性地，当进行部分烟气脱硝时，经过脱硝后的烧结机前段烟气的温度为320～420℃，将该烟气引入余热锅炉，同时将温度为250～320℃烧结机后段烟气也引入余热锅炉；或者进行全部烟气脱硝时，将温度为320～420℃的烧结机前段烟气和温度为250～320℃的烧结机后段烟气的混合气体脱硝后一道引入余热锅炉，混合烟气与余热锅炉中的软水或除盐水进行热交换产生过热或饱和蒸气，过热或饱和蒸气通过蒸汽管道被引入汽轮机，汽轮机驱动发电机进行直接发电；或者过热或饱和蒸气通过汽轮机驱动主抽风机(汽拖)，富余能量由主抽风机驱动其本体电机进行逆变发电并入厂内电网。乏蒸汽通过循环水系统冷凝后再次进入余热锅炉，从而再次被混合烟气加热，实现蒸汽-冷凝水-蒸汽的循环过程。本发明还提供了一种步进式烧结机烧结矿显热和烟气余热回收及烟气净化的方法，采用本发明的一体化系统，包括以下步骤：步骤1.检测烧结机烟气组分、含量及烟气温度，根据烟气组分、含量及烟气温度将烟气分为烧结机前段烟气和烧结机后段烟气的组分；烧结机前段风箱为i组风箱，烧结机后段风箱为ii组风箱；步骤2.烧结机前段烟气(i组风箱烟气)进入竖式冷却器内与红热烧结矿进行热交换；步骤3.从竖式冷却器出来的烧结机前段烟气经除尘后进入scr脱硝塔实现部分烟气脱硝或与烧结机后段烟气混合后进入s-scr脱硝塔实现全部烟气脱硝；步骤4.将脱硝后的烧结机前段烟气和烧结机后段烟气由余热锅炉回收余热，回收余热产生的蒸汽通过蒸汽轮机驱动发电机发电，或由蒸汽轮机驱动主抽风机，富余动力由其本体电机逆变发电；步骤5.对由余热锅炉出来烟气进行干法或半干法脱硫除尘，或者采用湿法脱硫，烟气达标后排放。为了回收红热烧结矿的显热，本发明原创性的将烧结机按照烧结烟气组分、含量及烟气温度分为烧结机前段和烧结机后段，烧结机前段风箱为i组风箱，烧结机后段风箱为ii组风箱；具体地，在步骤1中，检测各个烧结风箱的nox浓度、so2浓度、烧结烟气温度、烟气量；其中，烧结机前段烟气的温度为70-105℃、nox平均浓度为220mg/m3、so2平均浓度为105mg/m3；烧结机后段烟气的温度为250～320℃、nox平均浓度为50mg/m3、so2平均浓度为1300mg/m3；根据检测到的nox浓度和so2浓度将烧结机分为烧结机前段和烧结机后段，烧结机前段设有前段风箱即i组风箱；烧结机后段设有后段风箱即ii组风箱，i组风箱中的烟气具有nox浓度较高、so2浓度较低、烟气温度低的特点，因此将i组低温烟气作为竖式冷却器中红热烧结矿的换热介质；ii组风箱中的烟气具有no浓度较低、so2浓度较高、烟气温度高的特点，因此可将ii组高温烟气引入脱硝塔或者余热锅炉，进行脱硝或者余热回收。针对不同性质的烟气设计不同的工艺流程，使红热烧结矿的显热得到合理的利用，相对于单一的烧结烟气脱硝的工艺需要通过燃烧煤气升温，成本大幅度降低，有助于节能减排。同样的，为充分回收红热烧结矿的显热，在步骤2，将烧结机台车上烧结温度为600～800℃的红热烧结矿翻料进入单辊破碎机，破碎后进入中间缓冲仓；采用带保温双上料车，中间缓冲仓的烧结矿由双上料车送到竖式冷却器的顶部下料口进行下料；同时，将温度为70～105℃的烧结机前段烧结烟气通过电除尘器i和第一冷却鼓风机从竖式冷却器底部一侧的鼓入竖式冷却器窑内的烧结烟气中心上气帽和烧结烟气中心下气帽以及烧结烟气分区气帽中，并与竖式冷却器顶部落下料进行逆向换热，料流自上而下，烧结烟气自下而上，对红热烧结矿进行换热。冷空气通过第二冷却鼓风机从竖式冷却器的底部鼓入竖式冷却器炉内的分区上料斗和分区下料斗形成的环缝冷却室，对烧结矿冷却，冷空气量可以通过鼓风机变频或阀门调节控制，保证冷却后的烧结矿温度低于150℃，从而不会烧损出料皮带，冷却后的烧结矿经各区下料管由振动出料机控制其出料速度，再经出料皮带送往分级筛分。为了脱除烧结烟气中的nox，在步骤3中，经过与红热烧结矿换热的烧结机前段烟气的温度为320～420℃，该烟气经竖式冷却器腰部风道引入旋风除尘器；经旋风除尘后的，引入scr脱硝塔进行部分烟气脱硝，中温scr脱硝工艺是将氨喷入烧结烟气中，在催化剂的作用下发生反应；将氨喷入烧结烟气中，在多层催化剂的作用下烟气中nox与nh3发生反应，还原成n2，主要的化学反应方程式如下：4no+4nh3+o2→4n2+6h2o(1)6no2+8nh3→7n2+12h2o(2)烟气中的nox主要由no和no2组成，其中no约占nox总量的95％，no2约占nox总量的5％；中温scr脱硝最佳温度范围为350～420℃。在反应温度较高时，催化剂会产生烧结及(或)结晶现象，在反应温度较低时，催化剂的活性会因为硫酸铵在催化剂表面凝结堵塞催化剂的微孔而降低；而本发明中从竖式冷却器换热后的i组烧结烟气温度为320～420℃，基本上满足了中温scr脱硝的温度条件，无需煤气加热环节，节省了能耗，减少了总脱硝量，同时也减少了so2等毒化物质；脱硝后的烧结机烧结机前段烟气温度为300～410℃，将该烧结机烧结机前段烟气经旋风除尘器引入余热锅炉，同时将温度为250～320℃的烧结机后段烟气经电除尘器ii引入余热锅炉，烧结机前段烟气和烧结机后段烟气在余热锅炉内与软水或除盐水进行热交换，产生蒸汽，蒸汽的最终用于发电或者驱动主抽风机。还需要强调的是，一般来说，当脱硝效率为75％时，scr催化剂需要布置两层；当脱硝效率要求在50％以下时，一层催化剂即可满足脱硝要求。催化剂占整个中温scr脱硝系统的投资比例达到30％～40％。本发明依据钢厂烧结烟气的实际状况，确定了最终的脱硝效率，从而设计和布置相应的催化剂层数即三层催化剂，最大程度的节省投资和运行成本。scr系统的最大优点是脱硝效率高、系统运行稳定，可以满足严格的环保标准。需要说明的是，以上的是部分烟气脱硝后进行烟气余热回收的详细工艺过程；当进行全部烟气脱硝时，烧结机前段烟气经竖式冷却器换热后，再经旋风除尘器后，与烧结机后段烟气一同引入s-scr脱硝塔，将全部烟气脱硝后的混合烟气引入余热锅炉，余热锅炉对混合烟气进行预热回收。为了净化处理烧结烟气，在步骤5中，由余热锅炉排出的温度为130～140℃的混合烟气通过干法或半干法的脱硫塔脱硫后，经布袋除尘并由引风机抽出，最后经烟囱排入大气中，实现nox、so2和粉尘的达标排放，或再引入烧结机进行热风循环烧结；或者，由余热锅炉排出的温度为130～140℃的混合烟气经布袋除尘由引风机引入湿法脱硫塔进行脱硫，由脱硫塔顶部烟囱排入大气中，实现nox、so2和粉尘的达标排放。本发明涉及的实施例的设计要求(182m2烧结机)如下：(1)182m2烧结机利用系数1.51，年作业时间350天，成品矿产量：小时产量＝182×1.51＝274.8t/h日产量＝182×1.51×24＝6595.7t/d年产量＝182×1.51×24×350＝230.8万t/a(2)182m2烧结机利用系数1.51，年作业时间350天，烧结矿毛矿量(成品率88.2％，返矿量250kg/t计)：小时产量＝182×1.51/0.8＝343.5t/h日产量＝182×1.51×24/0.8＝8244.6t/d年产量＝182×1.51×24×350/0.8＝288.6万t/a(3)铺底矿：每小时30t/h竖式冷却器合计处理烧结矿：373.5t/h方案最终设计依据：1)每台烧结成品矿(冷筛后送高炉)产量6595.7t/d(设计依据)；2)进竖式冷却器烧结矿温度温度：750℃3)竖式冷却器系统出口烧结矿温度：正常<150℃，最高≯200℃；4)每台烧结机进竖冷窑毛矿373.5t/d。本项目就钢厂改造后182m2烧结机合计产量343.5t/h(毛矿373.5t/h)烧结竖式冷却器及余热回收与烟气脱硝工程的主要工艺方案、工艺参数以及装备水平等有关方面的技术条件如下。实施例一本实施例采用部分烟气脱硝方案从图1和表2中可以看到，烧结机前段烟气温度低，nox浓度高，so2浓度低；烧结机后段烟气温度高，nox浓度低，so2浓度高。根据这一规律，本项目提出烧结机的烟气净化及竖式冷却器冷却余热回收一体化技术方案，即：将烧结机前段烧结温度低、nox浓度高的烟气鼓入竖式冷却器内，通过与高温烧结矿进行气、固相热交换，冷却后烧结矿温度在150℃以下，通过皮带输出；回收烧结矿显热，烟气获得320～420℃的烟气，满足中温scr脱硝的要求，脱硝后的烟气通过余热锅炉回收热量，与烧结机后段烟气一道，经余热锅炉、脱硫塔、布袋除尘后，脱硫达标排放。该工艺将烧结矿显热回收与烟气净化处理一体化，对于烧结机改造提供一种新方法。其中，表3为本实施例采用的技术参数，表4为烧结机前段烟气脱硝前、后对照表，表5为烧结烟气脱硫前、后对照表；表6为主要技术经济指标；表2182m2烧结机前段烟气温度和烧结机后段烟气温度序号烧结机前段单位参数序号烧结机后段参数序号1烟气量(入)m3/h6434251烟气量(入)m3/h4812152烟气温度(入)℃68.92烟气温度(入)℃3053烟气温度(出)℃1053烟气温度(出)℃243.5表3技术参数表4烧结机前段烟气脱硝前后对照表表5烧结烟气脱硫前后对照表表6主要技术经济指标备注：括号内数据为烧结机后段含so2高、温度高的烧结机后段烟气余热利用增加值。采用竖冷与烟气净化一体化工艺为净发电效益+烧结机风机节电效益之和。不增产方案约为3346.84+2177.28＝5524.12万元/年，增产方案约为5645.65+2177.28＝7822.93万元/年。实施例二本实施例采用全部烧结烟气脱硝方案如图1和表1所示，将烧结机前段温度低、nox浓度高的烟气鼓入竖式冷却器内，通过与高温烧结矿进行气、固相热交换，冷却后烧结矿温度在150℃以下，通过皮带输出；回收烧结矿显热，烟气获得320～420℃的烟气，与烧结机后段so2浓度高烟气混合后，烟气温度280～330℃满足s-scr脱硝脱二噁英的要求，脱硝后的烟气通过余热锅炉回收热量，经脱硫塔、布袋除尘后，进行脱硫达标排放。其中，表8为本实施例采用的技术参数，表9为烧结烟气脱硝前、后对照表，表10为烧结烟气脱硫前、后对照表；表11为主要技术经济指标；表7182m2烧结机前/后段热交换后烟气温度序号烧结机前段单位参数序号烧结机后段参数序号1烟气量(入)m3/h6434251烟气量(入)m3/h4812152烟气温度(入)℃68.92烟气温度(入)℃3053烟气温度(出)℃1053烟气温度(出)℃243.5表8技术参数表9烧结烟气脱硝前、后对照表表10烧结烟气脱硫前、后对照表表11主要技术经济指标采用竖冷与烟气净化一体化工艺为净发电效益+烧结机风机节电效益之和。增产方案约为2733.82+2177.28＝4911.1万元/年。脱硫脱硝按最低计费节省效益：230.85万t/年×4元/t＝923.4万元。以上合计：5834.5万元/年表12为部分烟气脱硝和全部烟气脱硝的烟气最终排放情况对照表，通过以上两个方案比较：烧结烟气部分脱硝方案经济效益好，但排放物浓度略高；烧结烟气全部脱硝方案经济效益略差些，但排放物浓度低，部分烟气脱硝和全部烟气脱硝的最终排放比较。表12部分烟气脱硝和全部烟气脱硝的最终排放情况对照表以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12