脱硫脱硝系统中的烧结烟气余热利用结构的制作方法

本发明涉及冶金烧结技术领域，尤其涉及一种脱硫脱硝系统中的烧结烟气余热利用结构。

背景技术：

冶金烧结烟气脱硫脱硝系统中，均需先对烧结烟气进行除尘，之后再进行脱硫、脱硝。烧结烟气脱硝一般采用scr(选择性催化还原)法，scr脱硝工艺要求的反应温度一般在280℃以上。而烧结烟气温度仅130-180℃，经过脱硫后温度进一步降低，脱硝前均需对烟气加热以提升烟气温度。

目前，烧结烟气脱硫脱硝系统中，均考虑利用烟气余热对脱硝前烟气进行加热，以减少脱硝系统能耗，主要采用的方式为：全部烧结烟气经机头电除尘器除尘后，通过安装在烟道内的换热器利用其余热加热除盐水，除盐水加热后送至脱硝前烟道通过换热器对烟气进行加热，以提高烟气温度。因利用全部烧结烟气对除盐水进行加热，换热器体积大，脱硫脱硝系统阻力大，脱硫增压风机能力大，相应地换热器投资、脱硫增压风机投资及能耗大。另一方面，从烧结机机头到机尾，各风箱进入大烟道的烟气温度不同，呈逐渐升高的趋势，机头风箱烟气温度最低在80℃左右，机尾风箱烟气温度最高可达420℃左右，各风箱排出的烟气在大烟道中混合后烟气温度一般在130℃～180℃，进入机头电除尘器的温度偏高，烟气体积流量、电场风速、粉尘比电阻高，导致电除尘器除尘效率降低。

技术实现要素：

为克服现有烧结烟气脱硫脱硝系统存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能提高热能利用效率，降低系统投资能耗的脱硫脱硝系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

脱硫脱硝系统中的烧结烟气余热利用结构，包括与烧结机所有风箱相连通的大烟道，以及位于大烟道出口后的电除尘器、脱硫装置和脱硝装置，所述大烟道中部设有隔板，将大烟道分割成与烧结机头尾相对应的机头段和机尾段，其中机头段与大烟道出口连通，机尾段上设有旁路烟道与机头段相连通，在机尾段的旁路烟道上设有换热器与即将进入脱硝装置的烟气换热。

进一步的是，所述隔板为电动截止阀。

进一步的是，位于大烟道机尾段的风箱数量占所有风箱的1/6～1/3。

进一步的是，所述换热器包括两个，一个位于旁路烟道内，另一个位于脱硝装置入口端的烟道内，两个换热器之间用除盐水作为热量传递介质，并在连接管路上设有水泵。

本发明的有益效果是：利用电动截止阀隔断烧结机大烟道，仅将烧结机尾部风箱排出的高温烟气引入旁路烟道用于加热脱硫后的烟气，达到与利用全部烟气加热相同的效果，并且换热效率更高，换热器体积减小，减少了系统阻力，降低了能耗；此外，旁路管道内的高温烟气换热后返回烧结机大烟道与头部风箱的烟气混合后，进入电除尘器的烟气温度、体积流量降低，有助于提高电除尘器除尘效率。

附图说明

图1是现有脱硫脱硝系统结构示意图。

图2是本发明脱硫脱硝系统结构示意图。

图中标记为，1-烧结机，2-大烟道，3-电除尘器，4-脱硫装置，5-脱硝装置，6-隔板，7-旁路烟道，8-换热器，9-水泵,11-风箱，21-机头段，22-机尾段。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

目前的烧结机脱硫脱硝系统如图1所示，大烟道2将烧结机1所有风箱11的烟气收集后先通过电除尘器3进行除尘，然后在主轴风机和脱硫增压风机作用下依次进入脱硫装置4和脱硝装置5，最后在脱硝增压风机作用下排出系统。由于烧结烟气温度仅130-180℃，经过脱硫后温度进一步降低，不满足反应要求，因此通过安装在旁路烟道内的换热器8利用其余热加热除盐水，除盐水加热后送至脱硝前烟道通过换热器对烟气进行加热，以提高烟气温度。该系统中，换热器8体积大，脱硫脱硝系统阻力大，脱硫增压风机能力大，相应地换热器投资、脱硫增压风机投资及能耗大。

针对上述缺点，

本技术：
的主要改进点是对烟道的结构做了调整，如图2所示，在大烟道2尾部设有隔板6，将大烟道2分割成与烧结机1头尾相对应的机头段21和机尾段22，其中机头段21与大烟道2出口连通，机尾段22上设有旁路烟道7与机头段21相连通，在机尾段22旁路烟道内设有换热器8与即将进入脱硝装置5的烟气换热。

将换热器8设置在旁路烟道7上，一方面能够利用温度比较高的烧结机1尾部风箱的烟气，提高换热效率，由于烟气温度高，可减少换热器8体积，降低系统阻力，换热器8及脱硫增压风机等投资能耗相应降低；另一方面，旁路烟道7内的高温烟气换热后返回烧结机大烟道与前部风箱的烟气混合后，进入电除尘器3的烟气温度、体积流量降低，有助于提高电除尘器3的除尘效率。

为了方便对现有设备进行直接改造，所述隔板6最好采用电动截止阀。电动截止阀密封性好且开关方便，还可根据实际情况来调整阀门开闭及大小，从而对烟气流量及换热效果起到一定调节作用。

进一步的，综合考虑烧结机1上各风箱11的出烟温度以及系统阻力，并通过试验论证得出，位于大烟道2机尾段22的风箱数量占所有风箱数量的1/6～1/3比较合适，能兼顾换热效率和系统阻力要求。

对于换热器8，与现有系统相同，采用两个换热器8，一个位于旁路烟道7内，另一个位于脱硝装置5入口端的管道内，两个换热器8之间用除盐水作为热量传递介质，并在连接管路上设有水泵9，方便控制或检修维护。

本发明通过对现有系统进行改进，利用隔板隔断烧结机大烟道，仅将烧结机尾部风箱排出的高温烟气引入旁路烟道用于加热脱硫后的烟气，达到与利用全部烟气加热相同的效果，并且换热效率更高，换热器体积减小，减少了系统阻力，降低了能耗；此外，旁路烟道内的高温烟气换热后返回烧结机大烟道与前部风箱的烟气混合后，进入电除尘器的烟气温度、体积流量降低，有助于提高电除尘器除尘效率，具有很好的实用性和经济价值。

技术特征：

1.脱硫脱硝系统中的烧结烟气余热利用结构，包括与烧结机(1)所有风箱(11)相连通的大烟道(2)，以及位于大烟道(2)出口后的电除尘器(3)、脱硫装置(4)和脱硝装置(5)，其特征是：所述大烟道(2)尾部设有隔板(6)，将大烟道(2)分割成与烧结机头尾相对应的机头段(21)和机尾段(22)，其中机头段(21)与大烟道(2)出口连通，机尾段(22)上设有旁路烟道(7)与机头段(21)相连通，在机尾段(22)旁路烟道上设有换热器(8)与即将进入脱硝装置(5)的烟气换热。

2.如权利要求1所述的脱硫脱硝系统中的烧结烟气余热利用结构，其特征是：所述隔板(6)为电动截止阀。

3.如权利要求1所述的脱硫脱硝系统中的烧结烟气余热利用结构，其特征是：位于大烟道(2)机尾段(22)的风箱数量占所有风箱的1/6～1/3。

4.如权利要求1所述的脱硫脱硝系统中的烧结烟气余热利用结构，其特征是：所述换热器(8)包括两个，一个位于旁路烟道(7)内，另一个位于脱硝装置(5)入口端的烟道内，两个换热器(8)之间用除盐水作为热量传递介质，并在连接管路上设有水泵(9)。

技术总结
本发明公开的是冶金烧结技术领域的一种脱硫脱硝系统中的烧结烟气余热利用结构，包括与烧结机相连通的大烟道，以及位于大烟道出口后的电除尘器、脱硫装置和脱硝装置，所述大烟道尾部设有隔板，将大烟道分割成与烧结机头尾相对应的机头段和机尾段，机尾段上设有旁路烟道与机头段相连通，在机尾段的旁路烟道上设有换热器与即将进入脱硝装置的烟气换热。本发明利用隔板隔断烧结机大烟道，仅将烧结机尾部风箱排出的高温烟气引入旁路烟道用于加热脱硫后的烟气，换热效率更高，换热器体积减小，减少了系统阻力及能耗；此外，旁路烟道内的高温烟气换热后返回烧结机大烟道与前部风箱的烟气混合后，进入电除尘器的烟气温度、体积流量降低，有助于提高电除尘器除尘效率。

技术研发人员：王睿;冯茂荣
受保护的技术使用者：攀钢集团攀枝花钢钒有限公司
技术研发日：2020.03.25
技术公布日：2020.07.03