一种节能减排的烧结烟气净化系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于烧结烟气净化技术领域，具体设及一种节能减排的烧结烟气净化系统 及方法。
【背景技术】
[0002] 烧结生产过程中产生大量烟气，烟气中含有的S0x、N0x、颗粒物、重金属和二嗯英 等物质对环境造成污染。随着国家环保要求日益严格，多重污染物综合治理的技术是烟气 治理发展的必然趋势。活性焦烟气净化工艺能够在脱硫的基础上实现低溫脱硝，同时对粉 尘、重金属及二嗯英等污染物有一定的脱除效果。此外，脱硫副产物为高品质硫酸，可W回 收硫资源，符合循环经济的理念，是当前世界公认的最具前途的多种污染物综合治理技术。 但活性焦烟气净化工艺应用于烧结烟气治理时，还存在W下问题：
[0003] (1)烧结烟气溫度控制
[0004] 烧结烟气溫度波动较大，正常运行时溫度为120~180°C;而活性焦烟气净化工艺 要求入口烟气溫度不超过150°C，如入口烟气溫度高于150°C，容易造成活性焦床层出现超 溫现象，影响系统正常运行。中国专利化2013102748101公布了一种烟气降溫的方法:通过 向系统中兑入冷空气及喷入冷却水对烟气进行降溫。但兑入冷空气会增加下游风机和吸附 塔的负荷，增加系统能耗和投资;烟气量增加会降低烟气与活性焦床层的接触时间，影响净 化效果;喷入冷却水降溫存在腐蚀性问题，下游烟气管道、风机、吸附塔等设施需提高防腐 等级，同时烟气中水含量增加会降低氮氧化物去除效果。
[0005] (2)活性焦再生过程中热烟气外排
[0006] 如图1所示，现有技术中采用类似于壳管式换热器的再生塔进行活性焦的再生，活 性焦从现有技术再生塔404的顶部进入，先经加热段加热至360~420°C，再经冷却段冷却至 80~120°C，最后到达再生塔404底部。在加热段:400~470°C的高溫热风经换热后溫度变为 300~350°C经风机401排出，一部分热风返回煤气燃烧器402循环利用，另一部分热风外排； 在冷却段：常溫空气经风机403进入再生塔404换热后外排，外排冷却空气溫度为80~120 °C。综上，再生塔中加热段和冷却段均存在含热废气外排现象，造成能源浪费。中国专利申 请CN201410427293公布了一种活性焦再生过程中余热利用的方法:部分热风用于煤气预热 后外排;外排冷却空气部分用于煤气燃烧的助燃空气，另一部分直接排放。但该工艺方法仍 然存在含热废气外排现象，能源未能完全回收利用。
[0007] (3)活性焦烟气净化工艺投资大
[000引同等烟气量条件下，活性焦烟气净化工艺的初期投资一般为湿法、半干法脱硫工 艺初期投资的2~3倍，运也限制了活性焦烟气净化工艺的推广应用。因此降低活性焦烟气 净化装置的规模，W减少投资和运行费用是活性焦烟气净化工艺推广应用必须解决的问 题。
[0009] (4)活性焦烟气净化工艺中的二次污染
[0010] 活性焦烟气净化工艺中存在二次污染问题：如活性焦再生过程中产生的高S〇2浓 度气体用于生产浓硫酸时，会有废气产生，该废气中含有SOx、硫酸酸雾等;活性焦循环过程 中会有破损，破损的活性焦经振动筛筛分后产生的固体废物(焦粉）。
[0011] 综上，现有的活性焦烟气净化工艺存在烟气溫度控制方式不合理、含热废气外排、 能源浪费、初期投资大、产生二次污染等缺点，需要开发适合烧结机生产的活性焦烟气净化 工艺和方法，在有效控制烟气溫度、充分利用含热废气、降低活性焦烟气净化装置规模和避 免二次污染的基础上，实现减少投资和运行费用。
【发明内容】
[0012] 本发明的目的是针对于现有技术中存在的问题，提供一种节能减排的烧结烟气净 化系统及方法，在有效控制烟气溫度、充分利用含热废气、降低活性焦烟气净化装置规模和 避免二次污染的基础上，实现减少投资和运行费用。
[0013] -种节能减排的烧结烟气净化系统，包括烧结机、烟气分配器、烧结机底部风箱、 烧结机大烟道、电除尘器、烧结主抽风机、1#风机、2#风机、吸附塔、烟画、物料输送设备和再 生塔；
[0014] 该系统在烧结机大烟道内还设有换热器，烧结机、烧结机底部风箱、烧结机大烟 道、电除尘器、烧结主抽风机、1#风机、吸附塔和烟画通过管道依次连接，而且烧结主抽风机 的出口通过支路引出的循环烟气管道与2#风机入口连接;其中，上述系统中，所述烟气分配 器位于烧结机台车上，2#风机的出口与烟气分配器通过管道连接;所述吸附塔设有进气口 和出气口，吸附塔和再生塔均设有进料口和出料口，吸附塔出料口通过物料输送设备与再 生塔进料口连接，吸附塔进料口通过物料输送设备与再生塔出料口相连接；
[0015] 所述再生塔为现有技术中的再生塔，再生塔由上至下设有加热段、抽气段和冷却 段，活性焦从再生塔顶部进料口进入，经加热段、抽气段、冷却段，最后到达再生塔底部出料 口；加热段设有高溫热风进口和出口，外部设有3#风机和热风炉，高溫热风进口通过管道与 热风炉出口相连，高溫热风出口通过管道连接至3#风机入口，3#风机出口通过管道与热风 炉进口相连;再生塔抽气段设有出气口，外部设有接触法制酸系统，出气口与制酸系统的气 体入口通过管道相连;再生塔冷却段设有冷却空气进口和出口，外部设有4#风机，4#风机出 口与冷却空气进口连接；
[0016] 或者，另一种结构的节能减排的烧结烟气净化系统，包括烧结机、烟气分配器、烧 结机底部风箱、烧结机大烟道、电除尘器、烧结主抽风机、1#风机、2#风机、吸附塔、烟画、物 料输送设备和再生塔；
[0017] 该系统还设有一个除尘器，烧结机与烧结机底部风箱通过管道连接，烧结机底部 风箱中的头部数个风箱和尾部数个风箱通过管道与除尘器连接，剩余的烧结机底部风箱、 烧结机大烟道、电除尘器、烧结主抽风机、1#风机、吸附塔和烟画通过管道依次连接，除尘器 通过管道与2#风机入口连接；
[0018] 其中，上述系统中，所述烟气分配器位于烧结机台车上，2#风机的出口与烟气分配 器通过管道连接;所述吸附塔设有进气口和出气口，吸附塔和再生塔均设有进料口和出料 口，吸附塔出料口通过物料输送设备与再生塔进料口连接，吸附塔进料口通过物料输送设 备与再生塔出料口相连接；
[0019] 所述再生塔为现有技术中的再生塔，再生塔由上至下设有加热段、抽气段和冷却 段，活性焦从再生塔顶部进料口进入，经加热段、抽气段、冷却段，最后到达再生塔底部出料 口；加热段设有高溫热风进口和出口，外部设有3#风机和热风炉，高溫热风进口通过管道与 热风炉出口相连，高溫热风出口通过管道连接至3#风机入口，3#风机出口通过管道与热风 炉进口相连;再生塔抽气段设有出气口，外部设有接触法制酸系统，出气口与制酸系统的气 体入口通过管道相连;再生塔冷却段设有冷却空气进口和出口，外部设有4#风机，4#风机出 口与冷却空气进口连接；
[0020] 较好的，上述两种结构的系统中，再生塔加热段和再生塔冷却段均为管壳换热形 式；
[0021] 当热风炉为煤气燃烧炉时，可充分利用钢铁厂富余的煤气作为燃料，在整体上节 约燃料成本；
[0022] 更进一步的，上述两种结构的系统中，3#风机出口设置支路管道与2#风机入口相 连，并且再生塔冷却段的冷却空气出口与2#风机入口通过管道相连；
[0023] 再进一步的，上述两种结构的系统中，再生塔底部还设有振动筛，振动筛设有进料 口，大颗粒物料出口和小颗粒物料出口；再生塔的出料口与振动筛进料口连接，振动筛的大 颗粒物料出口通过物料输送设备与吸附塔进料口连接，振动筛的小颗粒物料出口连接至系 统外的烧结机配料系统；
[0024] 更好的，上述两种结构的系统中，接触法制酸系统设有出气口，并将出气口通过管 道连接至1#风机的入口；
[0025] 最佳的，上述两种结构的系统中，在循环烟气管道上设置无级调节阀;在循环烟气 管道引出点与接触法制酸系统出气口和1#风机入口管道连接点之间的管道上设置无级调 节阀；在与吸附塔进出气口连接的管道上分别设置无级调节阀；在3#风机出口与2#风机入 口连接的管道上设置无级调节阀和节流阀；在再生塔冷却段的冷却空气出口与2#风机入口 连接的管道上设置无级调节阀和节流阀；在接触法制酸系统出气口与1#风机入口连接的管 道上设置无级调节阀；在2#风机入口端设置与空气联通的空气支路管道，并在该管道上设 置无级调节阀和节流阀。
[0026] -种节能减排的烧结烟气净化方法，利用了上述两种结构的节能减排的烧结烟气 净化系统，包括如下步骤：
[0027] 1)烧结机烟气热利用 [002引采用如下方法a或b:
[0029] 方法a:烧结机烧结产生的高溫烟气经烧结机底部风箱进入烧结大烟道，烟气经换 热器换热，再经电除尘器、烧结主抽风机的除尘和加压后，一部分烟气经1#风机加压后进入 吸附塔，其余烟气作为循环烟气通过循环烟气管道进入2#风机前端的管道内；
[0030] 方法b:将烧结机头部部分风箱的低溫烟气和烧结机尾部部分风箱的高溫烟气通 入管道中混合作为循环烟气，经过除尘器除尘进入2#风机前端的管道内，其余风箱的烟气 进入烧结大烟道，经电除尘器除尘、烧结主抽风机和1#风机加压后进入吸附塔；
[0031] 2)吸附塔吸附
[0032] 输送到吸附塔中的烧结烟气，与吸附塔内部的活性焦进行接触，烟气内的S〇2、 NOx、颗粒物、二嗯英等污染物被活性焦吸附，净化后的烟气经烟画排放；
[00削 3)活性焦再生
[0034] 吸附了污染物的活性焦从吸附塔转移到再生塔，活性焦由再生塔的顶部进入，经 加热段、抽气段和冷却段处理后得到再生，最后到达再生塔底部；
[0035] 在加热段:经热风炉加热至400~470°C的高溫热风从再生塔加热段一侧进入，与 流经加热段的活性焦进行不接触换热将活性焦加热，高溫热风溫度变为300~35(TC，然后 从加热段的另一侧输出；一部分换热后的高溫热风作为外排热风经3#风机加压后