一种链篦机回转窑球团NOx排放控制的方法与流程

本发明涉及链篦机回转窑球团nox排放控制，尤其涉及一种链篦机回转窑球团nox排放控制的方法。

背景技术：

1、球团矿是高炉炼铁生产的主要含铁炉料，相比烧结矿，由于球团矿生产过程能耗低、环境相对友好，且产品具有强度好、品位高、冶金性能好的优点，应用到高炉冶炼中可起到增产节焦、改善炼铁技术经济指标、降低生铁成本、提高经济效益的作用。球团生产以链篦机-回转窑工艺为主，其产量占球团总产量的60％以上。nox排放被纳入超低排放的考核体系，随着铁矿原料和燃料的日趋复杂，低品质燃料的规模利用等，使得球团生产过程nox排放浓度呈上升趋势。目前nox脱除成本高、工艺复杂、投资大，这给球团产业带来了新的挑战，部分企业因nox超标不得不进行减产，甚至面临关停。从目前大多数的球团生产情况来看，nox一般排放超标30～100mg/m3，如果能从源头和过程出发，减少nox产生，从而能够满足排放要求，可以降低末端脱硝净化运行成本，对链篦机-回转窑球团生产意义重大，有利于进一步提高球团生产的生命力和竞争力。因此，研究链篦机-回转窑球团生产过程nox生成与控制技术具有重要的现实意义。

2、球团烟气中氮氧化物主要以no的形式存在，其余主要为no2、nox主要在燃料燃烧阶段以及高温反应阶段生成，结合链箅机－回转窑球团生产工艺特点，烟气中的nox主要在回转窑(焙烧段)内生成，焙烧烟气进入链箅机预热ⅱ段经除尘后通过回热风机返回链箅机抽干段，最后与链箅机预热ⅰ段热废气一起经主抽风机外排。由于链箅机预热ⅰ段热废气来自于环冷机二冷段热气流(～700℃)，链箅机鼓风干燥段废气来自环冷机三冷段热气流(～240℃)，而环冷机二冷段、三冷段热气流是冷却风机通过球团矿后产生的热风，理论上该部分热风中的nox只是空气中的nox，不会在通过环冷机后导致nox的明显增加，因此，在保证链箅机预热ⅱ段不向预热ⅰ段串风的条件下，只需控制链箅机预热ⅱ段热废气nox的浓度达标，即可保证链箅机回转窑球团外排废气中nox的达标排放。

3、氮氧化物(nox)污染大气的主要是no和no2，燃烧产生的nox90％～95％(体积分数)以no存在，其余主要为no2。燃烧中nox主要来自燃料或空气中的氮与氧的反应，包括热力型、燃料型和快速型3种类型。当采用煤气作为燃料时，烟气中的nox以热力型为主，热力型nox的生成机理是n2在高温下与o2反应，温度、空气过剩系数是影响热力型nox生成量的2个最主要因素。煤气燃烧时，当火焰温度低于1500℃时，nox含量很少，随着温度的进一步升高，nox含量迅速增加。当采用煤粉作为燃料时，烟气中的nox以燃料型和热力型为主。其中燃料型nox的形成包括气相氮的氧化(挥发分)和固定碳中残余氮的氧化(固体碳)，燃料型nox中，约60％～80％(体积分数)为挥发分nox。综上分析采用低氮的燃料及低氧的燃烧环境是减少nox的根本途径。因燃料的种类和产地的差异，燃料中氮的含量介于0.2％～3.4％(质量分数)，有研究表明90％的煤中氮质量分数为0.52％～1.41％。若燃料氮全部转化为nox，其nox的排放量最高可达到7000mg/m3以上。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种链篦机回转窑球团nox排放控制的方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种链篦机回转窑球团nox排放控制的方法，包括如下步骤：

4、1)优化喷吹煤粉结构，降低煤粉带入的n含量；原燃料中的氮是燃料型nox的主要来源，为了从源头控制nox的生成，就必须减少原燃料带入的氮含量，优化球团燃料配煤方案，使用30％焦化系统除尘灰替代烟煤能够有效降低煤粉带入的n含量；

5、2)通过过程控制减少热力型nox的排放量，其核心是采用强化技术降低链篦机-回转窑球团焙烧温度；在保证球团矿产质量指标的前提下降低球团焙烧温度，从而减少燃料的用量，降低燃烧温度，最终减少热力型nox的产生；

6、主要技术措施：

7、2.1)调整回转窑喷枪火焰长度，火焰长度由11米调整至17米；

8、2.2)调整球团配矿结构，保证球团焙烧温度低于1230℃的条件下，球团矿产质量正常；

9、2.3)降低喷煤枪助燃风风量至85m3/min，控制给煤量保证窑内焙烧温度为1210±10℃；

10、3)链回环球团前置scr烟气脱硝技术，将scr脱硝装置嵌入到常规链回环球团工艺的多管除尘器与回热风机之间，即高温烟气首先通过多管除尘器净化后，进入scr反应器，在反应器入口烟道内喷入nh3，使烟气中的nox在催化剂的作用下与nh3发生催化还原反应，脱硝后的烟气，通过高温循环风机升压，进入链篦机干燥段烘干生球。

11、进一步的，混合煤粉质量百分比的配煤方案为：无烟煤70％，烟煤5％，焦化除尘灰25％。

12、进一步的，所述步骤2.2)中，球团配矿结构按照质量百分比计算为：自产精矿50％，外购精矿50％；焙烧温度1210℃。

13、进一步的，所述自产精矿tfe 65.7％，质量百分比的主要成分为：feo 29.45％，s1.32％，s io21.19％，cao 2.45％；粒度92目。

14、进一步的，所述外购精矿tfe 65.8％，质量百分比的主要成分为：feo 28.1％，s0.769％，s io22.09％，cao 1.6％；粒度98目。

15、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

16、基于以上技术方案提供的链篦机回转窑球团nox排放控制方法，从源头削减、过程控制、末端治理多方面入手，控制球团烟气中的nox含量。其中末端治理工艺技术,选择前置scr脱硝工艺运行成本低，节能降碳，占地小，处理效率高，最终实现链回环球团外排烟气中no x达到超低排放标准。

技术特征：

1.一种链篦机回转窑球团nox排放控制的方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的链篦机回转窑球团nox排放控制的方法，其特征在于：混合煤粉质量百分比的配煤方案为：无烟煤70％，烟煤5％，焦化除尘灰25％。

3.根据权利要求1所述的链篦机回转窑球团nox排放控制的方法，其特征在于：所述步骤2.2)中，球团配矿结构按照质量百分比计算为：自产精矿50％，外购精矿50％；焙烧温度1210℃。

4.根据权利要求3所述的链篦机回转窑球团nox排放控制的方法，其特征在于：所述自产精矿tfe 65.7％，质量百分比的主要成分为：feo 29.45％，s1.32％，sio21.19％，cao2.45％；粒度92目。

5.根据权利要求1所述的链篦机回转窑球团nox排放控制的方法，其特征在于：所述外购精矿tfe 65.8％，质量百分比的主要成分为：feo 28.1％，s 0.769％，sio22.09％，cao1.6％；粒度98目。

技术总结
本发明公开了一种链篦机回转窑球团NOx排放控制的方法，包括如下步骤：1)优化喷吹煤粉结构；2)通过过程控制减少热力型NOx的排放量，其核心是采用强化技术降低链篦机‑回转窑球团焙烧温度；3)链回环球团前置SCR烟气脱硝技术，高温烟气首先通过多管除尘器净化后，进入SCR反应器，在反应器入口烟道内喷入NH3，使烟气中的NOx在催化剂的作用下与NH3发生催化还原反应，脱硝后的烟气，通过高温循环风机升压，进入链篦机干燥段烘干生球。基于以上技术方案提供的链篦机回转窑球团NOx排放控制方法，从源头削减、过程控制、末端治理多方面入手，控制球团烟气中的NOx含量。

技术研发人员：何晓义,李亚兵,付利俊,江鑫,贾辉君,高正祥,许砺元
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11