一种再利用烧结球团废气中CO的方法及装置与流程

一种再利用烧结球团废气中co的方法及装置
技术领域
[0001]
本发明涉及烧结球团机外排废气处理技术领域，特别是一种再利用烧结球团废气中co的方法及装置。


背景技术：

[0002]
钢铁工业烧结(球团)机废气中co主要源于煤粉和焦粉燃烧生成，这些co进入到环境空气中不仅造成环境污染，而且造成能源浪费。
[0003]
有些钢厂烧结(球团)机外排废气中含有2000～30000mg/nm3的co，co为有毒气体，高浓度co气体对人体产生急性严重毒害，烧结(球团)机废气日常直接通过烟囱外排后经过大气自然扩散，在部分特殊天气条件下，烟气下沉后对周边人员造成人身危害。
[0004]
从烧结(球团)机的实际运行情况来看，如采用催化燃烧法再利用co需要使用专用催化剂，投资造价高，占地大，易堵塞，维护麻烦，受烟气中多种杂质影响，催化剂寿命短，需要定期更换。如采用铜系分子筛为络合吸附剂得出变压吸附方式将废气中的co提浓加以回收利用的方法也存在投资造价高，占地大，易堵塞，维护麻烦，分子筛寿命短的缺陷。
[0005]
综上所述，现有技术中存在以下问题：烧结(球团)废气中co为有毒气体，排放对人体产生严重毒害，利用催化燃烧法、铜系分子筛为络合吸附剂得出变压吸附方式再利用co均有易堵塞，维护麻烦，投资成本高等缺陷。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是为了解决现有技术对烧结(球团)废气中co处理易堵塞，维护麻烦，投资成本高等缺陷。
[0007]
本发明的技术方案为：一种再利用烧结球团废气中co的方法，所述方法通过scr反应器实施，所述scr反应器包括ggh和燃烧器，燃烧器设置于ggh原烟气侧出口垂直烟道内，所述燃烧器在烟道内点火燃烧，管道煤气燃烧时的高温对烧结球团烟气中的co进行再燃烧，将co转化为co2，反应后的co2随烟气一起通过scr反应器后外排。本发明能有效降低co的浓度，在将co转化为co2的过程中，释放出大量的热量，有助于节省scr反应器的补燃温度，同时能降低烧结(球团)废气的含氧量。
[0008]
具体的，所述scr反应器ggh原烟气侧出口烟道垂直段烟道壁上设置孔口，孔口位置在ggh原烟气换热器出口至氨气分布器烟道之间的中下段位置。
[0009]
具体的，所述燃烧器包括燃烧头，所述燃烧头包括喇叭口，所述喇叭口朝向和烟道内气流方向一致，避免气流波动对燃烧嘴火焰的影响，利用助燃风机将煤气和空气混合后输入所述燃烧器。
[0010]
具体的，燃烧气混合气入口管道延伸入烟道截面中部位置，所述燃烧器上设置有燃烧头，所述燃烧头均匀排布在scr反应器ggh原烟气侧出口烟道垂直段中段位置，在截面中线位置进行等分排布燃烧头，燃烧头数量≥3个，所述燃烧头均匀排布，单排、双排或错列双排布置，保证所述燃烧器工作时最大火焰顶部距离氨气分布器最小距离大于1m。
[0011]
具体的，所述燃烧头和烟道壁之间都保持相等的距离，所述燃烧头火焰不得接触烟道壁，距离周边烟道壁距离大于0.5m。
[0012]
具体的，所述燃烧器燃烧头在scr反应器ggh原烟气侧出口烟道垂直段中下段位置，在ggh原烟气侧出口至氨分布器之间烟道长度的1/3至1/2处。
[0013]
具体的，所述燃烧器采用引风机将空气和煤气混合后再进入烟道内燃烧头燃烧，所述燃烧器通过调节煤气调节阀调节煤气使用量，通过风机风门调节空气风量，空气和煤气混合后在烟道内燃烧头处点燃。
[0014]
具体的，co燃烧所需的空气为烧结(球团)废气中含量为14～18％的氧，不需要外界空气进行补氧，通过燃烧气量调整燃烧加热后烧结废气温度在180～400℃，从而控制co的再利用率。
[0015]
具体的，所述孔口为火焰观察孔，设置于所述燃烧器燃烧头同高度烟道对面，用于观察所述燃烧头燃烧时火焰颜色，用于判断燃烧效率，所述火焰观察孔采用球阀开闭，球阀后有耐高温玻璃隔绝烟道内外，不观察时关闭球阀进行完全隔离，能减少烟尘在玻璃表面粘附阻挡视线。
[0016]
本发明还提供一种再利用烧结球团废气中co的装置，所述装置包括scr反应器，所述scr反应器包括ggh和燃烧器，所述燃烧器设置于ggh原烟气侧出口垂直烟道内，所述燃烧器包括燃烧头，所述燃烧头包括喇叭口，所述喇叭口朝向和烟道内气流方向一致。
[0017]
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0018]
由于采用烟道内燃烧再次利用co燃烧热能，只在scr反应器ggh原烟气出口烟道侧开孔安装，对原有scr反应器设施变动极小，占地位置极小，可以连续稳定运行scr反应器。
[0019]
充分利用原有烧结(球团)废气中高浓度co的化学能，通过再次燃烧co，产生大量热能，有助于减少烧结(球团)废气加热温度，节省大量煤气，节约烟气处理成本。
[0020]
采用烟道内燃烧的方法，基础投资少，不需要额外的设备和设施，使用和维护方便，节约占地。
[0021]
自动化调节燃烧火焰大小，有效提高脱硝的效率，节省煤气的消耗量。
[0022]
方便、安全和高效的观火孔设计，有助于日常对燃烧头燃烧质量的点检和维护。
附图说明
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图1是本发明提供的一种再利用烧结球团废气中co的方法的工作原理示意图；
[0024]
图2是本发明的烟道截面燃烧头安装示意图。
[0025]
附图标记：
[0026]
1、主抽风机；2、scr反应器入口烟道；3、ggh原烟气侧；4、ggh原烟气侧出口烟道；401、烟道壁；402、火焰观察孔；5、环境空气入口管道；6、引风机；7、煤气阀门；701、煤气管道；8、燃烧头；9、氨气分布器；10、烟气扰流板；12、观察窗口；1201、球阀；1202、耐高温玻璃；13、ggh净烟气侧；14、scr反应器出口烟道；15、增压风机；16、烟囱；18、燃气输入管道。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1、图2所示，一种再利用烧结球团废气中co的方法，所述方法通过scr脱硝反应器实施，所述scr反应器包括ggh，燃烧器，燃烧器设
置于ggh原烟气侧出口垂直烟道内，所述燃烧器包括燃烧头8，所述燃烧头8包括喇叭口，所述喇叭口朝向和烟道内气流方向一致，两者皆垂直向上，能避免火焰受到气流波动，影响火焰燃烧的稳定性。
[0028]
更具体的，燃烧器燃烧头8在scr反应器ggh原烟气侧出口烟道4垂直段中下段位置，以ggh原烟气侧出口至氨气分布器9之间烟道长度的1/3至1/2处为宜。所述燃烧头8均匀排布，可单排、双排或错列双排布置，保证燃烧器工作时最大火焰顶部距离氨气分布器9最小距离大于1m，燃烧头数量≥3个，燃烧头8和烟道壁之间都保持相等的距离，燃烧头8火焰不得接触烟道壁，距离周边烟道壁距离大于0.5m。所述燃烧器燃烧头完全在烟道内，整个烟道内部密闭，保证烟道内负压为-100pa～-2000pa，保证燃烧后的废气和co不从烟道壁溢出，否则对工作人员产生co中毒危害。
[0029]
燃烧器采用引风机将空气和煤气混合后再进入烟道内燃烧头8燃烧，燃烧器可以通过调节煤气调节阀调节煤气使用量，通过风机风门调节空气风量，空气和煤气混合后在烟道内燃烧头处点燃，通过调节煤气和空气量来调节火焰大小和火焰颜色，保证燃烧火焰为淡蓝色为宜。混合气燃烧时的火焰产生800～1400℃的高温，通过火焰的烧结(球团)机废气中的co将和废气中的o2发生氧化反应再燃烧(补燃)。反应时间为0.01s～1s，反应时间的长短决定co的转换率，根据火焰分布的均匀性和气体停留时间，烧结(球团)机废气中的co浓度将降低10～60％。同时废气中的co发生氧化反应放出大量热量，有利于提升scr反应器内烟气整体温度，在达到scr反应器所需温度时，可以节省燃烧器的10％～60％煤气耗量，做到了节约煤气。废气中的氧气和co发生氧化反应，使得废气中的含氧量进一步降低。
[0030]
按照scr反应器所需的温度，调整燃烧器空气和煤气的比例，控制火焰的大小，具备人为或自动控制燃烧后烟气温度的能力，从而具备调节co再利用率的功能。
[0031]
在反应器ggh原烟气侧出口ggh原烟气侧出口烟道4垂直段烟道壁上打孔(火焰观察孔)，孔口位置在ggh原烟气换热器出口至氨气分布器9烟道之间的中下段位置，用于观察燃烧头燃烧时火焰颜色，用于判断燃烧效率，火焰观察孔采用球阀1201开闭，球阀1201后有耐高温玻璃隔绝烟道内外，不观察时可以关闭球阀1201进行完全隔离，能减少烟尘在玻璃表面粘附阻挡视线。
[0032]
具体实施过程：
[0033]
烧结(球团)废气通过主抽风机1进入scr反应器入口烟道2，然后进入ggh原烟气侧3，通过ggh热交换升温后到达ggh原烟气侧出口烟道4，环境空气入口管道5通过引风机6抽入空气和煤气管道701的煤气在燃烧器燃气输入管道18内进行完全混合，然后在燃烧器燃烧头8进行燃烧，通过调节环境空气入口管道5和煤气管道701的气量，可以控制燃烧头8火焰的大小，烧结(球团)废气在ggh原烟气侧3加热到160～290℃，烧结(球团)废气中的co在ggh原烟气侧出口烟道4被燃烧头8进行补燃后再燃烧，燃烧的co反应空间为从燃烧头8至氨气分布器9之间的ggh原烟气侧出口烟道4内，在此空间内烧结(球团)废气被加热到190～330℃，此时烧结(球团)废气中的co燃烧后逐步转化为co2，反应不产生杂质，不易对设备造成堵塞，燃烧中的co也放出大量的热量，有利于提升scr反应器内烟气整体温度，在达到scr反应器所需温度时，可以节省燃烧器的10％～60％煤气耗量，所有气体在烟气扰流板10进行混匀，混匀后的气体进入scr反应器。在控制燃烧头8燃烧火焰时，在燃烧头8头部等高位置上方对向烟道壁401处设置火焰观察孔402，火焰观察孔402安装火焰观察窗口12，可以打
开观察窗口12的球阀1201，隔着耐高温玻璃1202观察燃烧头8火焰颜色来确认燃烧头是否正常燃烧，此时可调整环境空气入口分机的风门和煤气管道701的燃烧混合气量气流进行调整火焰燃烧状态，并通过微调煤气阀门7保证最佳的燃烧状态。升温后的烧结(球团)废气通过ggh净烟气侧13进行降温，降温净化后的烧结(球团)废气进入scr反应器出口烟道14，然后被增压风机15抽出送至外排烟囱16对外排放，排放出co2对环境污染小，无害无毒，可以自然净化。
[0034]
柳钢烧结厂110m2烧结机scr脱硝反应器已采用该方法进行烧结废气中co的再利用,使用本发明之前，柳钢烧结厂烧结(球团)机外排废气中含有2000～30000mg/nm3的co，采用本发明之后，经现场初步测量，烧结废气中co再利用率最大达到29.8％，节省scr脱硝反应器所需焦炉煤气量最大达到29.9％。
[0035]
本发明公开的再利用烧结球团废气中co的方法，可以再利用烧结(球团)废气中10～60％的co，将co转换为无害无毒的二氧化碳，反应不产生杂质，不易对设备造成堵塞，同时利用co再燃烧释放的大量热量，能节约烧结(球团)烟气治理中scr脱硝反应器所需的燃气耗量10～50％，与此同时，降低废气中的氧含量，有助于减少外排废气的污染物计算浓度，做到环保和节能双优化。
[0036]
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。