煙氣循環(huán)技術(shù)在廣西盛隆燒結(jié)機(jī)上的應(yīng)用

　　0前言

　　燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝是將部分風(fēng)箱支管的燒結(jié)煙氣或大煙道總管上一部分燒結(jié)煙氣循環(huán)到燒結(jié)機(jī)臺車上部密封罩中，在主抽風(fēng)機(jī)的作用下，循環(huán)廢氣重新參與燒結(jié)。其目的是回收燒結(jié)煙氣中的顯熱和潛熱，降低燃料消耗;煙氣循環(huán)到燒結(jié)料層時(shí)，其中的粉塵部分會(huì)被吸附并滯留于燒結(jié)料層中，NOx被部分降解，二噁英在高溫下會(huì)被熱解;CO和CH化合物等在燒結(jié)過程中會(huì)發(fā)生二次燃燒，可降低固體燃耗，進(jìn)一步降低NOx和SO2等的排放。因此，燒結(jié)煙氣循環(huán)具有顯著地節(jié)能減排效果并提高燒結(jié)工藝的競爭力。

　　1燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝節(jié)能減排原理

　　1.1節(jié)能

　　1)燒結(jié)大煙道煙氣溫度約為150℃，燒結(jié)機(jī)后部風(fēng)箱煙氣溫度可達(dá)到350～400℃，循環(huán)煙氣中的顯熱可以得到利用。

　　2)燒結(jié)煙氣中CO體積濃度約為0.4%～1.0%，此外還有一定數(shù)量的其它可燃有機(jī)物，這些物質(zhì)的潛熱可以得到利用。

　　3)由于燒結(jié)煙氣循環(huán)，使得終排放到大氣的煙氣量可減少20%～35%，脫硫設(shè)施的投資和運(yùn)行能耗可顯著降低。

　　4)煙氣循環(huán)使用的風(fēng)機(jī)電機(jī)將消耗部分電能，這部分煙氣如果不循環(huán)就要通過脫硫設(shè)施煙囪排放，將消耗更多的電能。

　　1.2減排

　　1)SO2。由于排放煙氣量的減少和SO2濃度的富集，脫硫效率將有所高，達(dá)到進(jìn)一步減排的效果。

　　2)NOx。循環(huán)煙氣在重新通過燒結(jié)料層時(shí)，煙氣中NOx被部分裂解。

　　3)二噁英：循環(huán)煙氣中二噁英在燒結(jié)料床燃燒層約1300℃高溫下可大部分降解，減排數(shù)量明顯。在我國燒結(jié)煙氣循環(huán)減排二噁英的效果是其他減排技術(shù)所*的。

　　4)CO。循環(huán)煙氣中的CO絕大部分可以在燒結(jié)機(jī)料床上被燒掉，終排放煙氣中的CO可大幅度減少。

　　5)顆粒物。由于煙氣排放量的減少，顆粒物排放量可減少約20%～35%。

　　6)HCl和HF。燒結(jié)工序是鋼鐵企業(yè)大的排放源，由于煙氣排放量的減少，HCl和HF排放量必然減少;同時(shí)，污染物濃度富集，脫硫設(shè)施對HCl和HF脫除效果也將明顯提高。

　　2燒結(jié)煙氣循環(huán)設(shè)計(jì)方案

　　2.1設(shè)計(jì)方案的提出

　　廣西盛隆鋼鐵公司3#和4#燒結(jié)機(jī)是2009年建設(shè)的2×90m2帶式燒結(jié)機(jī)，生產(chǎn)特種燒結(jié)礦。由于采用低硫原料，燒結(jié)煙氣SO2排放濃度滿足當(dāng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)要求，故沒有配套建設(shè)脫硫設(shè)施。隨著《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB28662-2012頒布，于2015年1月1日起執(zhí)行，該公司3#和4#燒結(jié)煙氣不能達(dá)到SO2排放濃度要求，必須新上脫硫設(shè)施。寧波鋼鐵公司在2013年成功投產(chǎn)了燒結(jié)煙氣循環(huán)系統(tǒng)，因此體會(huì)到燒結(jié)煙氣循環(huán)既可節(jié)能減排，又可減少后續(xù)脫硫工序的投資和運(yùn)行費(fèi)用，具有巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。故確定3#和4#燒結(jié)機(jī)新上脫硫設(shè)施，同時(shí)建設(shè)煙氣循環(huán)，形成變末端治理為源頭消減的燒結(jié)煙氣污染控制策略。

　　2.2設(shè)計(jì)方案選擇

　　3#和4#燒結(jié)機(jī)各配置一臺8500m3/min主抽風(fēng)機(jī)，即2臺燒結(jié)機(jī)共有102×104m3/h燒結(jié)煙氣需要處理。循環(huán)煙氣罩?jǐn)M覆蓋燒結(jié)面積的60%，根據(jù)計(jì)算并結(jié)合實(shí)際情況確定每臺燒結(jié)機(jī)循環(huán)煙氣量為10×104～12×104m3/h、脫硫設(shè)施燒結(jié)煙氣處理量為80×104m3/h?？紤]到本煙氣循環(huán)系統(tǒng)在已有燒結(jié)機(jī)上改造，故確定采用外循環(huán)工藝，即在主抽風(fēng)機(jī)后煙道總管上取一部分燒結(jié)煙氣進(jìn)行循環(huán)。

　　2.3設(shè)計(jì)方案

　　3#和4#燒結(jié)機(jī)循環(huán)煙氣取自各自主抽風(fēng)機(jī)后煙道總管，煙氣量為10×104～12×104m3/h，其含氧量較低約為15%，若直接循環(huán)燒結(jié)，將造成燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量的降低。故本設(shè)計(jì)將環(huán)冷機(jī)部分高溫廢氣兌入循環(huán)煙氣中，使得進(jìn)入燒結(jié)料床的循環(huán)煙氣溫度提高、含氧量達(dá)到要求(約18%)。本設(shè)計(jì)在國內(nèi)*取消煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，利用主抽風(fēng)機(jī)出口余壓，實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力煙氣循環(huán)。通過合理設(shè)置閥門和阻力平衡板、煙氣罩采用特殊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使燒結(jié)煙氣在脫硫系統(tǒng)和煙氣循環(huán)系統(tǒng)按設(shè)定比例合理分配，并使得煙氣罩內(nèi)為微負(fù)壓狀態(tài)，滿足燒結(jié)工藝的要求。

　　3煙氣循環(huán)實(shí)施效果

　　廣西盛隆鋼鐵公司3#和4#燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)系統(tǒng)自2015年10月投產(chǎn)以來，經(jīng)過部分整改，目前燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到煙氣循環(huán)實(shí)施前水平，實(shí)測固體燃耗降低6kg/t，按每臺燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)量10×104m3/t，每年減少煙氣排放量為15.8×108m3/t。

　　4結(jié)語

　　實(shí)施燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)后，由于利用燒結(jié)煙氣的潛熱和顯熱，同時(shí)減少煙囪的外排煙氣量，具有明顯的節(jié)能減排效果，取得顯著地經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。而且，由于煙氣排放總量的降低，對應(yīng)的末端治理(如脫硫設(shè)施等)煙氣量相應(yīng)地減少，其投資、運(yùn)行費(fèi)用都可減少。燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)具有顯著地節(jié)能減排效果，是我國燒結(jié)未來升級改造的主要方向。