專利名稱：低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)涉及燒結(jié)工序二惡英的減排及燒結(jié)機(jī)廢氣的余熱回收利用，具體的說是涉及一種鋼鐵工業(yè)燒結(jié)工序中低能耗減少二惡英排放的方法。
背景技術(shù)：
燒結(jié)對于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有重要意義，燒結(jié)提供了回收利用其他生產(chǎn)單元除塵灰以及其他固體廢物的有效途徑，但也是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的能耗大戶和污染物排放大戶。一臺495 m2燒結(jié)機(jī)正常生產(chǎn)時(shí)，每小時(shí)燒結(jié)主煙道排放的廢氣量高達(dá)120萬NmVh以上。而在燒結(jié)廢氣中含有多種復(fù)雜的環(huán)境污染物，其中二惡英是一類持久性的劇毒有機(jī)氯化物，二惡英是多氯二苯并二惡英PCDDs (Poly-chlorinated dibenzo dioxin)及多氯二苯并呋喃PQ)Fs (Polychlorinated dibenzofurans)的總稱，具有不可逆的致癌、致畸、致突變毒性。燒結(jié)工序作為鋼鐵生產(chǎn)中二惡英產(chǎn)生量最大的生產(chǎn)單元，如果直接將產(chǎn)生 的二惡英隨燒結(jié)過程中的排放廢氣釋放到大氣中去將會對人類造成很大危害。因此開發(fā)出針對燒結(jié)工序的經(jīng)濟(jì)有效的脫二惡英技術(shù)迫在眉睫。技術(shù)人員通過對430m2和132m2燒結(jié)機(jī)進(jìn)行二惡英排放分布以及常規(guī)廢氣成分的檢測以及實(shí)驗(yàn)研究表明，二惡英隨著燒結(jié)機(jī)的前進(jìn)方向，在靠近燒結(jié)終了部分，達(dá)到最高值，而此時(shí)的廢氣溫度也最高。如在430 m2燒結(jié)機(jī)尾部5個(gè)風(fēng)箱中的二惡英排放量就占了總排放量的70%以上，如將燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱的廢氣進(jìn)行循環(huán)，利用二惡英在700°C以上開始分解，1100°C以上高速降解的特性，使循環(huán)廢氣中的二惡英在通過燒結(jié)料層中高達(dá)1300°C以上的燒結(jié)帶時(shí)被激烈分解，就可能大幅減少二惡英的排放。同時(shí)燒結(jié)機(jī)尾部風(fēng)箱廢氣的溫度都在100°C以上，廢氣返回利用后，還可以利用這些廢氣中所帶有的熱量，降低燒結(jié)能耗。但二惡英等有機(jī)污染物在燒結(jié)預(yù)熱帶又可能重新合成，因此在將含二惡英高的廢氣進(jìn)行循環(huán)的同時(shí)還需要采取有效措施防止生成新的二惡英。中國專利201010174508. 5公開了一種低能耗燒結(jié)煙氣二惡英減排系統(tǒng)及方法，該專利提到了將燒結(jié)機(jī)臺車的燒結(jié)機(jī)頭到機(jī)尾間5 5%至9 5%長度區(qū)域的煙氣一部分循環(huán)到燒結(jié)機(jī)的機(jī)頭區(qū)域，一部分進(jìn)行脫二惡英、除塵、脫硫后排放到大氣中，以此減少需要凈化處理的煙氣量，降低二惡英的排放。該專利只是將一部分高二惡英含量的煙氣進(jìn)行了循環(huán)，但沒有提到如何解決循環(huán)煙氣在燒結(jié)預(yù)熱帶重新合成二惡英等有機(jī)污染物的問題。在目前公開的減少燒結(jié)工藝二惡英排放的技術(shù)中，將高二惡英含量煙氣進(jìn)行循環(huán)的方法不能解決循環(huán)煙氣在燒結(jié)預(yù)熱帶重新合成二惡英等有機(jī)污染物的問題，且其循環(huán)的煙氣量有限，還需要對不循環(huán)的高二惡英含量煙氣進(jìn)行脫二惡英處理，存在運(yùn)行成本高昂、不能降低燒結(jié)工藝能耗的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，該減排方法既能顯著減少燒結(jié)工藝的二惡英排放量，又可回收煙氣中的余熱、節(jié)省燒結(jié)工藝能耗，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)大幅度減少二惡英排放量和降低燒結(jié)能耗的目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，首先，將燒結(jié)機(jī)從機(jī)頭至機(jī)尾各風(fēng)箱劃分為低二惡英區(qū)域和高二惡英區(qū)域，高二惡英區(qū)域?yàn)閺臒Y(jié)機(jī)尾部開始往機(jī)頭方向的Γιο個(gè)風(fēng)箱，其余區(qū)域?yàn)榈投河^(qū)域，高二惡英區(qū)域的長度要小于等于低二惡英區(qū)域長度；
第二，將燒結(jié)機(jī)高二惡英區(qū)域的10(T40(TC熱廢氣經(jīng)除塵后與環(huán)冷機(jī)的10(T40(TC熱廢氣混合，并加入一定量的空氣或氧氣，保持混合氣體中的氧含量在14%以上,溫度控制在10(T250°C,然后輸送至燒結(jié)機(jī)料層表面用于燒結(jié)的過程氣體；
第三，低二惡英區(qū)域的低溫廢氣經(jīng)除塵、脫硫以后由煙囪釋放到大氣中。所述采用熱廢氣循環(huán)燒結(jié)時(shí)，循環(huán)廢氣風(fēng)罩覆蓋整個(gè)料面或覆蓋部分料面，風(fēng)罩 覆蓋面積占燒結(jié)機(jī)總面積的比例控制在5(Γ100%。所述采用熱廢氣循環(huán)燒結(jié)時(shí)，在配料時(shí)降低固體燃料的配比，固體燃料的配比為2. 5 3. 8%。所述采用熱廢氣循環(huán)燒結(jié)時(shí)，提高混合料中生石灰的CaO含量，生石灰的CaO含量控制范圍為65 95%。 所述混合氣體中的氧含量優(yōu)選為14 25%。本發(fā)明是在現(xiàn)有燒結(jié)礦燒結(jié)生產(chǎn)工藝條件下，采用廢氣循環(huán)燒結(jié)技術(shù)，將燒結(jié)機(jī)高二惡英含量區(qū)域的廢氣全部循環(huán)回?zé)Y(jié)機(jī)，使循環(huán)廢氣中的二惡英在通過燒結(jié)料層中高達(dá)1300°C以上的燒結(jié)帶時(shí)被激烈分解，同時(shí)提高燒結(jié)混合料中生石灰的CaO含量，利用活性好的生石灰對二惡英生成的抑制作用，大幅減少循環(huán)廢氣在燒結(jié)預(yù)熱帶重新合成二惡英等有機(jī)污染物的機(jī)率。本發(fā)明既能顯著減少燒結(jié)工藝的二惡英排放量，又可回收煙氣中的余熱、節(jié)省燒結(jié)工藝能耗，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)大幅度減少二惡英排放量和降低燒結(jié)能耗的目標(biāo)。本發(fā)明具有以下有益效果
(I)可以顯著減少燒結(jié)工藝的二惡英排放量，減少量可達(dá)5(Γ80%。(2)可以顯著減少燒結(jié)排放的廢氣總量，可顯著減小燒結(jié)煙氣脫硫、脫硝等末端凈化裝置的投資規(guī)模和運(yùn)行成本。(3)可顯著減輕燒結(jié)機(jī)頭電除塵器的負(fù)荷，從而可顯著改善燒結(jié)環(huán)境。(4)使得燒結(jié)煙道廢氣和環(huán)冷機(jī)廢氣余熱得到有效合理的利用，顯著節(jié)能，可降低燒結(jié)工序能耗。


圖I為本發(fā)明低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法流程 圖2為本發(fā)明低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I混料機(jī)，2布料器，3點(diǎn)火器，4臺車，5風(fēng)罩，6風(fēng)箱，7大煙道，8除塵器，9煙囪，10氣體混合器,11空氣/氧氣，12環(huán)冷機(jī)廢氣。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參見圖I、圖2，一種低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，是在現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝條件下，即將生石灰、固體燃料、返礦、鐵礦石按工藝要求比例進(jìn)行配料后經(jīng)混料機(jī)I混勻和制粒成料球，將料球經(jīng)布料器2布料在燒結(jié)機(jī)臺車4上并經(jīng)點(diǎn)火器3點(diǎn)火燒結(jié)，在燒結(jié)機(jī)繞結(jié)后經(jīng)環(huán)冷機(jī)冷卻，冷卻后經(jīng)破碎、篩分后得到燒結(jié)礦。一種低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，首先，將燒結(jié)機(jī)從機(jī)頭至機(jī)尾各風(fēng)箱6劃分為低二惡英區(qū)域和高二惡英區(qū)域，高二惡英區(qū)域?yàn)閺臒Y(jié)機(jī)尾部開始往機(jī)頭方向的Γιο個(gè)風(fēng)箱，大約占燒結(jié)機(jī)長度的309Γ50%，其余區(qū)域?yàn)榈投河^(qū)域，高二惡英區(qū)域的長度要小于等于低二惡英區(qū)域長度；
第二，將燒結(jié)機(jī)高二惡英區(qū)域的10(T400°C熱廢氣經(jīng)除塵器8除塵后與環(huán)冷機(jī)的10(T400°C熱廢氣12混合，并加入一定量的空氣或氧氣11，經(jīng)氣體混合器10混合，保持混合氣體中的氧含量在14%以上，優(yōu)選14 25%，溫度控制在10(T25(TC，然后輸送至燒結(jié)機(jī)料層表面用于燒結(jié)的過程氣體；第三，低二惡英區(qū)域的低溫廢氣經(jīng)除塵、脫硫以后由煙囪9釋放到大氣中。所述采用熱廢氣循環(huán)燒結(jié)時(shí)，循環(huán)廢氣風(fēng)罩5覆蓋整個(gè)料面或覆蓋部分料面，參見圖2，風(fēng)罩覆蓋面積占燒結(jié)機(jī)總面積的比例控制在5(Γ100%。所述采用熱廢氣循環(huán)燒結(jié)時(shí)，在配料時(shí)降低固體燃料的配比，固體燃料的配比為2. 5 3. 8%。所述采用熱廢氣循環(huán)燒結(jié)時(shí)，提高混合料中生石灰的CaO含量，改善混合料的制粒效果，提高燒結(jié)料層的透氣性，減少氣體在料層中的停留時(shí)間，從而減少新的二惡英生成的反應(yīng)時(shí)間，生石灰的CaO含量控制范圍為65、5% (重量百分比)。實(shí)施例I :
在一臺面積為132m2的燒結(jié)機(jī)上，其風(fēng)箱總數(shù)為16，抽取從燒結(jié)機(jī)尾部開始往機(jī)頭數(shù)5個(gè)風(fēng)箱的10(T40(TC熱廢氣經(jīng)除塵后與部分環(huán)冷機(jī)的熱廢氣混合，并加入一定量的空氣或氧氣，保持混合氣體中的氧含量為14%,溫度控制在100°C,輸送至燒結(jié)機(jī)料層表面作為燒結(jié)的過程氣體。循環(huán)廢氣風(fēng)罩覆蓋的料面面積占燒結(jié)機(jī)總面積的比例為90%，混合料中的固體燃料配比為3. 8%，混合料中生石灰的CaO含量為65%。該實(shí)施例可以使燒結(jié)工藝二惡英排放總量減少5(Γ60%，燒結(jié)主排風(fēng)機(jī)排放的廢氣總量減少20°/Γ30%，環(huán)冷機(jī)廢氣排放量減少30%，每噸燒結(jié)礦可節(jié)省固體燃料I. (Γ2. O kg。實(shí)施例2
在一臺面積為180m2的燒結(jié)機(jī)上，其風(fēng)箱總數(shù)為21，抽取從燒結(jié)機(jī)尾部開始往機(jī)頭數(shù)7個(gè)風(fēng)箱的10(T40(TC熱廢氣經(jīng)除塵后與部分環(huán)冷機(jī)的熱廢氣混合，并加入一定量的空氣或氧氣，保持混合氣體中的氧含量為18%,溫度控制在150°C,輸送至燒結(jié)機(jī)料層表面作為燒結(jié)的過程氣體。循環(huán)廢氣風(fēng)罩覆蓋的料面面積占燒結(jié)機(jī)總面積的比例為80%，混合料中的固體燃料配比為3. 3%，混合料中生石灰的CaO含量為75%。該實(shí)施例可以使燒結(jié)工藝二惡英排放總量減少6(Γ70%，燒結(jié)主排風(fēng)機(jī)排放的廢氣總量減少30% 40%，環(huán)冷機(jī)廢氣排放量減少30 35%，每噸燒結(jié)礦可節(jié)省固體燃料2. 0^3. O
kg ο
實(shí)施例3:
在一臺面積為430m2的燒結(jié)機(jī)上，其風(fēng)箱總數(shù)為23，抽取從燒結(jié)機(jī)尾部開始往機(jī)頭數(shù)10個(gè)風(fēng)箱的10(T400°C熱廢氣經(jīng)除塵后與部分環(huán)冷機(jī)的熱廢氣混合，并加入一定量的空氣或氧氣，保持混合氣體中的氧含量為22%，溫度控制在200°C，輸送至燒結(jié)機(jī)料層表面作為燒結(jié)的過程氣體。循環(huán)廢氣風(fēng)罩覆蓋的料面面積占燒結(jié)機(jī)總面積的比例為60%，混合料中的固體燃料配比為3. 1%，混合料中生石灰的CaO含量為85%。該實(shí)施例可以使燒結(jié)工藝二惡英排放總量減少7(Γ80%，燒結(jié)主排風(fēng)機(jī) 排放的廢氣總量減少30°/Γ50%，環(huán)冷機(jī)廢氣排放量減少3(Γ40%，每噸燒結(jié)礦可節(jié)省固體燃料3. (Γ4. O
kg ο實(shí)施例4
在一臺面積為430m2的燒結(jié)機(jī)上，其風(fēng)箱總數(shù)為23，抽取從燒結(jié)機(jī)尾部開始往機(jī)頭數(shù)10個(gè)風(fēng)箱的10(T400°C熱廢氣經(jīng)除塵后與部分環(huán)冷機(jī)的熱廢氣混合，并加入一定量的空氣或氧氣，保持混合氣體中的氧含量為25%,溫度控制在250°C,輸送至燒結(jié)機(jī)料層表面作為燒結(jié)的過程氣體。循環(huán)廢氣風(fēng)罩覆蓋的料面面積占燒結(jié)機(jī)總面積的比例為80%，混合料中的固體燃料配比為2. 5%，混合料中生石灰的CaO含量為95%。該實(shí)施例可以使燒結(jié)工藝二惡英排放總量減少8(Γ90%，燒結(jié)主排風(fēng)機(jī)排放的廢氣總量減少30°/Γ50%，環(huán)冷機(jī)廢氣排放量減少3(Γ40%，每噸燒結(jié)礦可節(jié)省固體燃料4. O 5. O kgo以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，其特征是首先，將燒結(jié)機(jī)從機(jī)頭至機(jī)尾各風(fēng)箱劃分為低二惡英區(qū)域和高二惡英區(qū)域，高二惡英區(qū)域?yàn)閺臒Y(jié)機(jī)尾部開始往機(jī)頭方向的Γιο個(gè)風(fēng)箱，其余區(qū)域?yàn)榈投河^(qū)域，高二惡英區(qū)域的長度要小于等于低二惡英區(qū)域長度； 第二，將燒結(jié)機(jī)高二惡英區(qū)域的10(T40(TC熱廢氣經(jīng)除塵后與環(huán)冷機(jī)的10(T40(TC熱廢氣混合，并加入一定量的空氣或氧氣，保持混合氣體中的氧含量在14%以上,溫度控制在10(T250°C,然后輸送至燒結(jié)機(jī)料層表面用于燒結(jié)的過程氣體； 第三，低二惡英區(qū)域的低溫廢氣經(jīng)除塵、脫硫以后由煙囪釋放到大氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，其特征是所述采用熱廢氣循環(huán)燒結(jié)時(shí)，循環(huán)廢氣風(fēng)罩覆蓋整個(gè)料面或覆蓋部分料面，風(fēng)罩覆蓋面積占燒結(jié)機(jī)總面積的比例控制在5(Γ100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，其特征是所述采用熱廢氣循環(huán)燒結(jié)時(shí)，在配料時(shí)降低固體燃料的配比，固體燃料的配比為2. 5^3. 8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，其特征是所述采用熱廢氣循環(huán)燒結(jié)時(shí)，提高混合料中生石灰的CaO含量，生石灰的CaO含量控制范圍為65、5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，其特征是所述混合氣體中的氧含量優(yōu)選為14 25%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低能耗燒結(jié)廢氣二惡英減排方法，首先，將燒結(jié)機(jī)從機(jī)頭至機(jī)尾各風(fēng)箱劃分為低二惡英區(qū)域和高二惡英區(qū)域，高二惡英區(qū)域?yàn)閺臒Y(jié)機(jī)尾部開始往機(jī)頭方向的4~10個(gè)風(fēng)箱，其余區(qū)域?yàn)榈投河^(qū)域，高二惡英區(qū)域的長度要小于等于低二惡英區(qū)域長度；第二，將燒結(jié)機(jī)高二惡英區(qū)域的100~400℃熱廢氣經(jīng)除塵后與環(huán)冷機(jī)的100~400℃熱廢氣混合，并加入一定量的空氣或氧氣，保持混合氣體中的氧含量在14%以上，溫度控制在100~250℃，然后輸送至燒結(jié)機(jī)料層表面用于燒結(jié)的過程氣體；第三，低二惡英區(qū)域的低溫廢氣經(jīng)除塵、脫硫后由煙囪釋放到大氣中。本發(fā)明既能顯著減少燒結(jié)工藝的二惡英排放量，又可回收煙氣中的余熱。
文檔編號F27D17/00GK102901365SQ20111021179
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者李咸偉, 俞勇梅, 崔健, 石洪志, 沙玉鐸, 賈秀風(fēng), 李建, 熊林 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司, 寧波鋼鐵有限公司