高炉热风炉烟气治理技术介绍
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PS：此步可完成90%的脱硫。
2）第二步：在布袋除尘器中完成：
烟气进入布袋除尘器，除尘器中布袋表面的滤饼部分是由反应产物，未反 应 的 吸 附 剂 、 反 应 物 以 及 飞 灰 组 成 。 当 经 过 滤 饼 时 ， 余 下 的 SO2 、 重 金 属 、 PCDD/F等继续发生反应，完成第二步脱硫。
➢ 仅仅依靠热管换热器预热高炉煤气和助燃空气，最佳情况下可 使高炉鼓风温度突破1100℃大关，但要实现1200～1250℃的高 鼓风温度目标，不采用其它技术手段是不可能的。
1.我国高炉热风炉现状
空气两次预热、煤气一次预热的组合预热系统
1.我国高炉热风炉现状
两座预热炉（小热风炉）+1座混风炉
1.我国高炉热风炉现状
➢ 国内其它大、中型高炉的鼓风温度大多维持在1100~1150℃左右， 而小型高炉大多数处在1050℃左右的水平。
➢ 提高热风炉热风温度是高炉强化冶炼的关键技术。 常用的办法是混烧高热值煤气（如高炉煤气加焦炉煤气），或 增加热风炉格子砖的换热面积，或改变格子砖的材质、密度， 或改变蓄热体的形状（如蓄热球），以及通过种种方法将煤气 和助燃空气预热。
➢ 随着时间推移，整体式热管换热器技术不断成熟，尤其 是冷、热流体之间的中隔板密封技术得到解决，并且人 们认识到分体式热管换热器的诸多缺点，因而整体式热 管换热器得到普遍推广应用。
1.我国高炉热风炉现状--热管换热器
分体式热管换热器
1.我国高炉热风炉现状--热管换热器
整体式热管换热器
1.我国高炉热风炉现状
PS：通常，~15%的污染物会在过滤装置中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生反应。
2.SDS干法脱硫工艺简介—关键技术指标
1 ） 由 于 运 输 和 储 存 的 原 因 ， NaHCO3 原 料 通 常 是 粗 颗 粒 （d50值一般200um）。如果要达到高的反应活性，脱硫剂-小苏 打必须有较大的比表面积，因此在注入烟气反应器前，必须把 NaHCO3研磨至一定细度。
NaHCO3 + HCl
NaCl + CO2 + H2O
2 NaHCO3
SO2 + ½ O2 SO3
Na2SO4 + 2 CO2 +H2O
NaHCO3 + HF
NaF + CO2 + H2O
脱硫并干燥的副产物随 气流进入布袋除尘器被捕集。
注：①反应器也可以不设置，直 接采用烟道。 ②副产物主要为硫酸 钠，其可用于造纸、玻璃、水泥厂。
优点：换热温度高、热利用率高、工作风量大，适合于大高炉生产需要。 缺点：体积大，占地面积大，购置成本高。
（2）换热式热风炉 主要是使用耐高温换热器为核心部件（此部件不能使用金属材质换热器，只
能使用耐高温陶瓷换热器），高炉煤气在燃烧室内充分燃烧，燃烧后的热空气， 经过换热器，把热量换给新鲜的冷空气，可使新鲜空气温度达到1000度以上。
高炉热风炉烟气治理 技术介绍
XX有限公司 2021.01
汇报内容
1. 我国高炉热风炉现状 2. SDS干法脱硫工艺简介 3. 高炉热风炉烟气治理技术方案
1.我国高炉热风炉现状
高炉热风炉作用：把高炉的鼓风加热到要求的温度，用以提高高炉 的效益和效率；如下图所示：
截止到2018年年底，我国高炉炼钢厂个数约为331家，高炉总数约为 1024个，总容积约为107.8万m³。
2.SDS干法脱硫工艺简介—工艺机理
工程中，脱硫主要分两步进行： 1）第一步：在SDS脱硫反应器中完成：
烟道气经过脱硫反应器，通过安装在脱硫反应器上的喷枪将NaHCO3干粉喷 入烟气中去除烟气中的SO2。无数NaHCO3小颗粒以及少量的Na2CO3颗粒与烟气 中的污染物，如HCl、HF以及SO2发生强烈反应，进而吸附脱除污染物。
“前置炉+板式换热器”与“前置炉+管式换热器” 具有如下缺点：
➢ 引风机：一般全压值1000～2000Pa，流量根据高炉容积而定。 ➢ 空气热管换热器烟气侧阻力与扰流子换热器烟气侧阻力之和约
为1000Pa左右。 ➢ 烟气末端温度为180 ℃ ～150 ℃ 。
2.SDS干法脱硫工艺简介
SDS干法脱硫由比利时索尔维（Solvay）公司研制开发，其在 众多领域得到了广泛应用。
根据经验，小苏打的粒径要求: ➢ 90wt%<35 µm (脱 HCl) ➢ 90wt%<20 µm (高效脱SOx)
优点：换热温度高，热利用率高，体积小，购置成本低。 缺点：换热温度没有蓄热式高，使用规模较小。
1.我国高炉热风炉现状
不同炉容高炉热风炉烟气参数表
注：假定煤气初始温度为40℃，空气系数α=1.10。
1.我国高炉热风炉现状--热管换热器
➢ 在20世纪80年代开始，用热管技术回收热风炉烟气余热， 以预热煤气和助燃空气且取得了显著的效果。此后，热 管换热器在高炉热风炉领域获得了广泛推广应用。
生物质燃烧 危险工业品焚烧厂
污泥焚烧厂
生活垃圾焚烧
医疗垃圾， 轮胎焚烧等
玻璃厂
炼钢厂
其他
水泥厂 发电厂
2.SDS干法脱硫工艺简介--反应原理
SDS干法脱硫采用小苏打（NaHCO3）作为脱硫剂；研磨后的 细粒度小苏打（NaHCO3，d90＜20um）通过配套风机送入烟道/反 应器，在温度大于140℃的环境下，NaHCO3会分解生成Na2CO3、 H2O和CO2，如下图所示：
2.我国高炉热风炉现状
高炉热风炉，按其工作原理可分为蓄热式和换热式两种。
（1）蓄热式热风炉 按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉（简称球炉）和采用格子砖的热风炉； 按燃烧方式可以分为外燃式，内燃式，顶燃式等几种。
1.我国高炉热风炉现状
蓄热式格子砖热风炉是现代高炉、尤其是大高炉最常用的热风炉形式。它是 按“蓄热”原理工作的：在燃烧室里燃烧煤气，高温废气通过格子砖并使之蓄热， 当格子砖充分加热后，热风炉就可改为送风，此时有关燃烧各阀关闭，送风各阀 打开，冷风经格子砖而被加热并送出。
形 成 Na2CO3 后 ， 表 面 形 成 微孔结构，犹如爆米花被爆开， 具有更大的晶界作用区；同时， 新生成的Na2CO3在反应瞬间有 高度的反应活性，这样通过化 学吸附可以脱除烟气中的酸性 污染物，通过物理吸附可以脱 除一些有机和无机微量物质。
2.SDS干法脱硫工艺简介--反应原理
A – 小B苏–打与热酸激性活气体反应
2）第二步：在布袋除尘器中完成：
烟气进入布袋除尘器，除尘器中布袋表面的滤饼部分是由反应产物，未反 应 的 吸 附 剂 、 反 应 物 以 及 飞 灰 组 成 。 当 经 过 滤 饼 时 ， 余 下 的 SO2 、 重 金 属 、 PCDD/F等继续发生反应，完成第二步脱硫。
➢ 仅仅依靠热管换热器预热高炉煤气和助燃空气，最佳情况下可 使高炉鼓风温度突破1100℃大关，但要实现1200～1250℃的高 鼓风温度目标，不采用其它技术手段是不可能的。
1.我国高炉热风炉现状
空气两次预热、煤气一次预热的组合预热系统
1.我国高炉热风炉现状
两座预热炉（小热风炉）+1座混风炉
1.我国高炉热风炉现状
➢ 国内其它大、中型高炉的鼓风温度大多维持在1100~1150℃左右， 而小型高炉大多数处在1050℃左右的水平。
➢ 提高热风炉热风温度是高炉强化冶炼的关键技术。 常用的办法是混烧高热值煤气（如高炉煤气加焦炉煤气），或 增加热风炉格子砖的换热面积，或改变格子砖的材质、密度， 或改变蓄热体的形状（如蓄热球），以及通过种种方法将煤气 和助燃空气预热。
➢ 随着时间推移，整体式热管换热器技术不断成熟，尤其 是冷、热流体之间的中隔板密封技术得到解决，并且人 们认识到分体式热管换热器的诸多缺点，因而整体式热 管换热器得到普遍推广应用。
1.我国高炉热风炉现状--热管换热器
分体式热管换热器
1.我国高炉热风炉现状--热管换热器
整体式热管换热器
1.我国高炉热风炉现状
PS：通常，~15%的污染物会在过滤装置中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生反应。
2.SDS干法脱硫工艺简介—关键技术指标
1 ） 由 于 运 输 和 储 存 的 原 因 ， NaHCO3 原 料 通 常 是 粗 颗 粒 （d50值一般200um）。如果要达到高的反应活性，脱硫剂-小苏 打必须有较大的比表面积，因此在注入烟气反应器前，必须把 NaHCO3研磨至一定细度。
NaHCO3 + HCl
NaCl + CO2 + H2O
2 NaHCO3
SO2 + ½ O2 SO3
Na2SO4 + 2 CO2 +H2O
NaHCO3 + HF
NaF + CO2 + H2O
脱硫并干燥的副产物随 气流进入布袋除尘器被捕集。
注：①反应器也可以不设置，直 接采用烟道。 ②副产物主要为硫酸 钠，其可用于造纸、玻璃、水泥厂。
优点：换热温度高、热利用率高、工作风量大，适合于大高炉生产需要。 缺点：体积大，占地面积大，购置成本高。
（2）换热式热风炉 主要是使用耐高温换热器为核心部件（此部件不能使用金属材质换热器，只
能使用耐高温陶瓷换热器），高炉煤气在燃烧室内充分燃烧，燃烧后的热空气， 经过换热器，把热量换给新鲜的冷空气，可使新鲜空气温度达到1000度以上。
高炉热风炉烟气治理 技术介绍
XX有限公司 2021.01
汇报内容
1. 我国高炉热风炉现状 2. SDS干法脱硫工艺简介 3. 高炉热风炉烟气治理技术方案
1.我国高炉热风炉现状
高炉热风炉作用：把高炉的鼓风加热到要求的温度，用以提高高炉 的效益和效率；如下图所示：
截止到2018年年底，我国高炉炼钢厂个数约为331家，高炉总数约为 1024个，总容积约为107.8万m³。
2.SDS干法脱硫工艺简介—工艺机理
工程中，脱硫主要分两步进行： 1）第一步：在SDS脱硫反应器中完成：
烟道气经过脱硫反应器，通过安装在脱硫反应器上的喷枪将NaHCO3干粉喷 入烟气中去除烟气中的SO2。无数NaHCO3小颗粒以及少量的Na2CO3颗粒与烟气 中的污染物，如HCl、HF以及SO2发生强烈反应，进而吸附脱除污染物。
“前置炉+板式换热器”与“前置炉+管式换热器” 具有如下缺点：
➢ 引风机：一般全压值1000～2000Pa，流量根据高炉容积而定。 ➢ 空气热管换热器烟气侧阻力与扰流子换热器烟气侧阻力之和约
为1000Pa左右。 ➢ 烟气末端温度为180 ℃ ～150 ℃ 。
2.SDS干法脱硫工艺简介
SDS干法脱硫由比利时索尔维（Solvay）公司研制开发，其在 众多领域得到了广泛应用。
根据经验，小苏打的粒径要求: ➢ 90wt%<35 µm (脱 HCl) ➢ 90wt%<20 µm (高效脱SOx)
优点：换热温度高，热利用率高，体积小，购置成本低。 缺点：换热温度没有蓄热式高，使用规模较小。
1.我国高炉热风炉现状
不同炉容高炉热风炉烟气参数表
注：假定煤气初始温度为40℃，空气系数α=1.10。
1.我国高炉热风炉现状--热管换热器
➢ 在20世纪80年代开始，用热管技术回收热风炉烟气余热， 以预热煤气和助燃空气且取得了显著的效果。此后，热 管换热器在高炉热风炉领域获得了广泛推广应用。
生物质燃烧 危险工业品焚烧厂
污泥焚烧厂
生活垃圾焚烧
医疗垃圾， 轮胎焚烧等
玻璃厂
炼钢厂
其他
水泥厂 发电厂
2.SDS干法脱硫工艺简介--反应原理
SDS干法脱硫采用小苏打（NaHCO3）作为脱硫剂；研磨后的 细粒度小苏打（NaHCO3，d90＜20um）通过配套风机送入烟道/反 应器，在温度大于140℃的环境下，NaHCO3会分解生成Na2CO3、 H2O和CO2，如下图所示：
2.我国高炉热风炉现状
高炉热风炉，按其工作原理可分为蓄热式和换热式两种。
（1）蓄热式热风炉 按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉（简称球炉）和采用格子砖的热风炉； 按燃烧方式可以分为外燃式，内燃式，顶燃式等几种。
1.我国高炉热风炉现状
蓄热式格子砖热风炉是现代高炉、尤其是大高炉最常用的热风炉形式。它是 按“蓄热”原理工作的：在燃烧室里燃烧煤气，高温废气通过格子砖并使之蓄热， 当格子砖充分加热后，热风炉就可改为送风，此时有关燃烧各阀关闭，送风各阀 打开，冷风经格子砖而被加热并送出。
形 成 Na2CO3 后 ， 表 面 形 成 微孔结构，犹如爆米花被爆开， 具有更大的晶界作用区；同时， 新生成的Na2CO3在反应瞬间有 高度的反应活性，这样通过化 学吸附可以脱除烟气中的酸性 污染物，通过物理吸附可以脱 除一些有机和无机微量物质。
2.SDS干法脱硫工艺简介--反应原理
A – 小B苏–打与热酸激性活气体反应