90㎡烧结机烟气循环改造技术方案

90m2烧结机烟气循环改造技术方案

1 概述

对炼铁厂现有的1台90m2烧结机进行烟气循环改造，提升烧结系统的清洁生产水平。

1.1 系统现状

炼铁厂烧结机面积为90m2，每台烧结机设14个风箱，每台烧结机设置一条烟气降尘管道，14个风箱的烟气通过降尘管道汇集后进入机头电除尘器，经除尘、脱硫后排放。

1.2 改造原则

本着“先进、合理、经济、实用”的原则，采用成熟可靠的技术装备和控制系统。

1）在工艺合理、流程顺畅的前提下，最大限度地利用原有设施，节省投资、方便施工；

2）以满足生产功能为主，采用先进技术，改造过程中，尽量减少对生产的影响，改造后，不影响烧结矿产量和质量指标；

3）以最新环保标准为准绳，面向未来，改造内容为提升烧结系统环保水平打基础；

4）烟气循环系统是整个烧结系统的一部分，建成后将与原有烧结系统有机地结合在一起，形成统一的整体。

2 改造方案

2.1技术简介

烧结烟气循环，是指烧结生产过程中产生的一部分热烟气不排入大气，而是经过简单处理后返回烧结料面再次利用。采用该技术，既能为治理烧结烟气污染创造有利条件，又能回收一部分烟气显热，是实现烧结绿色化改造的有效手段之一。根据不同情况，可将烧结烟气外排量减少15%以上，从节能、减排两方面带来效益。因此，烧结烟

气循环技术是一项国家大力倡导的清洁生产工艺技术。

按照循环烟气的来源，主要分内循环和外循环两种模式，本次设计考虑采用烟气内循环技术，见图2-1。

内循环模式示意图

烟气内循环模式下，将烧结机一部分风箱的烟气分流，混合后循环使用，其余风箱的烟气经机头除尘、脱硫（脱硝）后排放。这种模式的特点是：循环烟气未通过机头电除尘器，而是经过简单除尘处理，再由循环风机送至烧结机台车上方的循环烟气罩内重新参与烧结过程，这里的循环风机与传统主抽风机起同样的作用，也是生产风机。

2.2 关键技术

1）烟气分流技术

根据实际条件选择烟气循环工艺模式，确定合理的分配比例，制定适宜的工艺参数。通过烧结风系统数学模型的建立，解决外排与循环烟气间的温度平衡、流量平衡、压力平衡、氧位平衡等问题。

2）烟气循环工艺装备集成

为满足烟气循环工艺需要，设置烟气降尘装置、烟气循环管道集成、烟气收集装置等一系列工艺装备。在自动控制模式下，各装置各司其职，协同工作，保证各部位烟气的温度、流量、压力、含氧量等参数在预期范围内，为整个烧结系统的安全稳定运行提供保障。

2.3 应用效果

1）减少烧结烟气外排总量的15%以上，是减轻烧结厂烟气污染最有效的手段；

2）降低单位产品的有害物质排放量；

3）大幅度降低烧结烟气处理设施（含有害物质脱除装置）的投资和运行费用；

4）热烟气循环使用，增加热利用率，降低固体燃料消耗。

2.4工艺方案

采用烧结烟气内循环模式，将烧结机一部分风箱的烟气分流，混合后循环使用，其余风箱的烟气经原有机头除尘、脱硫系统排放。

循环烟气量按1670m3/min（工况）设计，约占总烟气量的16%，循环烟气温度约200℃（循环风机前），外排烟气温度约120℃（机头电除尘器前）。

通向循环系统的烟气来自烧结机头部和尾部风箱，该部分烟气可在循环系统和外排系统间切换，切换的位置在风箱支管处。在生产过程中，可调节头、尾风箱烟气比例和循环烟气比例。

热风罩的位置设在烧结机台车上方，点火炉之后。在系统中设置补氧装置，可根据需要自动调节进入烧结料层的循环烟气含氧量及循环烟气热风罩内的压力。

在热风罩的两侧，设置一氧化碳检测、报警装置，如果意外情况出现（一氧化碳浓度超标），岗位附近立即声光报警，同时自动调节相关设备，并向烧结主控室发送数据及报警信号。

烟气内循环系统运行后，原主抽风机变频运行。

2.5 工艺布置

增设的烧结烟气内循环系统布置在原有烧结厂区内部，具体位置

选在烧结室的侧面，充分利用现有场地条件，在保证烧结系统生产顺利运行，保证厂区检修通道的前提下，使烟气循环系统的工艺流程合理、顺畅。

2.6 改造范围

烟气循环改造的范围包括：循环风机、多管除尘器、热风罩、管路系统、卸灰装置、控制系统、管道支架及基础。

1）循环风机

循环风机的作用是为循环烟气提供可控的动力。循环风机变频运行，外表面设置隔音隔热层。

2）多管除尘器

多管除尘器的作用是将循环烟气中的颗粒物控制在合适的水平，防止循环风机和后续管路系统的磨损，多管除尘器外表面设保温层。

3）热风罩

热风罩的作用是将循环烟气均匀地分配到烧结机料面上，热风罩采用全钢结构制作，由型钢支架支撑在烧结机骨架上。为防止热量损失，热风罩表面设保温层。

4）管路系统

管路系统指的是从烧结机风箱到循环烟气罩，连接整个烟气循环系统的烟气管道及其附件，包括：循环烟气总管、循环烟气支管、阀门、补偿器等。

5）输灰装置

多管除尘器除尘器、管路系统中的降尘装置等收集的灰尘先进入集灰斗，再通过双层卸灰阀及输灰设备运送到烧结室内的水封拉链机水槽，随降尘管灰一起进入混合料系统。

6）控制系统

烟气循环系统是整个烧结系统的一部分，与烧结机主系统有机地

结合在一起，通过应用有效的检测、控制手段，实现整个系统的安全、稳定运行。

3 预期效果分析

经过“烧结烟气循环”改造后，预期效果主要体现在环保方面。

3.1 环保

改造后在环保方面取得的效果：可从提高除尘效率、提高脱硫效率和节省环保税等。

3.1.1 提高除尘效率

采用烟气内循环模式改造，按烟气循环16%计算，经过机头电除尘器的烟气量可减少为改造前的84%左右，电除尘器内的烟气流速降为原有的84%左右，烟气停留时间延长约16%，可明显提高机头电除尘器的除尘效率，从而降低脱硫塔入口烟气含尘浓度。

3.1.2 提高脱硫效率

按烟气循环16%计算，对脱硫效果的影响体现在以下方面：

1）进入脱硫塔的烟气量可减少为改造前的84%左右，脱硫塔内的烟气流速降为原有的84%左右，烟气停留时间延长约16%，脱硫反应更充分；

2）外排烟气中的SO2在原有基础上富集25%左右，有利于脱硫反应的进行；

3）排烟速度降低，可减少外排烟气中携带的粉尘、液滴，减轻脱硫塔烟气“拖尾”现象。

3.1.3 节省环保税

3.2 提质降耗

采用烟气内循环技术，将高温段烟气循环使用，可得到热风烧结