吳天月
（中冶北方工程技術(shù)有限公司，遼寧 鞍山 114051）
摘要：介紹了寧鋼燒結(jié)機(jī)工程采用煙氣循環(huán)新技術(shù)，對(duì)燒結(jié)廢氣低溫余熱循環(huán)利用，從而減少 燒 結(jié) 工藝生產(chǎn)的廢氣排放總量以及污染物排放量，同時(shí)回收和利用燒結(jié)煙氣的余熱、降低燒結(jié)工藝的能耗。
關(guān)鍵詞：燒結(jié)；煙氣循環(huán)；余熱；節(jié)能減排
0 引言
燒結(jié)工序是鋼鐵行業(yè)的能耗及污染排放大戶。尚未得到有效利用的余熱資源中，燒結(jié)低溫余熱是其中主要的一種。據(jù)燒結(jié)熱平衡分析，燒結(jié)廢氣及燒結(jié)餅帶走 的 物 理 熱 占 整 個(gè) 燒 結(jié) 工 藝 能 耗 約50％～60％。然 而，包括寶鋼在內(nèi)的國(guó)內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)，對(duì)燒結(jié)低溫余熱資源還沒(méi)能全部有效地回收利用。
原設(shè)計(jì)燒結(jié)臺(tái)車是吸入冷風(fēng)燒結(jié)，其消耗焦粉較多，并且成品率的提高也受到限制。如果能利用其中部分的高溫廢氣供應(yīng)燒結(jié)臺(tái)車熱風(fēng)燒結(jié)，便可以收到降 低 焦 比，并提高燒結(jié)礦成品率的雙重效果。
燒結(jié)煙氣循環(huán)利用的技術(shù)特點(diǎn)，是基于一部分熱廢氣被再次引入到燒結(jié)工藝過(guò)程的原理。熱廢氣再次通過(guò)燒結(jié)料層時(shí)，因熱交換和燒結(jié)料層的自動(dòng)蓄熱作用，可將廢氣的低溫顯熱全部供給燒結(jié)混合料，與此同時(shí)，熱廢氣中的二噁英、PAHs、VOC等有機(jī)污染物在通過(guò)燒結(jié)料層中高達(dá)1300℃以上的燒結(jié)帶時(shí) 被 分 解，NOx在 通 過(guò) 高 溫 燒 結(jié) 帶 時(shí) 能夠通過(guò) 熱 分 解 被 部 分 破 壞，盡 管 二 噁 英、PAHs、VOC等有機(jī)污染物在燒結(jié)預(yù)熱帶有可能重新合成，但廢氣循環(huán)燒結(jié)仍然可以顯著減少有機(jī)污染物的排放以及大幅度削減廢氣排放總量。
1 煙氣循環(huán)技術(shù)
1.1 工藝原理
———節(jié)能：1）燒 結(jié) 煙 氣 溫 度 約 150℃，某 些特定風(fēng)箱的煙氣溫度約達(dá)350℃或更高一些，循環(huán)煙氣中的顯熱 可 以 得 到 利 用；2）燒 結(jié) 煙 氣 中 CO平均體積 濃 度 為0.4％～1.0％，此 外，還 有 一 定數(shù)量的其它可燃有機(jī)物，這部分物質(zhì)的潛熱可以得到利用；3）煙氣循環(huán)使用的風(fēng)機(jī)和電機(jī)將消耗部分電能，這部分煙氣如果不循環(huán)就要通過(guò)脫硫設(shè)施和高煙囪排放，將消耗更多的電能；4）最 終 排 放煙氣量可減 少25％～35％，電除塵及脫硫設(shè)備等規(guī)模投資和運(yùn)行能耗可明顯降低；5）采用該技術(shù)后總能耗可降低3％以上。
———減排：1）SO2：由于排放煙氣量的減少和SO2濃度的富集，脫硫效率將有所提高，達(dá)到進(jìn)一步減排 的 效 果；2）NOx：循 環(huán) 煙 氣 中 的NOx絕大部分被燒結(jié)機(jī) 料 床 分 解；3）顆 粒 物：由 于 排放煙氣量 減 少，其 排 放 量 最 大 可 減 少 約45％；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，最終排放煙氣中的 CO 可 大 幅 減 少；5）二噁英：循環(huán)煙氣中的PCDD ／F絕大部分可以在燒結(jié)機(jī)料床上被燒掉，其最終排放量減排數(shù)量明顯，在我國(guó) PCDD／F 減排技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì)是其它任何減排技術(shù) （活性碳吸附、催化分解等）所無(wú)法比擬的；6）HCl、HF：燒結(jié)工序是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)最大的排放源，由于煙氣量的減少、污染物濃度的富集，脫硫設(shè)施對(duì) HCl、HF的脫除效果也將明顯提高；7）其 它 污 染：對(duì) PCB、PAH、VOCs等，也具有明顯的減排效果。
1.2 工藝流程
新技術(shù)燒結(jié)機(jī)增設(shè)兩套燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)系統(tǒng)，每套系統(tǒng)均由煙道、燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)、多管除塵器 （兩級(jí)式）、燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)出口擋板門、循環(huán)煙氣事故擋板門、循環(huán)煙氣風(fēng)罩等構(gòu)成。每套煙氣循環(huán)系統(tǒng)均取1＃ ～3＃ 、22＃ ～23＃ 風(fēng)箱煙氣固定進(jìn)入循環(huán)主管；4＃ ～5＃ 、20＃ ～21＃ 風(fēng)箱支管上加裝切換閥門，采取調(diào)節(jié)選擇煙氣進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)或除塵脫硫系統(tǒng)，其余風(fēng)箱的煙氣則固定進(jìn)入除塵脫硫系統(tǒng)進(jìn)行深度處理，達(dá)標(biāo)后排放大氣。進(jìn)入循 環(huán) 主 管 的 煙 氣 進(jìn) 入 多 管 除 塵 器 （兩 級(jí)式），去除煙氣中的粉塵，以減輕后續(xù)設(shè)備的磨損。經(jīng)過(guò)粗除塵的煙氣，由煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)增壓后送至6＃ ～16＃ 風(fēng)箱對(duì)應(yīng)的燒結(jié)機(jī)上方新增的煙氣循環(huán)風(fēng)罩內(nèi)，兩套煙氣循環(huán)系統(tǒng)的煙氣在循環(huán)風(fēng)罩內(nèi) 混合，再次通過(guò)料層，參與燃燒。循環(huán) 煙 氣 風(fēng) 罩 長(zhǎng) 約44ｍ，寬5.6ｍ，半 圓 柱形。在進(jìn)風(fēng) 罩 前 的 主 管 上 設(shè) 置 循 環(huán) 煙 氣 事 故 擋 板門，當(dāng)燒結(jié)煙氣循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，循環(huán)煙氣事故擋板門開啟，利用空氣補(bǔ)風(fēng)來(lái)確保燒結(jié)機(jī)正常運(yùn)行。
1.3 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
燒結(jié)循環(huán)煙氣量 （max）88×104m3／h，燒結(jié)循環(huán)煙氣溫度200℃，平均工況下年系統(tǒng)消耗電量5372×104kWh，循環(huán)冷卻水量10t／h，節(jié)省燒結(jié)燃料單3％～8％；燒結(jié)廢氣排放總量下降25％～35％。
1.4 關(guān)鍵設(shè)備性能規(guī)格要求
———多管除塵器兩臺(tái)，兩級(jí)式多管，處理風(fēng)量45萬(wàn) m3／h，入口負(fù)壓頭：－16000Pa，進(jìn)口溫度200℃～250℃，阻 損 約1500Pa，出 口 5μm 顆 粒的比例小于10％；———燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，耐高溫變頻軸流風(fēng)機(jī)，5μm顆粒的比例小于15％，煙氣量45萬(wàn)m3／h （～200°），壓頭18000Pa；———風(fēng)罩直徑5.6m，長(zhǎng)44m，半圓柱形。
2 結(jié)語(yǔ)
燒結(jié)廢氣循環(huán)利用，不但可以顯著減少燒結(jié)工藝中的廢氣排放總量以及污染物排放量，同時(shí)，可回收、利 用 燒 結(jié) 煙 氣 的 余 熱、降 低 燒 結(jié) 工 藝 的 能耗，節(jié)能減排效果明顯。