混合料预先干燥对烧结NOx排放的影响

 为利用烧结过程自身特性,实现烧结NO_x过程减排,通过烧结杯试验研究了烧结混合料热风预先干燥对烧结产质量指标和烧结烟气中NO_x排放浓度的影响。研究表明,随着烧结混合料热风预先干燥时间的增加,烧结矿转鼓强度和落下强度呈现总体增加的趋势,烧结成品率、垂直烧结速度和烧结利用系数呈先升高后下降的趋势;随着热风预先干燥时间的增加,烧结过程中烟气NO_x基准质量浓度和NO_x排放量会逐渐减少,当干燥时间达到30 min时,在不降低烧结矿产质量的情况下,在氧气体积分数为16% 的基准下NO_x质量浓度可降低20%左右,NO_x排放总量相比基准烧结减少22.82%。烧结混合料热风预先干燥可以减少烟气NO_x的排放,在烧结过程中实现NO_x减排的目的,为钢铁企业实现NO_x达标排放提供思路和方法。     

首钢京唐公司超厚料层烧结的试验分析

厚料层烧结技术可在不增加燃料用量的条件下使烧结矿转鼓强度提高,从而提高烧结矿成品率。通过烧结杯试验定量研究了在不同料层厚度和超厚料层条件下降低焦粉配比对料层透气性、料层热量分布、烧结矿产量和质量、吨矿烧结烟气排放量和吨矿烧结污染物排放量等烧结排放指标的影响,并对超厚料层烧结适宜的焦粉配比进行了探究。结果表明,烧结料层厚度由800 mm逐步增加至950 mm时,在相同焦粉配比条件下增加烧结料层厚度可大幅度改善烧结矿产量和质量以及各项烧结指标,从而为降低焦粉配比创造条件。当料层厚度为950 mm和焦粉配比为4.3%时,除垂直烧结速度和烧结利用系数有所降低外,可获得与料层厚度为800 mm和焦粉配比为4.5%时相当的烧结矿产量和质量以及烧结矿成品率和低温还原粉化指数等烧结指标。同时,烧结固体燃耗显著下降约6%,吨矿烧结烟气排放量和吨矿烧结污染物排放量大幅度下降,其中,吨矿NO排放量下降了24%,吨矿SO₂排放量下降了35%。     

烟气循环烧结过程风氧平衡

 与普通烧结相比,烟气循环烧结工艺拥有节能减排和清洁生产的优势。为此,重点研究了烟气循环烧结过程风氧平衡规律,旨在保证烧结产质量指标的前提下,进一步提高烟气循环率,根据理论计算结合实测对烟气循环烧结过程风氧平衡进行了研究。研究结果表明：烧结机的中前部和尾部几个风箱的烟气具有低硫、氧含量高、温度较高的特点,可以作为循环烟气,与部分高温环冷废气均匀混合后,在保证烧结进风氧气体积分数18%以上的前提下,通过优化调节主抽风量、漏风率和烧结耗氧量等,可以实现烟气循环率达到43%,为烟气循环烧结工艺的发展提供了理论指导。     

烧结烟气循环技术创新和应用

介绍了烧结烟气循环技术的特点,阐述了5种烧结烟气循环技术EOS、LEEP、EPOSINT、区域性废气循环和烧结废气余热循环技术的发展应用情况及适用范围,指出烧结烟气循环技术可减少烧结工艺生产的废气排放总量和污染物排放量,回收烟气余热、降低烧结生产能耗,是我国烧结机升级改造的主要方向。     

不同料层高度烧结过程尾气排放规律

研究了不同料层高度下烧结过程中尾气成分(O₂、CO₂、SO₂和NO)的变化规律.结果表明:随着烧结历程的推进,尾气中O₂含量降低而CO₂含量升高,这主要是因为固体燃料燃烧量逐渐增多;尾气中SO₂、NO的含量亦呈升高趋势,但幅度很小,这主要是因为烧结料层对SO₂有吸收作用,而燃烧带的CO气体则可以还原使部分NO分解;在临近烧结终点时,因料层对SO₂的吸收作用消失而使析出作用强化,导致尾气中SO₂含量急剧升高.另外,随着料层高度的增加,因固体燃料配比相应减小,尾气中CO₂、SO₂和NO的含量降低,而O₂含量增加.因此,控制高温区宽度的厚料层烧结技术是我国开展减少烧结尾气中气体污染物(CO₂、SO₂和NO)的有效措施.     

基于测试的烟气循环烧结工艺

在正常生产情况下,以新钢8号360m2烧结机为研究对象,提出基于测试的烟气循环烧结工艺思路。采用风箱支管开孔取样的测试方法,通过选择合理的测定位置和测点,测试烧结烟气温度、O2体积分数以及SO2和NOx体积分数,探索其变化规律并制定适宜的内、外循环工艺方案。研究结果表明,烧结机前段风箱烟气中O2体积分数较低,在18号风箱之后O2体积分数逐步上升;烧结烟气密度随温度升高而变小,流速相应增大,但其标况流量相当;烧结循环烟气O2体积分数越高,烧结机漏风率越低,烟气循环率越高;内、外循环工艺都能降低固体燃料消耗,清洁烧结生产,前者兼顾增产功效,适合新建项目,后者兼顾减排功效,适合改造项目。     

烧结烟气循环的自动控制

介绍了宁钢2#烧结机烟气循环的自动控制在烧结中的应用情况。对烟气循环节能、减排原理进行了阐述,详细介绍了控制系统的硬件组成、控制系统软件、参数检测、自动控制及控制中的要点。与常规烧结工艺相比,烟气循环烧结技术可有效实现烧结烟气中SO_2富集,减少烧结过程废气排放总量。实践证明,该系统具有集成成本低、系统稳定性和可靠性高的特点。     

料面打孔对烧结烟气CO排放的影响

针对烧结料层透气性差、烟气CO排放高的问题,采用料面打孔进行了烧结杯实验,研究了不同密度的料面打孔对烧结烟气CO排放浓度、烧结矿强度、冶金性能、显微组织的影响。结果表明:采用料面打孔后,CO含量均先上升至峰值,而后下降,且低密度、中密度、高密度料面打孔下烧结烟气CO平均含量比基准样分别降低了约20.45%、27.87%、38.22%;随着料面打孔密度的增加,烧结矿成品率、转鼓指数都呈先增大后减小的趋势,其中中密度打孔时成品率和转鼓指数最优,较基准样分别提高了2.11%、4.90%;低温还原粉化指标和还原性呈现先升高后降低的趋势,中密度打孔烧结时出现最优值,RDI_+3.15达到71.83%;低密度、中密度料面打孔烧结时,还原性指数较基准分别提高了0.16%、0.46%;软化开始温度呈先升高后降低的趋势,而软化区间呈先降低后升高的趋势,中密度打孔时达到最优。建议实际生产时采用中密度打孔烧结,以获得性能最优的烧结矿。     

烧结烟气中NOx减排进展

 铁矿石烧结是钢铁工业生产的重要一环,同时也是大气中NO_x污染物的主要排放源。随着人们对大气环境的要求越来越高,烟气排放标准日益严格,如何高效、低成本脱除烧结烟气中的NO_x已经成为了钢铁企业面临的一个巨大挑战。首先介绍了烧结工序烟气NO_x的排放规律及现状,然后从烟气中NO_x生成机理出发,深入解析了煤燃料在热解和燃烧中氮的氧化还原机制,详细阐述了温度、氧及某些金属对煤中氮转化的不同影响,再结合NO_x的理化属性进一步指出了氧化/还原脱硝路径,并介绍了现阶段根据这2条路径开发的各种源头、末端和过程烟气治理手段;同时,结合不同的脱硝路径,深入分析了SCR催化还原机制、催化氧化机制和铁酸钙催化还原脱硝机制,全面总结对比了近期常见的各种NO_x减排举措的研究进展,其中铁酸钙催化过程脱硝以其低成本、显著的脱硝效果和不增加任何气、固污染物的特点而展示出巨大的潜力。最后,结合国家超低排放新的要求和钢铁企业烧结生产的现状,指出了当前钢铁工业烧结烟气高效、经济脱硝所面临的研究挑战,并展望了铁酸钙催化过程脱硝的应用前景和发展方向。     

烧结烟气循环系统数值模拟

摘要：以沙钢4号烧结机烟气循环系统为研究对象,建立烧结烟气循环系统三维数值计算模型。对烟气循环系统的烟气分配器及循环烟罩进行数值模拟,计算得到烧结循环系统速度场和温度场。计算结果表明：相比于常规循环烟罩结构,烟气分配器安装在循环烟罩的上部时,循环烟气吹扫范围在料面宽度方向上达到完全覆盖,在料面宽度方向上循环烟气的温度和速度分布梯度较小;分配器支管加装导流板后,支管出口的速度场有了一定的改善,中心区域和边缘区域的主流烟气速度基本相同,速度可达26m/s;分配器支管加装导流板后,循环烟气吹扫面积增加了一倍。     

烧结烟气脱硫系统湿烟气排放的环境问题探讨

某钢铁企业大型烧结烟气湿法脱硫系统采用湿烟气排放,在国内烧结脱硫领域尚属首例。对该脱硫系统湿烟气排放的扩散情况、烟羽长度等进行了计算,并对相关排放污染物的最大落地浓度及其出现距离等环境问题进行初步分析和探讨。计算结果表明,该脱硫系统当前湿烟气排放烟羽抬升高度为78～144 m,冬季明显高于夏季;烟羽扩散长度为50～220 m,随环境温度、相对湿度、风速等因素改变而改变;净化湿烟气中SO2、NOx和粉尘等污染物排放浓度均满足国家环境标准要求。     

Analysis of flue gas emission law in sintering process of iron mine

In order to study the emission law of COx in the sintering flue gas, firstly, the fuel combustion behavior in the sintering process was studied and the generation mechanism of COx was analyzed. Then, the sintering process in the production site was simulated. Sintering flue gas was detected by the flue gas analyzer. Flue gas temperature, negative pressure, and flue gas composition were analyzed. The correlation between the change of flue gas parameters and the state of sinter bed was analyzed. The experimental results can be concluded that the main factor affecting the mass concentration of CO in the sintered flue gas is temperature. The changes of CO, CO2 and NOx mass concentrations are consistent and negatively correlated with the changes of O2 gas volume fraction.CO, SO2 and NOx concentrations have the same extreme time, and the flue gas temperature reaches the fastest rising period. The golden stage of staged treatment of CO in flue gas is from the end of sintering ignition to the rise of flue gas temperature.     

铁矿烧结过程烟气排放规律分析

摘要：为了研究烧结烟气中COx的排放规律,首先对烧结工序中燃料燃烧行为进行研究,分析COx的生成机制。然后模拟生产现场烧结过程,使用烟气分析仪对烧结烟气进行检测,分析烟气温度、负压、烟气成分等数据,并结合烧结料层状态解析了烟气参数变化与料层状态之间的相关联性。实验结果得出,影响烧结烟气中CO质量浓度的主要因素是温度;CO、CO2和氮氧化物质量浓度变化一致,与O2气体积分数变化负相关;CO、SO2和氮氧化物浓度有相同的极值时间,此时烟气温度达到最快上升期;烧结点火结束之后至烟气温度上升之前是分段处理烟气中CO的黄金阶段。     

烧结烟气中氮氧化物脱除工艺分析

 随着政府对污染物的排放要求越来越严格,烧结工序中NOx的减排是近年来钢铁行业污染治理的重要方向。目前烧结工序中[NOx]的减排工艺以原料控制和过程控制为主,末端控制技术还不成熟,而末端控制技术是未来脱硝的关键。因此,简单介绍了原料控制和过程控制的相关技术,重点介绍了末端控制技术,尤其是选择性催化还原技术在烧结烟气处理中存在的问题以及解决的方法。     

焦粉粒度对烧结烟气中CO排放的影响

摘要：针对钢铁企业大气污染物排放问题,生态环境部提出了NOx、SO2、烟气颗粒物等超低排放的要求,京津冀地区在此基础上对烧结工序的CO排放浓度也做了相应要求。为探究不同粒度焦粉对烧结烟气中CO排放的影响,进行烧结杯实验,使用紫外差分烟气分析仪实时测定烧结烟气中CO浓度,并测定烧结矿的性能指标。结果表明：焦粉粒径小于1mm时,生料层透气性差,焦粉燃烧不完全,CO排放量大,随着焦粉粒径增大,制粒得到强化,生料层透气性、氧化性气氛得到改善,在焦粉粒径达到3～4mm时达到最佳,较小于1mm降低约41%;随着粒径增大,烧结矿强度、成品率均有所增加,冶金性能得到改善,在焦粉粒径达到2～3mm时,综合性能达到最优。     

卧式喷淋塔烟气脱硫的数值模拟

卧式喷淋塔技术是北京科技大学环境中心开发的一种新型烟气脱硫系统工艺,在某些方面克服了立式喷淋塔的缺点,具有脱硫效率高、压力损失小、运行成本低、易检修等特点.但在实际工程中仍然需要进一步的改进.为了研究不同喷淋的布置格局对卧式喷淋塔的内部流场的影响,构建了卧式喷淋塔物理模型,采用Icem软件划分网格,利用Fluent软件数值模拟计算.模拟中选择k-ε湍流模型及随机轨道模型,数值模拟计算采用SIMPLE算法.模拟结果表明：双层喷淋设置时喷雾锥角为90°,上部喷淋高度为距顶部0.9 m,下部喷淋高度为距顶部2.4 m,喷淋层间距为1.5 m时,有效的减少脱硫塔压力损失,降低能耗,塔内吸收区烟气流动的速度均匀,增大了气液接触的频率.烟气的温度适宜于气液反应.总体上提高了烟气的脱硫效率,为实际工程的设计和应用提供指导.     

漩涡撞击法烧结脱硫烟气流场仿真研究

采用Fluent软件对均气环、冷却预处理器和漩涡撞击元件三项关键技术进行模拟仿真,并用MATLAB拟合其对烟气流场的影响规律.结果表明:烟气分布最优时,均气环安装位置与宽度呈线性关系时;冷却预处理器喷水速度越大,烟气温度越低,当喷水速度大于30m·s^-1时,随着喷水量增大,温度变化不明显,最佳喷水速度范围为25～30m·s^-1;压力损失随漩涡撞击元件切向速度的增大而增大,当切向速度大于20m·s^-1时,压力损失急剧上升,漩涡撞击元件最大切向速度应该控制在20m·s^-1左右,即托盘转速应该为85r·min^-1左右.