烧结烟气CO的产生及治理途径——源头及过程控制技术

烧结烟气CO的减排越来越受到重视,从源头和过程减少CO的排放,对烧结清洁生产意义重大.本文从低碳烧结技术和烧结过程燃料燃烧调控技术入手,总结从源头和烧结过程减少CO排放的方法.结果 表明:超厚料层烧结技术、富氢能源利用技术等可以从源头减少CO的生成,而燃料粒度及分布的控制技术、蒸汽喷吹技术、富氧改变燃烧介质技术和烟气循...     

降低烧结固体燃料消耗的途径

一、前言目前,我国烧结能耗比较高,全国重点钢铁企业为85公斤标煤/吨(1985年平均值),高于国外一般水平。焦粉(煤粉)是烧结生产中的主要燃料,占整个工序能耗的80—85％。在烧结过程中,固体碳的燃烧为形成液相和其它反应的进行提供了必要的热量和气氛条件。显然,改善焦粉在烧结过程中的燃烧特性,提高燃料利用率,是烧结生产中值得研     

配碳量对烧结烟气排放规律的影响

为了更好地对烧结烟气进行协同治理,建立一体化控制技术,对不同配碳量混合料进行烧结实验。通过德国testo350烟气分析仪实时在线测得烧结烟气中CO、SO_2、NO_x、O_2等成分数据,分析烧结过程中CO、SO_2、NO_x形成的机理及主要影响因素。结果表明:烧结过程中,烟气CO平均质量浓度随配碳量增加而上升;SO_2的排放在烧结终点前始终存在一个排放质量浓度峰值区间,并且配碳过高造成的还原性气氛不利于脱硫;烟气中的NO_x主要来自于燃料燃烧产生的燃料型NO_x,应使烧结燃料引入的N最小化;建议分级治理烟气,将SO_2质量浓度高的区域烟气引入点火区域实现热风烧结,并且利用自反应、自催化作用协同富集降低其污染物的质量浓度。     

梅钢四号烧结机配加氧化铁皮的生产试验

由于烧结工序产生的NOx主要为燃料型NOx[1](90％以上是由烧结燃料燃烧产生[2]).氧化铁皮中的FeO在烧结过程中放热,可替代部分焦粉,对降低固耗有一定效果,因此,理论上烧结生产添加氧化铁皮,通过降低固体燃料消耗也可以达到降低烧结烟气NOx浓度的目的.为实现烧结烟气NOx源头治理[3]和减少排放,在梅钢四号烧结机...     

烧结工序节能分析

烧结工序能耗中,固体燃料消耗占总能耗的75％-80％,电力占13％-20％,点火燃烧占5％～10％。所以,降低烧结工序能耗的关键是降低固体燃耗。2008年烧结工序能耗先进单位的固体燃耗一般是在40～50kg／t,而落后企业的值则高达72kg／t。     

攀钢烧结燃料粒度对烧结矿产质量的影响

一、前言烧结过程必须在一定的高温下才能进行。而高温是由燃料的燃烧造成的。其中80%的热量来自固体燃料的燃烧。烧结过程温度的高低,燃烧的速度,燃烧带的宽度及烧结料中的气氛等都影响到烧结矿的产质量。而这些都与燃料的粒度及用显有关。这些都是影响烧结过程的重要因素。     

南钢烧结燃料利用率的研究

1.前言南钢烧结机热平衡测定中,化学不完全燃烧损失的化学热占烧结总体热平衡的21％,其中燃烧废气可燃物热损失为11.3％;成品矿残炭化学热损失为9.8％。相当于损失了所使用固体燃料的28.3％。经测定,废气中燃烧比(CO/(CO_2 CO))     

无烟煤代替焦粉燃烧行为及对烧结NOx排放的影响

 为了明确固体燃料燃烧行为对烧结过程NOx排放及其产质量的影响规律,采用微型燃烧装置考察了无烟煤代替不同比例焦粉时其燃烧速率、CO生成等燃烧行为对NOx排放浓度和总量、氮元素转化率的影响规律,并在此基础上进行工业性试验,研究不同替代比例下NOx排放和烧结产质量指标的变化规律。结果表明,随着无烟煤代替焦粉比例的升高,其燃烧速率逐渐减小,且其与NOx排放浓度整体呈线性正相关关系,同时其CO生成量则先增大后减小,且与NOx排放总量和氮元素转化率均呈线性负相关关系。此外,固体燃料的燃烧热值会对烧结产质量指标产生影响,而在兼顾NOx排放指标及烧结产质量指标下,低氮无烟煤代替焦粉的适宜比例为70%。     

安钢烧结系统配加低氮固体燃料减排的工业实验

烧结过程中产生的氮氧化物主要来自于固体燃料中挥发份的燃烧,而安钢烧结使用的固体燃料以无烟煤为主,挥发份含量较高,因此氮氧化物排放较高.为验证低氮固体燃料对烧结污染物减排的作用,技术人员在2#烧结系统组织了低氮煤和焦粉替代高挥发份无烟煤的工业实验,对比分析了减排效果及燃料成本变化.     

承德建龙烧结焦改煤降低燃料成本生产实践

烧结工序能耗中,固体燃料消耗占总能耗的75%-80%,电力占13%-20%,点火燃烧占5%~10%。所以,降低烧结工序能耗成本的关键是降低固体燃料成本。承德建龙2009-2010年对烧结工序固体燃料进行焦改煤实验调整,使用不同质量无烟煤与焦粉对比,烧结固体燃耗成本均出现降低。     

烧结过程中燃料利用率的提高

本文分析了我国烧结能耗的现状及燃料消耗较高的原因。着重讨论了改善资料燃烧状态，以提高燃料利用率，降低烧结固体燃耗的技术措施。     

宝钢烧结固体燃料粒度控制探索与实践

烧结固体燃料破碎过程受多方面因素的影响,具有粒度波动性较大及人为影响大的特点。根据固体燃料燃烧理论和颗粒比表面积变化规律,找出了燃料粒度波动对烧结过程的影响,结合宝钢烧结的实际条件和生产经验,对固体燃料粒度波动做到了较准确的判断,并制定了相应的生产调整措施,确保了宝钢烧结生产的稳定,达到了降低固体能耗的目的。     

燃料种类与粒度对烧结的影响

烧结过程主要借助配入烧结料中的固体燃料的燃烧而产生的高温下进行的。烧结过程温度的高低,燃烧速度,燃烧带的宽度及烧结料的气氛等,都影响到烧结矿的产质量及燃耗水平。燃料的燃烧性能主要取决于燃料的种类及粒度。燃料的适宜粒度,对于每一种烧结原料既取决于燃料的燃烧速度,同时又与烧结料中其他成份的粒度组成、导热性能等因素有关。燃料的种类主要取决于生产单位的供料情况,调整受到很大局限。而燃料的粒度则     

降低烧结固体燃耗的研究与生产实践

固体燃料消耗约占烧结生产总能耗的70%～80%,如何降低固体燃料消耗是降低烧结生产过程能耗的关键。目前天钢烧结工序固体燃料消耗为51.49kg/t,与国内先进水平比有较大差距,具有挖潜空间。本文分析了影响天钢烧结工序固体燃料消耗的主要因素,并结合烧结生产实际及设备现状,制定了一系列降低烧结固体燃料消耗的措施。通过提高料层厚度、降低漏风率、提高料温、优化熔剂结构等措施的实施,烧结固体燃料消耗下降至43.36kg/t,取得了良好的经济效益和社会效益。     

料面喷吹蒸汽对烧结矿产质量和CO排放的影响

 随着钢铁行业烧结烟气污染物超低排放标准的持续收紧,烧结料面喷吹技术以其节能减排提质的潜在优势成为新的研究热点,被广泛认为是当前具有一定综合减排效果的烧结过程控制技术。为探究料面喷吹蒸汽的最优工艺制度,查明蒸汽喷吹影响烧结过程的作用机理,以期实现其工业化应用,采用某钢铁厂的烧结原料,研究了蒸汽喷吹总量、喷吹流量及开始喷吹时刻对烧结矿产质量指标及CO排放的影响。结果表明,在50 kg 级烧结杯原料条件下,料面喷吹蒸汽最佳试验条件应为烧结点火8 min后连续喷15 min,喷吹流量为0.02 m3/min,喷吹总量为180 g;此时,较基准相比,垂直烧结速度和利用系数稍有降低,成品率和转鼓强度分别提高0.60%和1.94%,固体能耗降低1.15 kg/t,达到最优值,烧结烟气CO浓度降低10.91%;表明喷吹蒸汽的进入使得被其他混匀矿包裹燃料中的碳元素充分反应,发挥高温反应的效果显著,进而提高成品率和转鼓强度;同时适宜蒸汽的加入参与到烧结高温带反应,有利于H₂O与C和O₂反应,将还原性气氛的CO转化为CO₂,进而降低CO排放和烧结固体能耗。综合来看,在合理的喷吹制度下,料面喷吹蒸汽可起到烧结过程CO减排和改善烧结矿产质量指标的双重效果。     

燃烧条件对准颗粒CO排放影响的数值模拟

在烧结过程中料层不同位置温度、氧气浓度、空气流速等条件存在差异巨大,为探究烧结过程中燃烧条件对烧结准颗粒CO生成行为的影响,利用数值模拟的方法研究了不同准颗粒烧结过程。通过FLUENT软件,以多孔介质模型为基础,结合能量方程模型、组分输运方程模型、燃料燃烧以及污染物排放的反应动力学模型,以自定义功能(UDF)对各方程模型的源项进行定义与修正,建立了4种不同结构铁矿石烧结准颗粒,即S′型(裸露型)、S型(被覆型)、C型(外包型)和P型(球团型)的燃料燃烧过程模型,阐述了各种因素对烧结准颗粒中燃料燃烧行为及污染物排放特性的影响规律。模拟结果显示,准颗粒烧结过程CO排放规律随着燃烧条件的变化而发生改变,不同的反应条件对准颗粒内焦炭的燃烧速率有不同影响。当环境温度从1 200 K升至1 400 K时,准颗粒的CO排放总量下降了2%左右。较高的环境风速与氧气浓度都使准颗粒的CO排放浓度峰值增加,同时增加了焦炭的未完全燃烧程度。     

烧结料面喷洒蒸汽提高燃料燃烧效率研究

针对京唐烧结开展了料面喷洒蒸汽的研究,从热力学和动力学角度分析了烧结料面喷洒蒸汽对烧结过程,尤其是燃烧反应的影响。通过烧结废气成分测试验证了料面喷洒适量水蒸气可提高燃料完全燃烧的比例,从而有利于烧结节能降耗。研究结果表明:喷洒2 t/h蒸汽后,烧结废气中CO曲线在经过蒸汽管道时显著降低(曲线波峰和波谷之间差距约4 000ppm),废气CO_2/(CO+CO_2)从80%提到85%水平。CO_2/(CO+CO_2)提高5%理论上可降低固体燃耗约2 kg/t,实际工业试验中降低了1.64 kg/t。     

降低3#烧结机固体燃耗的实践

烧结工序的能耗约占钢铁生产总能耗的10%,这其中,固体燃料消耗占到70%~80%,所以,降低烧结固体燃料消耗是降低烧结工序能耗的主攻方向。介绍了安钢3#烧结机在降低固体燃料消耗方面所采取的措施和取得的进展。     

铁矿烧结过程温室气体COx排放规律的研究

详细地对铁矿烧结过程温室气体COx排放规律进行了研究,结果表明:烧结过程温室气体COx排放变化情况能够很好地反映烧结过程固体燃料焦粉的燃烧状况,证明焦粉的燃烧是以生成CO2的完全燃烧反应为主,但仍有部分生成CO的未完全燃烧反应存在.烧结烟气中CO2浓度值降为零值时所对应的点与烧结废气温度为最大值有很好的对应关系,能很好地用于确定烧结终点.焦粉配比和碱度对烧结过程焦粉燃烧的影响也能明确地从温室气体COx的排放情况表现出来,而且,通过判断焦粉的燃烧状况,可以推测出烧结矿质量的优劣,用于指导烧结生产.     

燃料结构对烧结性能及综合效果的影响

 焦粉与无烟煤均可作为烧结燃料,产生烧结过程物理化学反应与发热作用的主要是碳素,由于价格因素无烟煤碳的性价比几乎是焦粉碳的2倍,有利于经济烧结。在攀钢钒原燃料条件下,开展了燃料结构与比例的系统试验并对试验结果进行综合评价。实验室试验表明,“25%焦+75%煤”综合效果最好,“50%焦+50%煤”次之,但这两种结构比例均优于单独使用焦或煤。工业试验表明,“15%焦+85%煤”综合效果最好,“85%焦+15%煤”次之,这两种搭配均优于单独使用焦。试验中发现,单独使用煤综合效果优于单独使用焦,且烧结矿矿物组成与结构及冶金性能基本不受影响。排除煤粉配比略高、脉石含量高的影响因素后仍然体现出明显的经济性,而综合效果不受影响。实验室烟气成分检测表明,单独用焦或煤或两者搭配使用,随着烧结时间的变化,其废气O₂、CO、CO₂含量曲线形状高度相似,表现出燃料结构与比例对烧结过程的燃烧与作用机理是相同的或差异甚微,不同的是废气成分含量有一定的差异但不大,表征燃烧效率与利用率φ(CO)/[φ(CO)+φ(CO₂)]比值相近或差异不大,这说明焦、煤可以互换或搭配使用,达到用煤经济性的目的。