基于烧结矿显热利用的烧结烟气no_x危害控制技术研究

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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringInvestigationofNOXhazardcontrolfromsinteringfluegasbasedonsinteringsensibleheatrecoveryprocessMasterCandidate：LuoJingMajor：SafetyScienceandEngineeringSupervisor：Prof.ChenW

2、angshengWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430081,P.R.ChinaMay,2015摘要NOX是主要的大气污染物之一，对人体健康和生态环境危害严重。烧结混合料中煤燃烧产生的NOX是钢铁行业主要的污染物之一。烧结烟气由于具有烟气量大、NOX浓度低、含湿量大、含氧量高等特点，导致其脱硝困难。随着国家环境3保护部颁布的新标准中规定烧结烟气NOX的排放标准限值为300mg/Nm，烧结烟气脱硝已成为当务之急。针对烧结烟气SCR脱硝技术投资和运行成本高、催化

3、剂失活等问题，结合烧结烟气的特点，本文提出了一种新的烧结烟气NOX控制方法：基于烧结矿显热利用的烧结烟气NOX危害控制技术，该技术以烧结矿作为脱硝催化剂，将氨法脱硫后烟气作为冷却介质，在烧结环形冷却机上实现第一级脱硝；同时，利用烧结矿显热加热氨法脱硫后烟气，并使其达到SCR脱硝窗口温度，以实现第二级脱硝。以三种不同的烧结矿为SCR脱硝催化剂，通过实验研究反应温度、NH3/NO摩尔比、烧结矿粒径、空速、O2浓度、入口NO浓度、SO2和H2O等工艺参数对模拟烧结烟气NH3-SCR脱硝效率及氨气利用率的影响，获得了烧结矿作为S

4、CR脱硝催化剂的最佳运行参数。实验结果表明：烧结矿NH3-SCR脱硝的窗口温度为350~450℃；随着NH3/NO摩尔比增大、烧结矿粒径减小、空速降低，脱硝效率提高；烟气中的O2有助于SCR脱硝反应的进行，但过高的O2浓度会导致脱硝效率降低；烟气中水分有利于脱硝反应的进行，而SO2对烧结矿脱硝有抑制作用，当水分和SO2同时存在时，脱硝效率有所降低。在反应温度为450℃、NH3/NO摩尔-13比为0.5、空速为3000h、O2浓度为15%、NO浓度为400mg/Nm的条件下，利用粒径为0.2~1.0mm的烧结矿脱除烧结烟气

5、中的NO，三种烧结矿对模拟烧结烟气的脱硝效率分别为40.33%、35.22%和27%，净化后烟气中的NO浓度均达到了国3家对烧结烟气NOX的排放标准(300mg/Nm)。通过对该脱硝系统进行热平衡计算，计算结果表明：热烧结矿可将烧结烟气温度加热到380℃，达到了传统SCR脱硝的窗口温度。关键词：烧结烟气；烧结矿；显热利用；脱硝IAbstractNOXisoneofthemainatmosphericpollutants,whichisharmfultohumanhealthandecologicalenvironment

6、.Coalisanecessaryrawmaterialofthesinteringprocess,andNOXfromcoalcombustionisoneofthemainpollutantsinironandsteelindustry.Withtheimplementationofnewactsorregulations,NOXemissionstandardismorestringent.Forexample,―Dischargestandardofairpollutantsforironandsteelindu

7、stry‖3regulatesthatNOXemissionfromthesinteringprocessmustbebelow300mg/Nmsince2013.Astheselectivecatalyticreduction(SCR)technologyforsinteringfluegashastheshortcomingsofhighinvestmentcostandcatalystdeactivation,anewNOXremovalmethodwasproposedinthispaperaccordingto

8、thecharacteristicofthesinteringfluegas.ThesinteredorewasperformedascatalysttoremoveNOXintheannularcoolingmachine,whichrealizedthefirstlevelofdenitration.Atthes