專利名稱：專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝及該工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝及該工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方法，屬于 專用于燒結(jié)機(jī)的、解吸過程所需的熱能至少15%是由待脫硫煙氣自身攜帶的物理顯熱提供 的、可再生脫硫的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在國家專利局于2009年2月11日發(fā)布的第25卷、第06期發(fā)明專利公報(bào)中，披露 了申請(qǐng)?zhí)枮?00810145209. 1的一種可再生脫硫的工藝方法。該方法包括待脫硫煙氣的水 洗冷卻、S02的吸收和解吸以及對(duì)解吸過程的熱能供應(yīng)，特別是，解吸過程所需的熱能至少 15%由待脫硫煙氣自身攜帶的物理顯熱提供，用以解決脫硫過程中一方面需要消耗大量的 蒸汽進(jìn)行加熱，另一方面，又要將煙氣在脫硫工藝裝置中的水洗冷卻塔中進(jìn)行急冷降溫，造 成雙重的能源消耗的問題。上述工藝方法是將待脫硫煙氣作為一個(gè)整體來看待。這雖然在許多領(lǐng)域是沒有問 題的，例如在解決火力發(fā)電廠鍋爐的煙氣脫硫等領(lǐng)域中，但是，在該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于燒結(jié)機(jī)的 脫硫領(lǐng)域中時(shí)，暴露出了只有在該領(lǐng)域中才存在的特定問題，特別是當(dāng)燒結(jié)工廠在追求燒 結(jié)產(chǎn)品的產(chǎn)量最大化的時(shí)候。這些特定的問題包括1.由于來自燒結(jié)機(jī)不同的風(fēng)箱的、需要脫硫的煙氣的溫度差別很大，如果還將它 們作為一個(gè)整體來看待，或者說讓它們?nèi)匀灰詡鹘y(tǒng)的混合狀態(tài)進(jìn)入再沸器時(shí)，在需要截獲 其蘊(yùn)含的物理顯熱時(shí)，其中本來可以作為優(yōu)質(zhì)供熱熱源的那一部分高溫?zé)煔獾钠焚|(zhì)必然顯 著劣化，將待脫硫煙氣中客觀存在的、本來可以經(jīng)濟(jì)利用的、相對(duì)優(yōu)質(zhì)的熱源，變成了相對(duì) 不能經(jīng)濟(jì)地將其熱能提取出來的劣質(zhì)熱源，甚至?xí)テ淅脙r(jià)值。由此引發(fā)的直接后果 是即使燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣攜帶的可供經(jīng)濟(jì)利用的熱量足以保證解吸過程的需要時(shí)，由 于它們的劣化而變得不能夠滿足解吸過程的需要，反而需要從外部提供熱能進(jìn)行補(bǔ)充。2.雖然在燒結(jié)設(shè)備和燒結(jié)工藝上采取了 一定的工藝措施后，可以在保證燒結(jié)產(chǎn)品 的質(zhì)量和產(chǎn)品的穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，通過提高待脫硫煙氣的平均溫度來保證脫硫系統(tǒng)的正常工 作，但是，從本質(zhì)上說，這是以犧牲燒結(jié)機(jī)可能提高的產(chǎn)量和/或增加燒結(jié)產(chǎn)品的單位能耗 為手段，來彌補(bǔ)待脫硫煙氣作為供熱熱源的品質(zhì)劣化造成的損失為代價(jià)的，使本來不必進(jìn) 一步提高待脫硫煙氣的平均溫度，就可以經(jīng)濟(jì)有效地截獲足夠的供解吸過程使用的熱能， 變得非提高其平均溫度不可；這就意味著，雖然現(xiàn)有的解吸過程所需的熱能至少15%由待 脫硫煙氣自身攜帶的物理顯熱提供的技術(shù)方案的確具有顯著的節(jié)能效果，但是，待脫硫煙 氣中可供經(jīng)濟(jì)利用的熱能仍然存在35 % 65 %、甚至更多的浪費(fèi)。3.當(dāng)燒結(jié)機(jī)在保證燒結(jié)產(chǎn)品質(zhì)量合格的條件下，以任意工作制度運(yùn)行時(shí)，現(xiàn)有技 術(shù)會(huì)在部分燒結(jié)機(jī)和/或部分燒結(jié)機(jī)的部分工作條件下，產(chǎn)生提供的可供經(jīng)濟(jì)利用的熱量 波動(dòng)到設(shè)定的指標(biāo)之下的問題，影響燒結(jié)機(jī)的脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。換言之，現(xiàn)有脫硫系統(tǒng) 的穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)燒結(jié)工藝提出將待脫硫煙氣的溫度控制在一定范圍內(nèi)的限制性要求，才能穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)，因而是有條件的。4.另外，如何經(jīng)濟(jì)、方便、安全地啟動(dòng)此類脫硫系統(tǒng)，也是現(xiàn)有技術(shù)的尚未涉及到 的一個(gè)重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是要提供一種更節(jié)能的、專用于燒結(jié)機(jī)的、解吸過程所需的熱能至 少66%無條件地由燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣自身攜帶的物理顯熱提供的、可再生脫硫工藝，以 適應(yīng)燒結(jié)機(jī)特定的工藝條件，而不是對(duì)燒結(jié)工藝提出一定的限制性要求，盡可能地將燒結(jié) 機(jī)的待脫硫煙氣攜帶的可供經(jīng)濟(jì)利用的熱量充分挖掘出來；同時(shí)，還要提供一種經(jīng)濟(jì)、方 便、安全、合理的此類系統(tǒng)的啟動(dòng)方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，在保證燒結(jié)機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量合格和產(chǎn)量合理優(yōu)d化的 條件下，如何保證燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣作為供熱熱源的品質(zhì)不劣化的問題；如何最大限度 地挖掘燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣攜帶的可供經(jīng)濟(jì)利用的熱量的問題，即進(jìn)一步節(jié)能的問題和在 不對(duì)燒結(jié)工藝設(shè)定附加要求的前提下，如何實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行的問題。同時(shí)， 還要解決如何充分利用外部熱源和本發(fā)明自身設(shè)有的換熱系統(tǒng)，使本發(fā)明的系統(tǒng)以及類似 系統(tǒng)能夠經(jīng)濟(jì)、方便、安全、合理地啟動(dòng)的問題。本發(fā)明的基本構(gòu)思之一是一種專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝，包括待脫硫煙 氣的水洗冷卻、SO2的吸收和解吸以及對(duì)解吸過程的熱能供應(yīng)，特別是，解吸過程所需的熱 能至少15%由待脫硫的煙氣自身攜帶的物理顯熱提供，其特征在于將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙 氣按照溫度的高低至少分為兩組；將溫度最高的一組待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣經(jīng)除塵后送入再 沸器；將來自溫度較低的組中的待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣經(jīng)除塵后作為循環(huán)氣送入其它組的進(jìn) 氣罩；解吸過程所需的熱能至少66%是無條件地由待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣自身攜帶的物理 顯熱提供。在這里，將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低至少分為兩組，然后分別處理，是 避免其中本來可以作為優(yōu)質(zhì)供熱熱源的那一部分高溫?zé)煔獾钠焚|(zhì)顯著劣化的關(guān)鍵步驟，且 這一處理方式只有在燒結(jié)機(jī)的脫硫系統(tǒng)中才存在；這里需要特別注意的是，它是“按照溫 度的高低”進(jìn)行分組并分別處理的，它所追求的是對(duì)煙氣能量利用的更好的效果；由于溫 度最低的一組燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣進(jìn)入再沸器時(shí)，不但不能增加再沸器所能獲得的熱量， 反而還要從中吸收熱量，這是只將溫度高的一組燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣經(jīng)除塵后送入再沸器 的原因；即使將溫度在中間范圍內(nèi)的那些組中的待脫硫煙氣送入再沸器，它對(duì)再沸器熱量 的供給量也非常有限，反而會(huì)導(dǎo)致再沸器尺寸以及初次投資與所獲得的有益效果不成比例 地增加；將來自溫度較低的組中的待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣經(jīng)除塵后作為循環(huán)氣送入其它組的 進(jìn)氣罩，一方面是為了防止二氧化硫的外泄，另一方面是為了實(shí)現(xiàn)二氧化硫的濃縮，有利于 進(jìn)一步減少待脫硫煙氣的處理量、減少設(shè)備投資、提高脫硫系統(tǒng)單位工作容積的脫硫效率； 由于排除了溫度較低的那些組中的燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣對(duì)再沸器供熱的負(fù)面作用，可使再 沸器可以收得的熱量獲得35% 65%不等的增加，且其增加率的上限還可以提高到75%、 85%、90%甚至更高，使本發(fā)明所述的脫硫系統(tǒng)對(duì)燒結(jié)系統(tǒng)本身的工況的依賴度或者關(guān)聯(lián) 度大大降低，這樣，燒結(jié)系統(tǒng)本身的工況完全可以根據(jù)其工藝需要進(jìn)行優(yōu)化，且在不設(shè)定附 加條件的情況下，僅僅使用燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣自身固有的熱能，就可以使得解吸過程所需的熱能至少66%是無條件地由待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣自身攜帶的物理顯熱提供，并成為本 發(fā)明的新的技術(shù)特征。請(qǐng)注意，這里所述的“無條件”，是指不對(duì)燒結(jié)工藝提出關(guān)于控制煙氣 溫度的附加要求。同時(shí)，所述的“至少66%”僅僅是一個(gè)下限值，它還可以是“至少85%”、 “至少95%”直至100%。事實(shí)上，本發(fā)明已經(jīng)具備了使解吸過程所需的熱能100%地、無條 件地由待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣自身攜帶的物理顯熱提供的特征。為了不增加和/或使燒結(jié)產(chǎn)品中的氧化亞鐵的含量可調(diào)，可以在來自所述的溫度 較低的組中的燒結(jié)機(jī)煙氣經(jīng)除塵后作為循環(huán)氣送入其它組的進(jìn)氣罩時(shí)，摻入富氧氣體，需 要時(shí)，還可以使具體的摻入量可調(diào)。需要說明的是，這里所述的“富氧氣體”既可以是工業(yè) 純氧，也可以是其它人造的氧氣含量較高的氣體及其混合物等。有必要特別指出的是，只將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低分為兩組，具有 重要意義。這時(shí)，建議按照再沸器設(shè)定的煙氣排放溫度作為劃分界限將排出的待脫硫的燒 結(jié)煙氣的溫度高于設(shè)定溫度的那些風(fēng)箱劃入高溫組；將排出的待脫硫的燒結(jié)煙氣的溫度低 于和等于設(shè)定溫度的那些風(fēng)箱則劃入低溫組。這樣做的主要好處在于，一方面可以最大限 度的獲取待除塵煙氣中的所含的熱量，另一方面又可以有效地簡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在上述發(fā)明構(gòu)思下，被輸送至再沸器的待脫硫煙氣的溫度有了顯著的提高，因此 對(duì)除塵器的要求也將提高。此時(shí)，由于溫度過高，可能造成電除塵器的不適應(yīng)；如果采用耐 高溫的袋式除塵器，其成本又將顯著提高。因此，建議先使被輸送至再沸器的待脫硫煙氣經(jīng) 過初步除塵，例如采用性能較好的旋風(fēng)除塵器進(jìn)行預(yù)除塵，使煙氣的含塵量滿足風(fēng)機(jī)和再 沸器換熱的限制性要求，等到待脫硫煙氣自再沸器排出并顯著降溫后，再進(jìn)行一次精除塵。 這時(shí)，選用適用溫度和成本均較低的普通精除塵裝置，例如普通的電除塵器或者袋式除塵 器，就可以了。本發(fā)明的基本構(gòu)思之二是一種實(shí)現(xiàn)專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝的工藝系統(tǒng) 的啟動(dòng)方法，其特征在于它采用外部提供的高溫氣態(tài)介質(zhì)作為熱源；它的啟動(dòng)過程分兩 步進(jìn)行；第一步是在沒有脫硫負(fù)荷的情況下將可再生脫硫的工藝裝置預(yù)熱到設(shè)定的工作溫 度；第二步是在燒結(jié)機(jī)啟動(dòng)后、排出的燒結(jié)煙氣溫度達(dá)到熱穩(wěn)定前，將高溫氣態(tài)介質(zhì)摻入燒 結(jié)機(jī)排出的待脫硫煙氣中，且使摻入了高溫氣態(tài)介質(zhì)的、摻入高溫氣態(tài)介質(zhì)之前溫度尚未 達(dá)到熱穩(wěn)定溫度的、待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣進(jìn)入脫硫的工作狀態(tài)。所述的外部提供的高溫氣 態(tài)介質(zhì)可以是由煙氣爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，也可以是蒸汽，還可以是鄰近的其它正在工作中 的燒結(jié)機(jī)的冷卻設(shè)備或者其它設(shè)備產(chǎn)生的熱的燃燒廢氣，等等。當(dāng)所述的外部提供的高溫氣態(tài)介質(zhì)是由煙氣爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈺r(shí)，建議該高溫?zé)?氣是由移動(dòng)式煙氣爐產(chǎn)生的。之所以將煙氣爐構(gòu)造成移動(dòng)式的，是為了實(shí)現(xiàn)為多套燒結(jié)機(jī) 的同類脫硫裝置的共用，以提高其使用率，降低投資額度和維護(hù)成本，減少固定的占地面積寸。本基本構(gòu)思之所以采用“外部提供的”高溫氣態(tài)介質(zhì)作為熱源，是因?yàn)楸景l(fā)明在啟 動(dòng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的燒結(jié)機(jī)尚未產(chǎn)生熱的煙氣或者尚未產(chǎn)生出足夠多和溫度足夠高的熱的煙氣， 因此，需要有外部提供的熱能；本基本構(gòu)思之所以采用外部提供的高溫“氣態(tài)介質(zhì)”作為熱 源，是為了充分利用本發(fā)明自身現(xiàn)有的換熱系統(tǒng)。需要特別注意的是，當(dāng)采用蒸汽作為外部 提供的高溫氣態(tài)介質(zhì)作為熱源時(shí)，由于蒸汽存在冷凝的過程，它與換熱器本體之間的傳熱 效率遠(yuǎn)高于氣體與換熱器本體之間的傳熱效率，因此，要注意對(duì)它的溫度和/或流量和/或其出口的數(shù)量和位置布置的控制?？偠灾?，基本構(gòu)思之二是要在“充分利用本發(fā)明自身現(xiàn)有的換熱系統(tǒng)”的條件 下，解決“解吸過程所需的熱能至少66%是無條件地由待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣自身攜帶的物 理顯熱提供”的這類系統(tǒng)的啟動(dòng)問題。當(dāng)然，本發(fā)明也可以應(yīng)用到現(xiàn)有技術(shù)中其它“解吸過 程所需的熱能至少部分由待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣自身攜帶的物理顯熱提供”的系統(tǒng)中。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于1.它是更加節(jié)能的。這是因?yàn)?1)本發(fā)明排除了待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣中本來可 以作為優(yōu)質(zhì)供熱熱源的那一部分高溫?zé)煔獾钠焚|(zhì)顯著劣化的問題；(2)本發(fā)明排除了溫度 較低的那些組中的燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣對(duì)再沸器供熱的負(fù)面作用；(3)本發(fā)明排除了以犧 牲燒結(jié)機(jī)的產(chǎn)量和/或增加燒結(jié)產(chǎn)品的單位能耗為手段，來彌補(bǔ)待脫硫煙氣作為供熱熱源 的品質(zhì)劣化造成的損失為代價(jià)的過程。由于僅僅采用文字?jǐn)⑹龅姆椒▉肀磉_(dá)上述優(yōu)點(diǎn)過于抽象，下面再采用圖表的形式 對(duì)上述優(yōu)點(diǎn)作較為直觀的說明；同時(shí)，它也是對(duì)本發(fā)明的節(jié)能情況的一種直觀的補(bǔ)充說明。 請(qǐng)見說明書附圖中的圖7。在圖7中，橫坐標(biāo)表示的是燒結(jié)機(jī)采用的風(fēng)箱數(shù)，本圖是按照19個(gè)風(fēng)箱繪制的，它 的風(fēng)箱標(biāo)號(hào)1的一側(cè)是燒結(jié)機(jī)的進(jìn)料端，風(fēng)箱標(biāo)號(hào)19的一側(cè)是燒結(jié)機(jī)的排料端；縱坐標(biāo)表 示的是從各風(fēng)箱中排出的煙氣溫度或煙氣中所含SO2的濃度的標(biāo)尺。在圖7中，折線a所示的是來自不同風(fēng)箱的煙氣的溫度。折線b所示的是來自不 同風(fēng)箱的煙氣中所含SO2的濃度。直線c是設(shè)定的、吸收待脫硫煙氣自身攜帶的物理顯熱的 換熱器(例如再沸器)的煙氣排放溫度。線段d(g2-gl)是在現(xiàn)有技術(shù)的條件下，當(dāng)采用全 氣脫硫時(shí)，混合后排出的待脫硫煙氣的平均溫度。線段e(g6_g5)是在現(xiàn)有技術(shù)的條件下， 當(dāng)采用大約半氣脫硫時(shí)，混合后排出的待脫硫煙氣的平均溫度；請(qǐng)注意這時(shí)，第1 6個(gè) 風(fēng)箱排出的低含硫氣體是在除塵后被直接放散或另行處理的。線段f(g9_g8)是在采用本 發(fā)明的、將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低分為兩組時(shí)的技術(shù)方案時(shí)，無論采用的現(xiàn) 有技術(shù)是全氣脫硫還是大約半氣脫硫，將要被送入再沸器的、混合后的、所述的高溫組的待 脫硫煙氣的平均溫度；請(qǐng)注意，關(guān)于線段f的左側(cè)分界點(diǎn)，建議取第一個(gè)高于直線c的點(diǎn)作 為該分界點(diǎn)(見圖中的gll)。從圖中可以看出(1)在現(xiàn)有技術(shù)的條件下，當(dāng)采用全氣脫硫時(shí)，在理論上能夠有效地向再沸器提供 熱量的是由gl、g2、g3、g4四個(gè)點(diǎn)所包圍的區(qū)域。(2)在現(xiàn)有技術(shù)的條件下，當(dāng)采用大約半氣脫硫時(shí)，在理論上能夠有效地向再沸器 提供熱量的是由g4、g5、g6、g7四個(gè)點(diǎn)所包圍的區(qū)域。(3)而在采用本發(fā)明的、將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低分為兩組時(shí)的技 術(shù)方案時(shí)，無論采用的現(xiàn)有技術(shù)是全氣脫硫還是大約半氣脫硫，在理論上能夠有效地向再 沸器提供熱量的是由g4、g8、g9、gl0四個(gè)點(diǎn)所包圍的區(qū)域。顯而易見的是，由g4、g8、g9、glO四個(gè)點(diǎn)所包圍的區(qū)域>> (顯著大于)由g4、 g5、g6、g7四個(gè)點(diǎn)所包圍的區(qū)域>> (顯著大于)由gl、g2、g3、g4四個(gè)點(diǎn)所包圍的區(qū)域。 其實(shí)，上述結(jié)果都是在燒結(jié)機(jī)的各個(gè)風(fēng)箱排出的煙氣溫度均維持不變的情況下發(fā)生的，這 就足以體現(xiàn)本發(fā)明具有“更加節(jié)能的”效果。換句話說，從燒結(jié)機(jī)的各個(gè)風(fēng)箱排出的煙氣還是那個(gè)煙氣，但是，在本發(fā)明中，可以經(jīng)濟(jì)、有效地截獲的熱量卻有了大幅度地提高。更何況 還沒有從中去除在直線c附近的波動(dòng)區(qū)域和對(duì)傳熱不敏感區(qū)域。當(dāng)采用將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低分為兩組以上的技術(shù)方案時(shí)，其分 析方法與上述分析方法一致。但是，需要注意只有在某種燒結(jié)工藝的條件下，燒結(jié)機(jī)的待 脫硫煙氣溫度水平較高，它所含有的可以獲取的熱量與解吸過程所需的熱量相比，有一定 的富裕時(shí)，才推薦采用將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低分為兩組以上的技術(shù)方案。值得注意的是，在采用本發(fā)明的技術(shù)方案時(shí)，無論采用的現(xiàn)有技術(shù)是全氣脫硫還 是大約半氣脫硫，都只是吸收利用高溫組的煙氣所蘊(yùn)含的熱能。換言之，所謂組成高溫組的 風(fēng)箱，實(shí)際上應(yīng)落在線段f的投影區(qū)域內(nèi)或者與線段f的投影區(qū)域相一致。還值得注意的是，由于規(guī)格和設(shè)計(jì)參數(shù)的不同，不同燒結(jié)機(jī)的風(fēng)箱數(shù)量可以存在 較大的差別，例如，有的燒結(jié)機(jī)的風(fēng)箱數(shù)量可以超過30個(gè)；由于燒結(jié)工藝的不同，不同燒結(jié) 機(jī)的不同風(fēng)箱排出的煙氣溫度(也包括含硫量)也有區(qū)別；由于用于燒結(jié)的原、燃料及其配 比的不同，不同燒結(jié)機(jī)的不同風(fēng)箱排出的煙氣溫度(也包括含硫量)也必然發(fā)生變化；由于 季節(jié)的不同，不同風(fēng)箱排出的煙氣溫度(也包括含硫量)也會(huì)發(fā)生變化；……等等，等等。 但是，由不同燒結(jié)機(jī)的不同風(fēng)箱排出的煙氣溫度和含硫量的總體分布規(guī)律卻是相同的，這 正是本發(fā)明能夠得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)之一。當(dāng)假定從每個(gè)風(fēng)箱中的排出的煙氣流量大致相同時(shí)，還可以從中得出以下結(jié)論(1)本發(fā)明取用的高溫組的混合煙氣的溫度有了顯著地提高，顯著地提高了它作 為供熱熱源的品質(zhì)，這是它有效地防止了作為供熱熱源的品質(zhì)劣化而獲得的結(jié)果之一。(2)在顯著地增加了所獲取的熱量的同時(shí)，卻顯著地降低了用于提供熱量的煙氣 的流量，因此，可以進(jìn)一步縮減換熱器(例如再沸器)的尺寸，降低設(shè)備投資。(3)由于本發(fā)明可以從煙氣中截獲更多的熱量，因此，進(jìn)入脫硫工藝裝置中的水洗 冷卻塔的煙氣溫度將明顯降低，從而使水洗冷卻工序更加節(jié)能且節(jié)水。2.當(dāng)采用的技術(shù)方案是將待脫硫煙氣按照溫度的高低分為兩組時(shí)，它將燒結(jié)機(jī)產(chǎn) 生的待脫硫煙氣的處理量在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上又縮減了大約一半。主要表現(xiàn)在當(dāng)現(xiàn)有技 術(shù)為全氣脫硫時(shí)，它表現(xiàn)出來的是大約半氣脫硫；當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)為大約半氣脫硫時(shí)，它表現(xiàn)出 來的是大約四分之一氣的脫硫等等；并可以以此類推。同理，當(dāng)采用的技術(shù)方案將待脫硫煙氣按照溫度的高低分為三組時(shí)，它將燒結(jié)機(jī) 產(chǎn)生的待脫硫煙氣的處理量在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上又縮減了大約三分之二。主要表現(xiàn)在當(dāng) 現(xiàn)有技術(shù)為全氣脫硫時(shí)，它表現(xiàn)出來的是大約三分之一氣脫硫；當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)為大約半氣脫 硫時(shí)，它表現(xiàn)出來的是大約六分之一氣的脫硫等等。3.由于充分改善了對(duì)燒結(jié)機(jī)煙氣所攜帶的熱能的利用方式，并注意到經(jīng)過對(duì)燒結(jié) 機(jī)煙氣所攜帶的熱能的利用方式改善后，在任意工況下燒結(jié)機(jī)煙氣所固有的可供經(jīng)濟(jì)利用 的熱能已經(jīng)足夠多，因此，可以免除燒結(jié)工藝需要與脫硫系統(tǒng)協(xié)調(diào)的要求，有利于無條件地 實(shí)現(xiàn)燒結(jié)工藝本身的最佳化。4.將解吸過程所需的熱能至少15%由燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣自身攜帶的物理顯熱 提供的下限值，提高到了 66%，且能夠無條件地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。5.能夠在充分利用本發(fā)明自身設(shè)有的換熱系統(tǒng)的情況下，來實(shí)現(xiàn)此類系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、 方便、安全地啟動(dòng)。


本發(fā)明有附圖7頁，共7幅。其中圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的工藝示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二的工藝示意圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例三的工藝示意圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施例四的工藝示意圖。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例五的工藝示意圖。圖6是帶有啟動(dòng)方案的本發(fā)明的實(shí)施例六的工藝示意圖。圖7是用于較形象、直觀地描述本發(fā)明能夠充分獲取節(jié)能效果的圖表；同時(shí)，也是 對(duì)本發(fā)明的節(jié)能情況所作的一種較為直觀的補(bǔ)充說明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方式
可通過具體的實(shí)施例進(jìn)行說明。在如圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施例一中，展示了在大約半氣脫硫的現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ) 上本發(fā)明的具體實(shí)施方式
；還需要指出的是，本實(shí)施例展示的，是將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按 照溫度的高低分為兩組時(shí)的情形。在圖1中，1是解吸過程所需的熱能可以由待脫硫煙氣自身攜帶的物理顯熱提供 的、現(xiàn)有的、可再生脫硫的工藝裝置；2是燒結(jié)機(jī)；由燒結(jié)機(jī)固有的工藝特征所決定，來自燒 結(jié)機(jī)前部的第a b個(gè)和來自燒結(jié)機(jī)后部的第y個(gè)風(fēng)箱(注第y個(gè)風(fēng)箱也可以是不只一 個(gè))的燒結(jié)煙氣的含硫量通常并不超過國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，可以在風(fēng)機(jī)4的作用 下，經(jīng)過除塵器3除塵后放散；由于從第(m n) + (p q)個(gè)風(fēng)箱中排出的燒結(jié)煙氣的含硫 量超標(biāo)，因而需要對(duì)其進(jìn)行脫硫處理；也是由于燒結(jié)機(jī)固有的工藝特征所決定，在需要對(duì)其 進(jìn)行脫硫處理的、來自不同風(fēng)箱的煙氣溫度是不同的，因此，本發(fā)明將其按照溫度的高低分 為兩組，其中，來自第m n個(gè)風(fēng)箱的煙氣是低溫組，來自第p q個(gè)風(fēng)箱的煙氣是高溫組； 來自高溫組的燒結(jié)煙氣經(jīng)過匯流后，在風(fēng)機(jī)9的作用下，經(jīng)過除塵器8除塵后，經(jīng)由管道10 送入現(xiàn)有的可再生脫硫的工藝裝置的再沸器中；而來自低溫組的燒結(jié)煙氣經(jīng)過匯流后，在 風(fēng)機(jī)5的作用下，經(jīng)過除塵器6除塵后，經(jīng)由管道7作為循環(huán)氣送入溫度高的一組的風(fēng)箱的 進(jìn)氣罩12 ；在進(jìn)氣罩12處還設(shè)有富氧氣體的添加通道11 ；當(dāng)然，富氧氣體的添加通道11實(shí) 際上可以不止設(shè)置成一個(gè)，也可以將富氧氣體直接加入到管道7中，等等。至此，也就完成 了本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的銜接。在如圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施例二中，展示了在全氣脫硫的現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上本 發(fā)明的具體實(shí)施方式
，它也是將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低分為兩組時(shí)的情形。實(shí)施例二與實(shí)施例一的主要不同之處在于，取消了實(shí)施例一中包括風(fēng)機(jī)4、除塵器 3在內(nèi)的放散通道，而在總的處理原則上與實(shí)施例一相同。必要時(shí)，還可以將來自燒結(jié)機(jī)最 后一個(gè)風(fēng)箱(相當(dāng)于實(shí)施例一中的第y個(gè)風(fēng)箱)的煙氣也經(jīng)過除塵器6和風(fēng)機(jī)5送往進(jìn)氣 罩12。圖中的代號(hào)及其含義，則與實(shí)施例一的表述相一致。在如圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施例三中，展示了在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上的另一種解決 方案，它也是以大約半氣脫硫的現(xiàn)有技術(shù)為起點(diǎn)。它特別適用于燒結(jié)機(jī)的設(shè)計(jì)的和/或?qū)嶋H的待脫硫的煙氣的排放溫度較高的情形。因?yàn)樵谏鲜銮闆r下，待脫硫的煙氣中蘊(yùn)含的熱 能對(duì)滿足解吸要求而言是過剩的，因而可以擇其優(yōu)而用之。實(shí)施例三與實(shí)施例一的不同之處在于，不是將待脫硫的煙氣(i+j+k)分為兩組， 而是將其分為i、j、k三組。其中，第k組的煙氣溫度最高，將在除塵后送入再沸器；同時(shí)，將 來自第i組的煙氣在風(fēng)機(jī)5的作用下經(jīng)過除塵器6除塵后，經(jīng)由通道7送入第j組的進(jìn)氣 罩12. 1 ；而來自第j組的煙氣在風(fēng)機(jī)14的作用下經(jīng)過除塵器13除塵后，經(jīng)由通道15送入 第k組的進(jìn)氣罩12. 2。圖中的富氧氣體的添加通道11. 1和11. 2分別用于向進(jìn)氣罩12. 1 和12.2內(nèi)輸送富氧氣體的。在本圖中，進(jìn)氣罩12. 1和富氧氣體的添加通道11. 1之所以被分為兩部分，是與第 j組的分組相匹配的結(jié)果；當(dāng)然，必要時(shí)也可以達(dá)成某種妥協(xié)，避免出現(xiàn)它們被分為兩部分 的情況，以簡化結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的其它情況，可以從實(shí)施例一中得到解讀，就不在此贅述了。在如圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例四中，展示了一種在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上的另一種 解決方案，它仍然是以全氣脫硫的現(xiàn)有技術(shù)為起點(diǎn)。與實(shí)施例三相似，它也特別適用于燒結(jié) 機(jī)的設(shè)計(jì)的和/或?qū)嶋H的待脫硫的煙氣的排放溫度較高的情形。因?yàn)樵谏鲜銮闆r下，待脫 硫的煙氣中蘊(yùn)含的熱能對(duì)滿足解吸要求而言是過剩的，因而可以擇其優(yōu)而用之。與實(shí)施例二不相同的是，不是將全部待脫硫的煙氣(i+j+k)分為兩組，而是將其 分為i、j、k三組。其中，第k組的煙氣溫度最高，將在除塵后送入再沸器；同時(shí)，將來自第 i組的煙氣在風(fēng)機(jī)5的作用下經(jīng)過除塵器6除塵后，經(jīng)由通道7送入第j組的進(jìn)氣罩12. 1 ； 而來自第j組的煙氣在風(fēng)機(jī)14的作用下經(jīng)過除塵器13除塵后，經(jīng)由通道15送入第k組的 進(jìn)氣罩12. 2。圖中的富氧氣體的添加通道11. 1和11. 2分別用于向進(jìn)氣罩12. 1和12. 2內(nèi) 輸送富氧氣體的。本實(shí)施例的其它情況，可以從實(shí)施例二中得到解讀，必要時(shí)，還可以參考實(shí)施例三 的有關(guān)說明，就不在此贅述了。在如圖5所示的本發(fā)明的實(shí)施例五中，展示了在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上的另一種技術(shù) 方案。本技術(shù)方案是要適應(yīng)在本發(fā)明中，被輸送至再沸器的待脫硫煙氣的溫度有了顯著的 提高的情形，以防止出現(xiàn)由于溫度過高，可能造成電除塵器不適應(yīng)以及采用耐高溫的袋式 除塵器時(shí)，其成本又將顯著提高的問題。與實(shí)施例一不同的是，本實(shí)施例增加了精除塵器16 ；同時(shí)，允許放寬對(duì)除塵器8的 除塵要求，即允許除塵器8只進(jìn)行初步的除塵，例如采用性能較好的旋風(fēng)除塵器、多管除塵 器等進(jìn)行預(yù)除塵，使煙氣的含塵量滿足風(fēng)機(jī)9和再沸器換熱對(duì)煙氣含塵量的限制性要求即 可，以避免因煙氣溫度過高造成除塵成本的大幅度增加。等到待脫硫煙氣自再沸器排出并 顯著降溫后，再進(jìn)行一次精除塵。這時(shí)，選用適用溫度和成本均較低的普通精除塵器16，例 如普通的電除塵器或者袋式除塵器，就可以了。另外，還建議將風(fēng)機(jī)9移到所述的精除塵器 16之后、進(jìn)入脫硫工藝裝置中的水洗冷卻塔之前的位置，以降低它的工作溫度、磨損量以及 它的成本。本實(shí)施例的其它內(nèi)容，則與實(shí)施例一完全一致。通過本實(shí)施例可以顯而易見地看出，本實(shí)施例也適用于本發(fā)明的其它各種情形， 例如，也適用于上述或者以下準(zhǔn)備介紹的各個(gè)實(shí)施例，等等。
10
圖6是帶有啟動(dòng)方案的本發(fā)明的實(shí)施例六的工藝示意圖。從圖中不難看出，本圖 除了增加了氣態(tài)介質(zhì)入口 17及其閥18;廢棄氣(和/或汽，也不排除其中含有冷凝水)的 出口 19及其閥20外，其余，則與實(shí)施例一完全相同。本實(shí)施例的啟動(dòng)過程是分兩步進(jìn)行的第一步是在沒有脫硫負(fù)荷的情況下將可再生脫硫的工藝裝置1預(yù)熱到設(shè)定的工 作溫度。這就要求當(dāng)與本發(fā)明配套的燒結(jié)機(jī)準(zhǔn)備點(diǎn)火前，先將外部提供的、作為熱源的高 溫氣態(tài)介質(zhì)接入氣態(tài)介質(zhì)入口 17，并啟動(dòng)S02吸收液的循環(huán)系統(tǒng)，再順序打開閥20和閥 18，使外部提供的、作為熱源的高溫氣態(tài)介質(zhì)通過相應(yīng)的再沸器，并經(jīng)由出口 19排出，然后 放散或另行處理，這時(shí)，再沸器吸收熱量的過程也就開始了。直到將可再生脫硫的工藝裝置 1預(yù)熱到設(shè)定的工作溫度。此時(shí)，便可以啟動(dòng)燒結(jié)機(jī)了。第二步是在燒結(jié)機(jī)啟動(dòng)后、排出的燒結(jié)煙氣溫度達(dá)到熱穩(wěn)定前，將高溫氣態(tài)介質(zhì) 摻入燒結(jié)機(jī)排出的待脫硫煙氣中，且使摻入了高溫氣態(tài)介質(zhì)的、摻入高溫氣態(tài)介質(zhì)之前溫 度尚未達(dá)到熱穩(wěn)定溫度的、待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣進(jìn)入脫硫的工作狀態(tài)。這時(shí)，就要求關(guān)閉閥 20 (當(dāng)使用蒸汽時(shí)，仍然需要保持其排出冷凝水的功能)，將“外部提供的、作為熱源的高溫 氣態(tài)介質(zhì)”連同燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣一道被送入脫硫工藝裝置中的水洗冷卻塔。需要注意 的是，隨著燒結(jié)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間的增加，自燒結(jié)機(jī)排出的煙氣溫度也逐漸提高，應(yīng)注意調(diào)節(jié)閥18 的開度，使外供的熱量也隨之合理地減少。最后，等燒結(jié)機(jī)進(jìn)入自身熱穩(wěn)定的狀態(tài)后，便可以完全關(guān)閉閥18，停止外部熱能的 供應(yīng)，這時(shí)，啟動(dòng)過程即告結(jié)束，本發(fā)明便可以獨(dú)立運(yùn)行了。需要注意的是當(dāng)外部提供的、作為熱源的高溫氣態(tài)介質(zhì)是蒸汽，且又是高溫蒸汽 時(shí)，須注意防止二氧化硫吸收劑的過熱。由于這些屬于現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容，在此就不贅述了。還需要說明的是前五個(gè)實(shí)施例以及現(xiàn)有技術(shù)中類似的工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)，同樣可 以采用本實(shí)施例所述的方法。這些，也沒有必要在一一此贅述了。另外，一方面，上述各實(shí)施例都是本發(fā)明的個(gè)案，它們的作用之一是對(duì)本發(fā)明起解 釋的作用，而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明做出的任何限制；另一方面，上述各實(shí)施例列舉的技術(shù)方 案之間還可以互相借鑒。
權(quán)利要求
一種專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝，包括待脫硫煙氣的水洗冷卻、SO2的吸收和解吸以及對(duì)解吸過程的熱能供應(yīng)，特別是，解吸過程所需的熱能至少15％由待脫硫的煙氣自身攜帶的物理顯熱提供，其特征在于1.1將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低至少分為兩組，1.2將溫度最高的一組待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣經(jīng)除塵后送入再沸器，1.3將來自溫度較低的組中的待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣經(jīng)除塵后作為循環(huán)氣送入其它組的進(jìn)氣罩，1.4解吸過程所需的熱能至少66％是無條件地由待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣自身攜帶的物理顯熱提供。
2.如權(quán)利要求1所述的專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝，其特征在于2.1在來自所述的溫度較低的組中的待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣經(jīng)除塵后作為循環(huán)氣送入其 它組的進(jìn)氣罩時(shí)，摻入富氧氣體。
3.如權(quán)利要求1所述的專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝，其特征在于3.1它只將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低分為兩組。
4.如權(quán)利要求2所述的專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝，其特征在于4.1它只將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低分為兩組。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝，其特征在于5.1解吸過程所需的熱能100%地、無條件地由燒結(jié)機(jī)的待脫硫煙氣自身攜帶的物理 顯熱提供。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝，其特征在于6.1待脫硫煙氣自所述的再沸器排出并顯著降溫后，再進(jìn)行一次精除塵。
7.一種實(shí)現(xiàn)專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝的工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方法，其特征在于 7. 1它采用外部提供的高溫氣態(tài)介質(zhì)作為熱源，7. 2它的啟動(dòng)過程分兩步進(jìn)行，7. 3第一步是在沒有脫硫負(fù)荷的情況下將可再生脫硫的工藝裝置預(yù)熱到設(shè)定的工作溫度，7.4第二步是在燒結(jié)機(jī)啟動(dòng)后、排出的燒結(jié)煙氣溫度達(dá)到熱穩(wěn)定前，將高溫氣態(tài)介質(zhì)摻 入燒結(jié)機(jī)排出的待脫硫煙氣中，且使摻入了高溫氣態(tài)介質(zhì)的、摻入高溫氣態(tài)介質(zhì)之前溫度 尚未達(dá)到熱穩(wěn)定溫度的、待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣進(jìn)入脫硫的工作狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝的工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方法， 其特征在于8.1所述的外部提供的高溫氣態(tài)介質(zhì)是由煙氣爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔狻?br> 9.如權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝的工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方法， 其特征在于9.1所述的外部提供的高溫氣態(tài)介質(zhì)是蒸汽。
10.如權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝的工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方 法，其特征在于10.1所述的高溫?zé)煔馐怯梢苿?dòng)式煙氣爐產(chǎn)生的。
11.如權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝的工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方法，其特征在于·11.1所述的外部提供的高溫氣態(tài)介質(zhì)是由是鄰近的其它正在工作中的燒結(jié)機(jī)的冷卻 設(shè)備產(chǎn)生的。
12.如權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝的工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方 法，其特征在于·12. 1所述的外部提供的高溫氣態(tài)介質(zhì)是其它設(shè)備產(chǎn)生的熱的燃燒廢氣。
全文摘要
一種專用于燒結(jié)機(jī)的可再生脫硫工藝及該工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方法，該工藝方法的特征在于將待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣按照溫度的高低至少分為兩組，將溫度最高的一組待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣經(jīng)除塵后送入再沸器，將溫度較低的組的待脫硫的燒結(jié)機(jī)煙氣經(jīng)除塵后作為循環(huán)氣送入其它組的進(jìn)氣罩等。該工藝系統(tǒng)的啟動(dòng)方法的特征在于它采用外部提供的高溫氣態(tài)介質(zhì)作為熱源，它的啟動(dòng)過程分兩步進(jìn)行等。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于它是更加節(jié)能的，還能夠?qū)Y(jié)機(jī)產(chǎn)生的待脫硫煙氣的處理量在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上又得以大幅度地縮減等等。本發(fā)明特別適用于燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)脫硫的技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F27B21/08GK101927119SQ200910016379
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者姚朝勝, 楊東進(jìn), 錢綱, 魏新民, 黃東生 申請(qǐng)人:山東省冶金設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司;萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司