科技部正式发布的《国家绿色低碳先进技术成果目录》包括18项水污染治理技术、15项大气污染治理技术、23项固废处理技术等共85项先进技术成果。
1. 技术名称
烧结机头烟气低温选择性催化还原法脱硝技术
2. 适用范围
钢铁烧结烟气治理。
3. 技术内容
3.1 技术原理
该技术通过元素表面修饰和体相掺杂技术调整催化剂的表面酸碱性和氧化还原能力，改进催化剂配方，并进一步完善了催化剂的成型工艺，开发了低温催化剂保护、热风直接蒸氨技术和装置。同时运用数值模拟技术进行流场模拟，开发了喷氨—脱硝—热解一体化结构形式，解决了低温含硫条件下 SCR高效脱硝的难题，同时显著降低燃料消耗。运用数值模拟进行流场分析，保证烟气温度场偏差<10℃，速度场偏差<15%，NH3/NOx 摩尔比绝对偏差<5%。
工艺流程如下：经脱硫后的烟气被脱硝系统新增引风机抽取，经 GGH 后被换热至 150℃以上，被换热后的烟气再与热风炉系统出口 800℃～1000℃左右的高温烟气混合成 180℃的混合烟气，混合烟气经过脱硝反应器完成脱硝反应。180℃的高温烟气再经过 GGH 与脱硫系统后烟气换热至 105℃左右经脱硝系统引风机排至大气。催化剂采用 2+1 布置形式，初装 2 层，预留 1 层。
烧结机头烟气脱硝系统工艺流程见图 1。
3.2 主要创新点
研发了不高于 180℃的烟气温度下，脱硝效率大于90%的优良低温 SCR 催化剂。运用数值模拟技术进行流场模拟，开发了喷氨—脱硝—热解一体化结构形式，同时开发了低温催化剂保护、热风直接蒸氨技术和装置。通过以上的技术创新，实现NOx 的高效去除，同时减少煤气消耗，降低运行费用。
4. 污染治理或环境修复效果
以唐山瑞丰钢铁 3#烧结机（200m2）烟气脱硝项目为例，设计工况下，NOx排放浓度＜20mg/m3，氨逃逸＜1mg/m3，二噁英浓度＜0.011ngTEQ/m3。
5. 技术示范情况
唐山瑞丰钢铁 3#烧结机（200m2）烟气脱硝项目，脱硝系统入口烟气量 108 万 m3/h，烟气温度 75℃～100℃，入口 NOx 浓度≤450mg/m3，SO2/SO3 转化率小于 1%，脱硝系统总阻力≤4000Pa。系统运行稳定。与中温（240℃～280℃）SCR 脱硝相比，煤气节省 30%，工况烟气量减少 15%～20%，低温脱硝系统运行电耗降低 4%～5%。
6. 投资估算
以唐山瑞丰钢铁 3#烧结（200m2 烧结机）脱硝项目为例，合同额 3340 万元，其中催化剂投资 1080 万元。
7. 投资回收期
以唐山瑞丰钢铁 3#烧结（200m2 烧结机）脱硝项目为例，投资回收期 1.67 年。
8. 技术成果转化推广前景
根据国家要求，到 2025 年底前，重点区域钢铁企业超低排放改造基本完成，全国力争 80%以上产能完成改造。我国现有烧结机约 900 台，预计烧结烟气脱硝的市场空间超过 200 亿元，该技术具有广阔的市场前景。
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