專利名稱：轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵及余熱回收裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐煙氣綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵及 余熱回收裝置及其方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐煙氣除塵工藝大多采用濕法除塵，即0G法，少數(shù)采用LT法。這兩種 除塵方法在能源日益緊缺、環(huán)保要求越來(lái)越高的今天，各自存在不足之處不回收汽化冷卻 煙道出來(lái)后950 1100°C煙氣中的物理熱，采用向煙氣中噴淋冷卻水進(jìn)行降溫，消耗大量 的水資源并造成污泥污水等環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵及余熱回收裝置及其方法，實(shí)現(xiàn)了 除塵效率高、能耗低、回收煤氣質(zhì)量高、煙氣余熱回收利用率高、少消耗或不消耗冷卻水、一 次投資成本和運(yùn)行成本低。本發(fā)明的裝置包括轉(zhuǎn)爐、汽化冷卻煙道、重力沉降室、煙道、高溫?zé)峁軗Q熱器(工 作溫度在900°C 500°C )、靜電除塵器、軸流風(fēng)機(jī)、煙氣放散塔或煤氣柜。重力沉降室通過(guò) 汽化冷卻煙道與轉(zhuǎn)爐連接，重力沉降室通過(guò)煙道與高效熱管換熱器相連，高溫?zé)峁軗Q熱器 通過(guò)煙道與靜電除塵器相連，靜電除塵器通過(guò)煙道與軸流風(fēng)機(jī)相連，軸流風(fēng)機(jī)通過(guò)煙道與 煙氣放散塔或煤氣柜相連。重力沉降室、高效熱管換熱器和靜電除塵器下端都設(shè)有排灰口。在本發(fā)明的方法是，轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣或煙氣經(jīng)汽化冷卻煙道降溫冷卻至 950 1100°C后進(jìn)入重力沉降室，在重力沉降室經(jīng)自身重力沉降實(shí)現(xiàn)粗除塵后煙氣進(jìn)入高 溫?zé)峁軗Q熱器，高溫?zé)峁軗Q熱器吸收煙氣余熱降低煙氣溫度至180°C 150°C，降溫后的煙 氣或煤氣依次進(jìn)入靜電除塵器和風(fēng)機(jī)送至放散塔或煤氣柜。整個(gè)流程下來(lái)轉(zhuǎn)爐煙氣既實(shí)現(xiàn) 了降溫目的，又回收了煙氣中的余熱，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。本發(fā)明的高溫?zé)峁軗Q熱器對(duì)從轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道出來(lái)的950 1100°C的煙氣進(jìn) 行進(jìn)一步地余熱回收產(chǎn)生蒸汽，使煙氣溫度從900°C左右降到200°C左右。該高溫?fù)Q熱器可 根據(jù)轉(zhuǎn)爐煙氣的具體情況選用熱管式、高效熱管式或列管式等結(jié)構(gòu)，具有換熱效率高、阻力 小(與0G法比)、防積灰的特點(diǎn)。由于該換熱器選用高效熱管式，使煙氣與冷卻水完全分離，即使熱管出現(xiàn)磨損或 失效現(xiàn)象，不影響整套換熱設(shè)備的正常運(yùn)行。其安全性好，并可根據(jù)工藝要求實(shí)現(xiàn)可拆卸或 更換。本發(fā)明的該靜電除塵器能適應(yīng)轉(zhuǎn)爐冶煉工藝周期性變化而導(dǎo)致煙氣量、煙氣成 分、煙氣溫度周期性變化的要求。經(jīng)靜電除塵器后，煙氣排放指標(biāo)達(dá)到20mg/m3以下。從國(guó)內(nèi)外鋼鐵行業(yè)發(fā)展的要求看，急需一種、適合國(guó)情的、全新的除塵工藝和裝 備。本發(fā)明就是根據(jù)這一需要，設(shè)計(jì)了一套全新的生產(chǎn)工藝流程，如圖2所示的系統(tǒng)煙氣流 程框圖。
與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煙氣除塵工藝相比，本工藝增加了重力沉降室和集煙氣降溫及余熱 回收于一體的工藝流程，摒棄了用水噴淋冷卻工藝，節(jié)省了大量的冷卻水消耗和污泥、污水
處理費(fèi)用。重力沉降室利用粉塵的重力作用使粉塵與高溫?zé)煔夥蛛x，能夠捕集大于50um的 粉塵顆粒以及轉(zhuǎn)爐冶煉噴濺渣塊，起到預(yù)除塵作用。其中另外一個(gè)重要作用是要作為火花 捕集器使用，消除煙氣中攜帶的高溫大顆粒即可燃明火，防止引爆煙氣中的殘余煤氣。在本發(fā)明中，采用傳熱效率高、安全性高的換熱設(shè)備對(duì)煙氣進(jìn)行降溫及余熱回收， 通過(guò)回收煙氣中的物理熱使煙氣溫度得到冷卻。同時(shí)余熱回收裝備產(chǎn)生的蒸汽可并入汽化 冷卻系統(tǒng)的蒸汽網(wǎng)，供生產(chǎn)、生活或低壓發(fā)電使用。本裝置的余熱裝備具有使用溫度高，不 易積灰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)主流程圖。其中，轉(zhuǎn)爐1、汽化冷卻煙道2、重力沉降室3、煙道 4、高溫?zé)峁軗Q熱器5、靜電除塵器6、軸流風(fēng)機(jī)7、煙氣放散塔或煤氣柜8。圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)煙氣流程框圖。
具體實(shí)施例方式采用本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵和余熱回收工藝流程適合所有轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，但 根據(jù)鋼廠的不同要求，可以實(shí)現(xiàn)兩種形式的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝，即既適用于“未燃法”轉(zhuǎn)爐煙氣， 也適用于“完全燃燒法”轉(zhuǎn)爐煙氣。兩種不同的轉(zhuǎn)爐煙氣，在控制精度方面有所差異。具體 實(shí)施方式就是在現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道后面根據(jù)本工藝路線進(jìn)行改造，或在新建廠直接 裝備本工藝流程的除塵及余熱回收裝備。為了能夠更好的說(shuō)明本方案的及時(shí)特點(diǎn)，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)方案做進(jìn)一步闡述從圖1可以看出，本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵和余熱回收裝置包括轉(zhuǎn)爐1、汽化冷 卻煙道2、重力沉降室3、煙道4、高效熱管換熱器5、靜電除塵器6、軸流風(fēng)機(jī)7、煙氣放散塔 或煤氣柜8。重力沉降室3通過(guò)汽化冷卻煙道2與轉(zhuǎn)爐1連接，重力沉降室3通過(guò)煙道4與 高效熱管換熱器5相連，高效熱管換熱器5通過(guò)煙道4與靜電除塵器6相連，靜電除塵器6 通過(guò)煙道4與軸流風(fēng)機(jī)7相連，軸流風(fēng)機(jī)7通過(guò)煙道4與煙氣放散塔或煤氣柜8相連。重力沉降室3、高效熱管換熱器5和靜電除塵器6下端都設(shè)有排灰口。在本方法的具體實(shí)施過(guò)程中，轉(zhuǎn)爐1產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣或煙氣經(jīng)汽化冷卻煙道2降 溫冷卻至loocrc后進(jìn)入重力沉降室3，在重力沉降室3經(jīng)自身重力沉降實(shí)現(xiàn)粗除塵后煙氣 進(jìn)入高效熱管換熱器5，高效熱管換熱器吸5收煙氣余熱降低煙氣溫度至180°C左右、降溫 后的煙氣或煤氣依次進(jìn)入靜電除塵器6和風(fēng)機(jī)7送至放散塔或煤氣柜8。整個(gè)流程下來(lái)轉(zhuǎn) 爐煙氣既實(shí)現(xiàn)了降溫目的，又回收了煙氣中的余熱，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵及余熱回收裝置，包括轉(zhuǎn)爐、汽化冷卻煙道、重力沉降室、煙道、高溫?zé)峁軗Q熱器、靜電除塵器、軸流風(fēng)機(jī)、煙氣放散塔或煤氣柜；其特征在于，重力沉降室(3)通過(guò)汽化冷卻煙道(2)與轉(zhuǎn)爐(1)連接，重力沉降室(3)通過(guò)煙道(4)與高溫?zé)峁軗Q熱器(5)相連，高溫?zé)峁軗Q熱器(5)通過(guò)煙道(4)與靜電除塵器(6)相連，靜電除塵器(6)通過(guò)煙道(4)與軸流風(fēng)機(jī)(7)相連，軸流風(fēng)機(jī)(7)通過(guò)煙道(4)與煙氣放散塔或煤氣柜(8)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，重力沉降室(3)、高溫?zé)峁軗Q熱器(5)和 靜電除塵器(6)下端都設(shè)有排灰口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的高溫?zé)峁軗Q熱器工作溫度在 900 °C 500 °C。
4.一種采用權(quán)利要求1所述裝置實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵及余熱回收的方法，其特征在 于，轉(zhuǎn)爐(1)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣或煙氣經(jīng)汽化冷卻煙道(2)降溫冷卻至950 1100°C后進(jìn)入 重力沉降室(3)，在重力沉降室(3)經(jīng)自身重力沉降實(shí)現(xiàn)粗除塵后煙氣進(jìn)入高溫?zé)峁軗Q熱 器(5)，高溫?zé)峁軗Q熱器吸(5)收煙氣余熱降低煙氣溫度至180°C 150，降溫后的煙氣或煤 氣依次進(jìn)入靜電除塵器(6)和風(fēng)機(jī)(7)送至放散塔或煤氣柜(8)實(shí)現(xiàn)降溫并回收煙氣中的 余熱。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵及余熱回收裝置及其方法，屬于轉(zhuǎn)爐煙氣綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。裝置包括轉(zhuǎn)爐、汽化冷卻煙道、重力沉降室、煙道、換熱器、靜電除塵器、軸流風(fēng)機(jī)、煙氣放散塔或煤氣柜。重力沉降室通過(guò)汽化冷卻煙道與轉(zhuǎn)爐連接，重力沉降室通過(guò)煙道與高效熱管換熱器相連，換熱器通過(guò)煙道與靜電除塵器相連，靜電除塵器通過(guò)煙道與軸流風(fēng)機(jī)相連，軸流風(fēng)機(jī)通過(guò)煙道與煙氣放散塔或煤氣柜相連。重力沉降室、高效熱管換熱器和靜電除塵器下端都設(shè)有排灰口。本發(fā)明適用于所有轉(zhuǎn)爐，除塵效果比OG法提高，煙氣濃度排放指標(biāo)低于20mg/m3。同時(shí)，節(jié)約了大量的冷卻水，并回收了大量的煙氣物理熱。
文檔編號(hào)C21C5/40GK101875992SQ200910243829
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者劉瀏, 王晉元, 賈志立, 黃芳 申請(qǐng)人:鋼鐵研究總院