一种转炉一次烟气基于蒸发冷却的低能耗半干法除尘系统技术方案

本发明专利技术涉及一种转炉一次烟气基于蒸发冷却的低能耗半干法除尘系统。包括与汽化冷却烟道连接的蒸发冷却洗涤塔、喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔和与风机入口管网相连接的卧式旋流脱水器，蒸发冷却洗涤塔下端设有气水分离室，气水分离室出口端与上行式旋流水膜除尘管进口端相连接，上行式旋流水膜除尘管出口端与喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔进口端通过烟气管道连接，喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔出口端与脱水塔入口端通过连接管道与两者相切连接，蒸发冷却洗涤塔、喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔和脱水塔共设有一循环水处理系统。本发明专利技术能满足更严的烟尘排放标准或要求，提升回收煤气的品质，减少降温除尘水处理量，降低能耗，提高系统运行的可靠性、安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种除尘系统，尤其涉及一种转炉一次烟气基于蒸发冷却的低能耗半干法除尘系统，属于大气污染防治及烟气冷却除尘

技术介绍
环保问题已成为制约我国钢铁工业持续协调发展的一个重要因素。2012年10月1日起实施的《钢铁工业大气汚染物排放标淮》(GB28664-2012)，对炼钢企业规定了更加严格的大气汚染物排放控制要求和限值。2013年2月27日，国家又决定钢铁、水泥等行业均将在不同时段开始执行大气污染物特别排放限值，2015年1月1日开始，无论新建还是现有企业，其排放浓度都必须达到50mg/m3以下，2013年2月27日，国家决定钢铁、水泥等行业在不同时段开始执行大气污染物特别排放限值；根据国家对环境质量要求愈来愈严格的趋势，目前较多城市和企业已把企业内控烟尘排放浓度定在30mg/Nm3以下。我国史上最严的新环保法自2015年1月1日已经开始实施,紧随其后,各地依据新环保法制订的种种细化政策将陆续出台。当前环保治污正处于解决新老问题的关键时期，作为钢铁企业重要污染源之一的转炉炼钢环节，转炉一次烟气颗粒物排放是国家标准中特别列入的染物物排放监控源。企业如何根据实际情况，选择适合的处理工艺,实现转炉煤气净化回收工艺技术的能效升级，已成为钢铁企业现代转炉炼钢节能减排的热点和焦点。转炉在吹氧冶炼过程中生成大量的高温气体，转炉烟气具有高温、流量大、含尘量多、有毒性和爆炸性等特点，采用未燃法回收煤气时，炉气中碳的主要氧化物CO含量平均约占70%。同时吹炼时，由于高温作用下铁的蒸发、气流的剧列搅拌、CO气泡的爆裂以及喷溅等各种原因产生大量的炉尘，其总量约为金属炉料的1%-2%,约为10%--20Kg/t钢，炉尘主要为FeO、Fe2O3、CaO、SiO2等粉尘，含尘量约为80—150g/Nm3。其粒径在炉气未燃时大部分为10m以上，炉气燃烧后则大部分为1m以下，相对捕集难度大。目前转炉(一次烟气)煤气净化与回收系统烟气净化方式主要有全湿OG法、半干法(干湿组合)和干法LT法等形式，正在运行的转炉煤气净化回收工艺70%以上的是以日本OG法工艺为代表的湿式除尘设备即通常湿法OG。近年来引进和消化移植的湿法饱和塔文煤气净化及回收系统即新型OG技术，主要改进了二文喉口，将R--D、PA类文氏管改为重铊式可调环缝洗涤器,同时取消－文，代之以饱和冷却塔，其技术成熟，工艺设备简单，操作方便，特别是工艺控制方面，自动或手动控制都很安全可靠。但其缺点也很明显：通常分置的新OG湿法系统阻损仍高:实际使用中风机全压通常达到22KPa--24KPa；系统用水量大，配套的水处理设备庞大；设备维修量大，运行费用高。通常OG湿法系统的脱水器与塔文洗涤及工艺用水为同一个循环水处理供水系统。实际运行过程中回用循环水悬浮物质量浓度常常超出150mg/L要求，许多情况下甚至＞250mg/L。通常OG湿法系统的脱水效果差,从塔文开始烟气就一直处于湿饱和状态，水气分离效果差，游离水含量高，烟气中大量洗涤液滴和冲洗水液滴形成以烟尘颗粒物为凝结核的游离水雾，随烟气输出放散，使通常OG湿法系统形成阻力高，但除尘效率难以提高的顽症。烟尘排放浓度通常在80mg/Nm3--100mg/Nm3之间且不稳定，难以适应愈来愈严格的国家大气污染物排放标准。为了适应新的国家大气污染物排放标准,近年来出现－些新的OG系统如塔-塔-文-脱水塔,但其工艺流程长、占用空间大、弯道多、阻损大、用水量大但除尘效率难以提高。近年来引进和消化移植的湿法饱和塔文煤气净化及回收系统即新型OG技术,塔型为洗涤一体化塔或塔文分置,但在应用过程－方面由于原有部分厂房转炉高跨空间所限,不能满足蒸发冷却环缝洗涤一体塔按装高度，另一方面,目前转炉炼钢工序往住由于转炉冶炼工况存在补吹，炉口结渣，铁矿石、炉料、冷却剂等入炉炉料相对差,进入系统烟气含尘浓度高，前置冷却洗涤除尘分级除尘效率低，从而除尘系统总除尘效率难以提高。对大部分采用OG法煤气净化回收工艺，要满足更加严格的节能减排要求，提高除尘系统之各组成的分级除尘效率是关健。
技术实现思路
针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种转炉一次烟气基于蒸发冷却的低能耗半干法除尘系统，基于蒸发冷却的原理，通过在特定工艺区段，采用双流体喷枪、压力水雾喷枪及烟气旋流技术，提高高温烟气水雾蒸发冷却速率和除尘效率，通过就地串接循环水处理系统，采用高效灰水分离技术，提高串接供水水质和水量，有效防止喷雾发生器的阻塞等事故，从而达到节水节电，煤气回收系统低能耗安全运行，通过提高降温、除尘、脱水系统之各组成单元的分级效率，从而提高除尘系统的总除尘效率，能够满足转炉煤气净化回收系统更高的烟尘排放标准或要求，提升回收煤气的品质，减少降温除尘水处理量，降低能耗，提高系统运行的可靠性、安全性。为此本专利技术所采用的技术方案是：包括与汽化冷却烟道连接的蒸发冷却洗涤塔、喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔和与风机入口管网相连接的卧式旋流脱水器，所述蒸发冷却洗涤塔的下端设有气水分离室，所述气水分离室的出口端与上行式旋流水膜除尘管的进口端相连接，上行式旋流水膜除尘管的出口端与喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的进口端通过烟气管道连接，所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的出口端与卧式旋流脱水器的入口端相连接，所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔设有一就地串接循环水处理系统；所述蒸发冷却洗涤塔分为上下两区，上区为蒸发冷却除尘区，下区为喷雾喷淋洗涤区，蒸发冷却除尘区内设有若干层双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合，喷雾喷淋洗涤区内设有若干层单向或双向压力水雾喷枪II；所述双流体喷枪包括双流体喷嘴、供水供气管路和供水供气控制单元，气体选择氮气或蒸汽或其它具有一定压力惰性气体；所述单向或双向压力水雾喷枪I和单向或双向压力水雾喷枪II包括空心或实心高效雾化喷嘴、供水管路和供水控制单元；所述上行式旋流水膜除尘管内自上而下设有若干层方向向下的单向喷枪I，所述上行式旋流水膜除尘管外壁上设有液膜溢流槽，所述液膜溢流槽位于烟气管道下方，所述液膜溢流槽上设有进水管；所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔内通过斜隔板将其分为上下两区，上区为气雾混流除尘区，下区为组合区，所述组合区上部分为脱水除雾区，下部分为重力脱水区，所述气雾混流除尘区与组合区之间通过烟气导流管连接，所述气雾混流除尘区内沿塔中心自上而下设置有若干层方向向下的单向喷枪II，所述组合区内设有可调环缝重锤洗涤器与烟气导流管下端连接，可调环缝重锤洗涤器的外壳与斜隔板形成的环形空间为旋流脱水区，所述烟气导流管轴心正上方设有喷嘴旋转混流发生器，所述喷嘴旋转混流发生器与烟气导流管之间设有一层单向水雾喷嘴，所述单向水雾喷嘴方向沿烟气导流管轴心向下；所述可调环缝重锤洗涤器的外壳与斜隔板形成的环形空间为旋流脱水区，所述旋流脱水区内由下向上依次设有若干层外向型除尘脱水旋流板和若干层外向型脱水除雾旋流板，所述外向型脱水除雾旋流板上下两端分别设有双向间隙冲洗水雾喷枪，所述外向型除尘脱水旋流板上下两端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉一次烟气基于蒸发冷却的低能耗半干法除尘系统，其特征在于，包括与汽化冷却烟道连接的蒸发冷却洗涤塔、喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔和与风机入口管网相连接的卧式旋流脱水器，所述蒸发冷却洗涤塔的下端设有气水分离室，所述气水分离室的出口端与上行式旋流水膜除尘管的进口端相连接，上行式旋流水膜除尘管的出口端与喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的进口端通过烟气管道连接，所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的出口端与卧式旋流脱水器的入口端相连接，所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔设有一就地串接循环水处理系统；所述蒸发冷却洗涤塔分为上下两区，上区为蒸发冷却除尘区，下区为喷雾喷淋洗涤区，蒸发冷却除尘区内设有若干层双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合，喷雾喷淋洗涤区内设有若干层单向或双向压力水雾喷枪II；所述双流体喷枪包括双流体喷嘴、供水供气管路和供水供气控制单元，气体选择氮气或蒸汽或其它具有一定压力惰性气体；所述单向或双向压力水雾喷枪I和单向或双向压力水雾喷枪II包括空心或实心高效雾化喷嘴、供水管路和供水控制单元；所述上行式旋流水膜除尘管内自上而下设有若干层方向向下的单向喷枪I，所述上行式旋流水膜除尘管外壁上设有液膜溢流槽，所述液膜溢流槽位于烟气管道下方，所述液膜溢流槽上设有进水管；所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔内通过斜隔板将其分为上下两区，上区为气雾混流除尘区，下区为组合区，所述组合区上部分为脱水除雾区，下部分为重力脱水区，所述气雾混流除尘区与组合区之间通过烟气导流管连接，所述气雾混流除尘区内沿塔中心自上而下设置有若干层方向向下的单向喷枪II，所述组合区内设有可调环缝重锤洗涤器与烟气导流管下端连接，可调环缝重锤洗涤器的外壳与斜隔板形成的环形空间为旋流脱水区，所述烟气导流管轴心正上方设有喷嘴旋转混流发生器，所述喷嘴旋转混流发生器与烟气导流管之间设有一层单向水雾喷嘴，所述单向水雾喷嘴方向沿烟气导流管轴心向下；所述可调环缝重锤洗涤器的外壳与斜隔板形成的环形空间为旋流脱水区，所述旋流脱水区内由下向上依次设有若干层外向型除尘脱水旋流板和若干层外向型脱水除雾旋流板，所述外向型脱水除雾旋流板上下两端分别设有双向间隙冲洗水雾喷枪，所述外向型除尘脱水旋流板上下两端分别设有双向常开水雾喷枪；所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的出口端位于斜隔板下方；所述卧式旋流脱水器包括进烟管道、出烟管道、脱水器和外向型脱水旋流板，所述脱水器为筒体结构，所述进烟管道的入口与喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的出口端连接，所述进烟管道的出口和出烟管道的入口位于脱水器内且在同一水平面上，所述脱水器下端设有集液斗，所述进烟管道内设有外向型脱水旋流板，所述外向型脱水旋流板位于进烟管道的出口处，所述外向型脱水旋流板的前方设有朝向脱水器的单向喷枪III；所述气水分离室、喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔和脱水器的下端分别设有自清洗水封排水器I、自清洗水封排水器II和自清洗水封排水器III，所述自清洗水封排水器I中的灰水通过灰水排管直接排入高架流槽；所述就地串接循环水处理系统包括水力旋流灰水分离器，所述水力旋流灰水分离器通过灰水排管与自清洗水封排水器II和自清洗水封排水器III连接，所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的气雾混流除尘区的下端外侧通过灰水排管与自清洗水封排水器II连接，所述水力旋流灰水分离器的中部通过回用水泵与泵站系统连接，泵站系统通过回水管与蒸发冷却洗涤塔内的单向或双向压力水雾喷枪II连接，泵站系统通过反冲洗回水管与水力旋流灰水分离器的上端连接，水力旋流灰水分离器的下端通过排污管与高架流槽连接。...

【技术特征摘要】
2015.09.04 CN 20152067668511.一种转炉一次烟气基于蒸发冷却的低能耗半干法除尘系统，其特征在于，包括与汽化冷却烟道连接的蒸发冷却洗涤塔、喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔和与风机入口管网相连接的卧式旋流脱水器，所述蒸发冷却洗涤塔的下端设有气水分离室，所述气水分离室的出口端与上行式旋流水膜除尘管的进口端相连接，上行式旋流水膜除尘管的出口端与喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的进口端通过烟气管道连接，所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的出口端与卧式旋流脱水器的入口端相连接，所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔设有一就地串接循环水处理系统；
所述蒸发冷却洗涤塔分为上下两区，上区为蒸发冷却除尘区，下区为喷雾喷淋洗涤区，蒸发冷却除尘区内设有若干层双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合，喷雾喷淋洗涤区内设有若干层单向或双向压力水雾喷枪II；
所述双流体喷枪包括双流体喷嘴、供水供气管路和供水供气控制单元，气体选择氮气或蒸汽或其它具有一定压力惰性气体；
所述单向或双向压力水雾喷枪I和单向或双向压力水雾喷枪II包括空心或实心高效雾化喷嘴、供水管路和供水控制单元；
所述上行式旋流水膜除尘管内自上而下设有若干层方向向下的单向喷枪I，所述上行式旋流水膜除尘管外壁上设有液膜溢流槽，所述液膜溢流槽位于烟气管道下方，所述液膜溢流槽上设有进水管；
所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔内通过斜隔板将其分为上下两区，上区为气雾混流除尘区，下区为组合区，所述组合区上部分为脱水除雾区，下部分为重力脱水区，所述气雾混流除尘区与组合区之间通过烟气导流管连接，所述气雾混流除尘区内沿塔中心自上而下设置有若干层方向向下的单向喷枪II，所述组合区内设有可调环缝重锤洗涤器与烟气导流管下端连接，可调环缝重锤洗涤器的外壳与斜隔板形成的环形空间为旋流脱水区，所述烟气导流管轴心正上方设有喷嘴旋转混流发生器，所述喷嘴旋转混流发生器与烟气导流管之间设有一层单向水雾喷嘴，所述单向水雾喷嘴方向沿烟气导流管轴心向下；
所述可调环缝重锤洗涤器的外壳与斜隔板形成的环形空间为旋流脱水区，所述旋流脱水区内由下向上依次设有若干层外向型除尘脱水旋流板和若干层外向型脱水除雾旋流板，所述外向型脱水除雾旋流板上下两端分别设有双向间隙冲洗水雾喷枪，所述外向型除尘脱水旋流板上下两端分别设有双向常开水雾喷枪；
所述喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的出口端位于斜隔板下方；
所述卧式旋流脱水器包括进烟管道、出烟管道、脱水器和外向型脱水旋流板，所述脱水器为筒体结构，所述进烟管道的入口与喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔的出口端连接，所述进烟管道的出口和出烟管道的入口位于脱水器内且在同一水平面上，所述脱水器下端设有集液斗，所述进烟管道内设有外向型脱水旋流板，所述外向型脱水旋流板位于进烟管道的出口处，所述外向型脱水旋流板的前方设有朝向脱水器的单向喷枪III；
所述气水分离室、喷雾喷淋环缝洗涤脱水一体塔和脱水器的下端分别设有自清洗水封排水器I、自清洗水封排水器II和自清洗水封排水器III，所述自清洗水封排水器I中的灰水通过灰水排管直接排入高架流槽；
所述就地...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振华，管序荣，
申请(专利权)人：江苏博际喷雾系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32