一种转炉煤气干法除尘余热回收系统和工艺技术方案

本发明专利技术公开了一种转炉煤气干法除尘余热回收系统和工艺，所述转炉煤气干法除尘余热回收系统包括烟气过滤器(3)、化学链燃烧设备(6)和余热锅炉(7)，化学链燃烧设备(6)含有化学链燃烧反应装置(600)，烟气过滤器(3)的出口通过第一排气管道(611)与化学链燃烧反应装置(600)的入口连接，化学链燃烧反应装置(600)的出口通过第二排气管道(612)与余热锅炉(7)的第一入口连接，化学链燃烧反应装置(600)并联有回收管道(621)。该转炉煤气干法除尘余热回收系统和工艺可实现转炉煤气900℃以下温度显热能的回收，实现转炉煤气的零放散，无需设置泄爆阀，可间断性的处理转炉煤气实现连续的供能。

A waste heat recovery system and process for the dry process of converter gas

【技术实现步骤摘要】
一种转炉煤气干法除尘余热回收系统和工艺
本专利技术涉及烟气回收利用
，具体的是一种转炉煤气干法除尘余热回收系统，还是一种转炉煤气干法净化余热回收工艺。
技术介绍
一般情况下，转炉炼钢周期为36分钟，吹氧时间为15分钟，此过程中会有大量的高温高含尘烟气产生，烟气温度为1500℃～1600℃，粉尘主要成分为FeO、Fe2O3、CaO和SiO2等，含尘量达80g/m3～150g/m3。由于转炉煤气间歇性产生，同时具有高温高含尘的特点，使得转炉煤气的除尘和余热回收比较困难。除尘方面，现有转炉放散煤气的除尘技术主要分为湿法除尘系统和干法除尘系统。湿法除尘系统主要由烟气冷却、净化、煤气回收和污水处理等部分组成。湿法除尘系统存在如下缺点：一、除尘效率低，处理后的煤气含量约为50～100mg/Nm3；二、系统阻损大，运行成本高；三、存在二次污染，有大量的污水产生需要处理；四、占地面积大。干法除尘系统主要由气化冷却烟道、蒸汽发生器、静电除尘器等部分组成，与湿法除尘系统相比，具有明显优势。一、除尘效率高，烟气含尘量可降至5～15mg/Nm3；二、系统阻损小，运行成本低；三、无二次污染，无污水产生，回收粉尘可直接利用；四、占地面积小，便于管理和维护。干法除尘系统的不足之处主要在于存在爆炸隐患，需要安装泄爆阀，而大的爆炸有可能超过静电除尘器泄爆阀的承受范围而将静电除尘器炸毁。在余热回收方面，上述湿法除尘系统和干法除尘系统均未进行有效回收。尤其是对经气化冷却烟道输出的转炉煤气900℃以下的显热能。陶瓷过滤器的干法除尘余热回收系统可以解决此问题，从气化冷却烟道输出的转炉煤气进入陶瓷过滤器进行除尘，经除尘净化后的转炉煤气进入余热锅炉将其显热进行利用。然而，因为转炉煤气的产生具有周期性，陶瓷过滤器干法除尘系统和余热锅炉系统只能间断使用，即在转炉吹氧周期内有转炉煤气产生时使用，不能保证供能的连续性。同时，当转炉煤气O2和CO含量不符合回收要求时，需进行放散，无法将此部分转炉煤气的化学能加以利用，也会造成环境的污染。名词解释：载氧体：在化学链燃烧反应中，用来传递氧的固体氧化物称为载氧体。主要有Cu基、Ni基、Fe基、Ca基等载氧体。以Cu基载氧体为例，一般为CuO为活性组分，以Al2O3、SiO2等为惰性载体进行制备。
技术实现思路
为了上述供能不连续性的问题，本专利技术提供了一种转炉煤气干法除尘余热回收系统和工艺，该转炉煤气干法除尘余热回收系统和工艺可实现转炉煤气900℃以下温度显热能的回收，实现转炉煤气的零放散，无需设置泄爆阀，可间断性的处理转炉煤气实现连续的供能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种转炉煤气干法除尘余热回收系统，包括烟气过滤器、化学链燃烧设备和余热锅炉，化学链燃烧设备含有化学链燃烧反应装置，烟气过滤器的出口通过第一排气管道与化学链燃烧反应装置的入口连接，化学链燃烧反应装置的出口通过第二排气管道与余热锅炉的第一入口连接，烟气过滤器和余热锅炉之间还设有回收管道，回收管道与化学链燃烧反应装置并联设置。第一排气管道上设有三通阀，三通阀含有一个入口和两个出口，回收管道的入口端与三通阀的一个出口连接，回收管道的出口端与余热锅炉的第二入口连接。第一排气管道上还设有烟气分析仪，烟气分析仪位于烟气过滤器和三通阀之间，烟气过滤器的入口端外连接有能够对烟气进行降温的气化冷却烟道。气化冷却烟道连接有储能装置，该储能装置能够储存气化冷却烟道中烟气的热量，气化冷却烟道内设有超声波清灰装置，烟气过滤器为陶瓷烟气过滤器，化学链燃烧反应装置外设有冷却水夹套。化学链燃烧设备还含有第三排气管道和第四排气管道，第三排气管道的入口连接有空气风机，第三排气管道的出口与化学链燃烧反应装置的出口连接，第四排气管道的入口与化学链燃烧反应装置的入口连接，第四排气管道的出口与余热锅炉的第一入口连接。第一排气管道上设有第一阀门，第二排气管道上设有第二阀门，第三排气管道上设有第三阀门，第四排气管道上设有第四阀门。所述转炉煤气干法除尘余热回收系统还包括煤气冷却器、气柜和放散塔，余热锅炉的第一出口通过第一排烟管道与放散塔连接，余热锅炉的第二出口通过第二排烟管道与煤气冷却器的入口连接，煤气冷却器的出口通过第三排烟管道与气柜的入口连接。一种转炉煤气干法净化余热回收工艺，该转炉煤气干法净化余热回收工艺与转炉炼钢周期同时进行，该转炉炼钢周期含有依次排列的准备阶段、吹炼阶段和出钢阶段，所述转炉煤气干法净化余热回收工艺采用了上述的转炉煤气干法除尘余热回收系统，所述转炉煤气干法净化余热回收工艺包括以下步骤：步骤1、在准备阶段，使位于回收管道的入口端和化学链燃烧反应装置的入口之间的第一排气管道处于关闭状态；步骤2、在吹炼阶段，判断烟气过滤器排出的烟气是否达到回收标准，当能够达到回收标准时，烟气过滤器排出的烟气仅通过回收管道进入余热锅炉；当不能达到回收标准时，烟气过滤器排出的烟气仅通过第一排气管道进入化学链燃烧反应装置中并发生还原反应，化学链燃烧反应装置通过第二排气管道将还原气体产物排入余热锅炉；步骤3、在出钢阶段，使位于回收管道的入口端和化学链燃烧反应装置的入口之间的第一排气管道处于关闭状态。在步骤1和步骤3中，从化学链燃烧反应装置的出口向化学链燃烧反应装置内吹入空气，该空气在化学链燃烧反应装置中并发生氧化反应，氧化气体产物从化学链燃烧反应装置的入口排出并进入余热锅炉。所述回收标准为转炉煤气中CO的体积分数≥35％且O2的体积分数≤2％；在步骤2中，当能够达到回收标准时，余热锅炉排出的气体依次进入煤气冷却器和气柜；当不能达到回收标准时，余热锅炉排出的气体进入放散塔；在步骤1和步骤3中，余热锅炉排出的气体进入放散塔。本专利技术的有益效果是：该转炉煤气干法除尘余热回收系统和工艺采用了化学链燃烧反应装置，可以将成分达不到回收标准的转炉煤气进行处理，采用陶瓷过滤器，可以高效去除转炉煤气中的粉尘。本系统和工艺可以回收转炉煤气900℃以下的显热能和放散煤气的化学能，是一种除尘效率高、运行能耗少，煤气全热回收和煤气零排放的新干法除尘余热回收系统和工艺。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术所述转炉煤气干法除尘余热回收系统的结构示意图。图2是余热锅炉的内部管道结构示意图。1、转炉；2、气化冷却烟道；3、烟气过滤器；4、烟气分析仪；5、三通阀；6、化学链燃烧设备；7、余热锅炉；8、煤气冷却器；9、气柜；10、放散塔；501、第一电磁阀；502、第二电磁阀；600、化学链燃烧反应装置；601、第一阀门；602、第二阀门；603、第三阀门；604、第四阀门；605、空气风机；606、冷却水夹套；611、第一排气管道；612、第二排气管道；613、第三排气管道；614、第四排气管道；621、回收管道；701、第一排烟管道；702、第二排烟管道；703、第三排烟管道。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。一种转炉煤气干法除尘余热回收系统，包括烟气过滤器3、化学链燃烧设备6和余热锅炉7，化学链燃烧设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉煤气干法除尘余热回收系统，其特征在于，所述转炉煤气干法除尘余热回收系统包括烟气过滤器(3)、化学链燃烧设备(6)和余热锅炉(7)，化学链燃烧设备(6)含有化学链燃烧反应装置(600)，烟气过滤器(3)的出口通过第一排气管道(611)与化学链燃烧反应装置(600)的入口连接，化学链燃烧反应装置(600)的出口通过第二排气管道(612)与余热锅炉(7)的第一入口连接，烟气过滤器(3)和余热锅炉(7)之间还设有回收管道(621)，回收管道(621)与化学链燃烧反应装置(600)并联设置。

【技术特征摘要】
1.一种转炉煤气干法除尘余热回收系统，其特征在于，所述转炉煤气干法除尘余热回收系统包括烟气过滤器(3)、化学链燃烧设备(6)和余热锅炉(7)，化学链燃烧设备(6)含有化学链燃烧反应装置(600)，烟气过滤器(3)的出口通过第一排气管道(611)与化学链燃烧反应装置(600)的入口连接，化学链燃烧反应装置(600)的出口通过第二排气管道(612)与余热锅炉(7)的第一入口连接，烟气过滤器(3)和余热锅炉(7)之间还设有回收管道(621)，回收管道(621)与化学链燃烧反应装置(600)并联设置。2.根据权利要求1所述的转炉煤气干法除尘余热回收系统，其特征在于，第一排气管道(611)上设有三通阀(5)，三通阀(5)含有一个入口和两个出口，回收管道(621)的入口端与三通阀(5)的一个出口连接，回收管道(621)的出口端与余热锅炉(7)的第二入口连接。3.根据权利要求2所述的转炉煤气干法除尘余热回收系统，其特征在于，第一排气管道(611)上还设有烟气分析仪(4)，烟气分析仪(4)位于烟气过滤器(3)和三通阀(5)之间，烟气过滤器(3)的入口端外连接有能够对烟气进行降温的气化冷却烟道(2)。4.根据权利要求3所述的转炉煤气干法除尘余热回收系统，其特征在于，气化冷却烟道(2)连接有储能装置，该储能装置能够储存气化冷却烟道(2)中烟气的热量，气化冷却烟道(2)内设有超声波清灰装置，烟气过滤器(3)为陶瓷烟气过滤器，化学链燃烧反应装置(600)外设有冷却水夹套(606)。5.根据权利要求1所述的转炉煤气干法除尘余热回收系统，其特征在于，化学链燃烧设备(6)还含有第三排气管道(613)和第四排气管道(614)，第三排气管道(613)的入口连接有空气风机(605)，第三排气管道(613)的出口与化学链燃烧反应装置(600)的出口连接，第四排气管道(614)的入口与化学链燃烧反应装置(600)的入口连接，第四排气管道(614)的出口与余热锅炉(7)的第一入口连接。6.根据权利要求5所述的转炉煤气干法除尘余热回收系统，其特征在于，第一排气管道(611)上设有第一阀门(601)，第二排气管道(612)上设有第二阀门(602)，第三排气管道(613)上设有第三阀门(603)，第四排气管道(614)上设有第四阀门(604)。7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓明，邢文伟，赵红，张秀丽，牛得草，
申请(专利权)人：北京京诚泽宇能源环保工程技术有限公司，中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11