转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道、水/汽冷旋风分离器、余热回收装置、陶瓷纤维过滤器、风机和三通切换阀，所述三通切换阀另两端分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述风机和三通切换阀之间设置有烟气成分分析仪。该实用新型专利技术可使转炉烟气在全干燥的条件下进行除尘，减少水和水蒸气的消耗，同时，大幅度的回收转炉烟气的中低温段余热，增加废热资源的回收利用，节能效果显著。

Pure Dry Purification of Converter Flue Gas and Deep Recovery System of Waste Heat

【技术实现步骤摘要】
转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统
本技术属于炼钢
，具体涉及一种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统。
技术介绍
转炉炼钢是当前最主要的炼钢方式，在国内占比高达85%以上，其过程是碳、氧反应为主的复杂高温氧化反应，会产生大量的高温含尘烟气；转炉产生烟气的主要成分为CO（约占66%）、CO2（约占16%）和N2（约占17%），还有少量的O2和Ar。由于转炉烟气中含有大量的CO，因此转炉烟气也称为转炉煤气，转炉煤气的初始温度在1600℃左右，其中包含了大量炼钢产生的粉尘，粉尘含量约为80～150g/m3，粉尘主要成分为FeO、Fe、CaO、MnO、SiO2以及C等。转炉煤气具有易燃易爆的特性，其爆炸产生条件为：1）CO含量处于爆炸极限范围内；2）CO在自燃点（650℃）以下与O2混合；3）遇到明火（达到最小点火能量）。传统的转炉烟气处理方法有两种，第一种是OG法，也称为湿法除尘，其主要流程是使1600℃左右的转炉烟气通过汽化冷却烟道进行余热回收，在烟气温度降低至1000℃左右时喷大量的水冷却，同时起到粗除尘和防爆作用，进一步采用文氏管喷水精除尘后将高热值低氧含量的煤气回收、将低热值或含氧量高的煤气点燃排空；第二种是干法除尘，主要有LT法和DDS法，其主要流程是使1600℃左右的转炉烟气通过汽化冷却烟道进行余热回收，待烟气温度降至900℃左右时喷水雾冷却，然后通过电除尘器精除尘，再回收高质量煤气、点燃低质量煤气并排空。而上述转炉烟气除尘方式本质上均不是真正的全干式除尘，为防止转炉煤气在自燃点以下产生爆炸，在回收转炉烟气高温段（1600～900℃）余热后均采用喷水的处理方式，导致转炉烟气中温度余热（900～200℃）全部浪费，同时，还浪费的大量的水。现有专利文献中也公开了区别于上述传统方法的转炉烟气净化和余热回收方法，例如，在不喷水直接冷却的条件下采用余热锅炉回收烟气的中低温余热，余热锅炉后接布袋除尘器或静电除尘器进行精除尘。但是，这些方法不仅未在实践中接受考验，单从理论上分析也存在如下弊端：1）上述方法不能很好的解决转炉烟气的粗除尘问题，常规的重力除尘器除尘效率过低，而常规的旋风除尘器又难以承受如此高温，导致余热锅炉容易粘结积灰，影响正常运行；2）布袋除尘或静电除尘的精除尘方式难以适应纯干法的烟气处理系统，在未喷水的条件下，转炉煤气一旦进入氧化性气氛，布袋就极易烧毁，如采用静电除尘器，通常会因为纯干灰的比电阻较大而除尘效果较差，同时还会因频繁泄爆而影响正常的生产。
技术实现思路
本技术针对现有转炉烟气处理过程中存在的上述问题，提供了一种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统及方法，至少解决了现有技术中的部分缺陷。本技术的技术方案是提供了一种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道、水/汽冷旋风分离器、余热回收装置、陶瓷纤维过滤器、风机和三通切换阀，所述三通切换阀另两端分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述风机和三通切换阀之间设置有烟气成分分析仪。进一步的，所述汽化冷却烟道和水/汽冷旋风分离器之间通过绝热烟道连接，所述绝热烟道内部喷涂有隔热材料，外部为耐高温金属材料。进一步的，所述水/汽冷旋风分离器的壳体由水冷或汽冷的金属管道弯制焊装而成，壳体外部覆有保温层，内部受热面上涂有一层高温耐磨浇注料，并布以销钉加固。进一步的，所述水/汽冷旋风分离器为单个或两个串联或两个及两个以上并联。进一步的，所述余热回收装置为对流式余热锅炉或对流式换热器，且余热回收装置采用立式布置，从上至下分为高温段、中温度和低温段，且转炉烟气在余热回收装置内从上至下流动；所述余热回收装置内设有泄爆阀门和清灰装置。进一步的，所述陶瓷纤维过滤器包括集尘器、陶瓷纤维管以及用于对陶瓷纤维管的滤面进行反吹的反吹组件，所述陶瓷纤维管安装到集尘器的孔板上，所述陶瓷纤维管为耐高温的陶瓷纤维制成的一端封闭的管道；转炉烟气在陶瓷纤维过滤器内从下至上流动。进一步的，所述水/汽冷旋风分离器、余热回收装置和陶瓷纤维过滤器下方分别设置有泄灰斗一、泄灰斗二和泄灰斗三，所述泄灰斗一、泄灰斗二和泄灰斗三入口均设置有锁气式阀门。进一步的，所述煤气回收管路上连接煤气冷却器和煤气柜，所述烟气放散管路上连接放散烟囱，所述放散烟囱出口设置有点火装置。本技术的有益效果：(1)本技术提供的这种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统可使转炉烟气在全干燥的条件下进行除尘，减少水和水蒸气的消耗，同时，大幅度的回收转炉烟气的中低温段余热，增加废热资源的回收利用，节能效果显著。(2)本技术提供的这种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统在汽化冷却烟道之后，采用水/汽冷旋风分离器进行粗除尘，可以有效的去除烟气中颗粒物，尤其是大颗粒火种，可避免后续过程中烟气的爆燃，减轻烟气中粉尘对余热回收装置的磨损，同时，减少粉尘在余热回收装置内的粘附，防止余热装置换热效率急剧降低。(3)本技术提供的这种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统通过水/汽冷旋风分离器采用水冷或汽化冷却的方式进行降温，能适用于汽化冷却烟道后1000℃左右的高温烟气，并有效进行粗除尘，克服了传统机械除尘方式难耐高温的弊端。(4)本技术提供的这种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统中采用新型的陶瓷纤维过滤器进行精除尘，避免了传统静电除尘器放电易引起煤气泄爆的问题，使生产更安全、更顺畅；同时，陶瓷纤维过滤器采用孔隙过滤的方式进行除尘，除尘效果更好，更加环保。以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。附图说明图1是本技术转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统的结构示意图。附图标记说明：1、转炉；2、烟罩；3、汽化冷却烟道；4、绝热烟道；5、水/汽冷旋风分离器；6、泄灰斗一；7、余热回收装置；8、泄灰斗二，9、陶瓷纤维过滤器；10、泄灰斗三；11、风机；12、三通切换阀；13、煤气冷却器；14、煤气柜；15、放散烟囱。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制；在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。如图1所示，本实施例提供了一种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道3、水/汽冷旋风分离器5、余热回收装置7、陶瓷纤维过滤器9、风机11和三通切换阀12，所述三通切换阀12另两端分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述风机11和三通切换阀12之间设置有烟气成分分析仪。其中，该汽化冷却烟道3的入口端可通过烟罩2与转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，其特征在于：包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道、水/汽冷旋风分离器、余热回收装置、陶瓷纤维过滤器、风机和三通切换阀，所述三通切换阀另两端分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述风机和三通切换阀之间设置有烟气成分分析仪。

【技术特征摘要】
1.转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，其特征在于：包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道、水/汽冷旋风分离器、余热回收装置、陶瓷纤维过滤器、风机和三通切换阀，所述三通切换阀另两端分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述风机和三通切换阀之间设置有烟气成分分析仪。2.如权利要求1所述的转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，其特征在于：所述汽化冷却烟道和水/汽冷旋风分离器之间通过绝热烟道连接，所述绝热烟道内部喷涂有隔热材料，外部为耐高温金属材料。3.如权利要求1所述的转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，其特征在于：所述水/汽冷旋风分离器的壳体由水冷或汽冷的金属管道弯制焊装而成，壳体外部覆有保温层，内部受热面上涂有一层高温耐磨浇注料，并布以销钉加固。4.如权利要求3所述的转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，其特征在于：所述水/汽冷旋风分离器为单个或两个串联或两个及两个以上并联。5.如权利要求1所述的转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，其特征在于：所述余热回收装...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海伦，刘攀，叶理德，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42