一种转炉烟气除尘及余热回收系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种转炉烟气除尘及余热回收系统，包括依次连接汽化冷却烟道、熄火塔、余热回收装置、第一切换站、陶瓷纤维过滤器、引风机和第二切换站，汽化冷却烟道内设气体成分检测仪，熄火塔内设雾化喷嘴，熄火塔出气口分别连接余热回收装置和第一切换站，第二切换站出气口分别连接煤气回收管路和烟气放散管路。该实用新型专利技术通过消除烟气爆炸发生的一个或几个条件来全面控制爆炸事故发生，实现汽化冷却烟道种烟气余热安全回收；而且在烟气处于爆炸极限范围内时，熄火塔通过喷水降温的方式彻底熄灭烟气中火种，在爆炸极限范围外时，则通过重力沉降的方式去除烟气中大颗粒烟尘，为后续余热回收装置积灰和精除尘减轻压力。

A Dust Removal and Waste Heat Recovery System for Converter Flue Gas

【技术实现步骤摘要】
一种转炉烟气除尘及余热回收系统
本技术属于炼钢
，具体涉及一种转炉烟气除尘及余热回收系统。
技术介绍
转炉吹氧冶炼过程中炉内铁水与吹入的氧气发生剧烈化学反应，产生含有大量一氧化碳、含铁粉尘的高温烟气，具有很高的回收价值。常规的湿法和干法通过回收转炉煤气，基本实现了烟气中化学能的回收，但对烟气显热的回收不彻底，仅通过汽化冷却的方式将烟气降至800～1000℃，然后通过喷水降温、除尘，造成大量热量的浪费，并由此带来水资源消耗、环境污染和能源的高消耗，严重制约了炼钢转炉工序能耗水平的提高。随着能源和环境约束的不断收紧，钢铁企业节能减排的压力越来越大，回收利用出汽化冷却烟道的烟气显热不仅可以降低企业能源浪费，还能减少不必要的环境污染。另一方面，目前干法除尘系统中的静电除尘器存在爆炸危险，虽然可通过泄爆来避免设备损坏，但泄爆必将影响正常的生产作业。回收800～1000℃以下转炉烟气余热的难点在于存在爆炸危险，因为转炉烟气中含有大量一氧化碳，这种烟气与空气或氧气混合在特定条件下会产生速燃，使设施中的压力突然增高而造成设备损坏和人身事故。而这个特定条件包括以下内容：(1)煤气与空气混合，煤气浓度在爆炸极限范围之内，是爆炸的必要条件，若煤气浓度在爆炸极限范围之外，即使混合，并满足其他条件也不会发生爆炸；(2)煤气与空气在燃点（着火温度）以下混合才可能发生爆炸，如果两者在燃点以上混合就会发生燃烧，而不会发生爆炸；(3)在燃点以下的煤气与空气的爆炸性混合物如遇火种便会迅速爆炸,火种是爆炸的充分条件；可见以上三个条件缺少一个都不会发生爆炸。从爆炸理论三要素出发，爆炸的预防主要是通过消除爆炸发生的条件来全面控制爆炸事故的发生，预防可燃气体爆炸可采取措施消除发生爆炸的一个或几个条件。转炉烟气余热回收过程是一个降温过程，当烟气温度降到最低着火温度以下时，如果混合气处于爆炸极限范围之内，在遇到火种的情况下就不可避免会发生爆炸。因此，防止转炉烟气余热回收过程中发生爆炸，首先要把烟气中可燃气体成分控制在爆炸范围以外，其次是抑制或消除点火源。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有转炉烟气余热回收过程中发生爆炸的问题。为此，本技术提供了一种转炉烟气除尘及余热回收系统，包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道、熄火塔、余热回收装置、第一切换站、陶瓷纤维过滤器、引风机和第二切换站，所述汽化冷却烟道内设有气体成分检测仪，所述熄火塔内设有雾化喷嘴，所述熄火塔的出气口分两支路分别连接余热回收装置和第一切换站，所述第二切换站的出气口分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述气体成分检测仪、雾化喷嘴、第一切换站、第二切换站均外接控制器。进一步的，所述余热回收装置为单锅筒自然循环立式锅炉，其内部由下至上依次设置有蒸发器一、蒸发器二和省煤器，且转炉烟气在余热回收装置内从下至上流动。进一步的，所述蒸发器一和蒸发器二为火管锅炉结构，所述省煤器为蛇形管束受热面的结构。进一步的，所述蒸发器一和蒸发器二之间，蒸发器二和省煤器之间分别设有检修门和防爆门。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，所述熄火塔、余热回收装置和陶瓷纤维过滤器底部均设置有灰仓。进一步的，所述煤气回收管路上连接煤气柜，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。与现有技术相比，本技术的有益效果：(1)本技术提供的这种转炉烟气除尘及余热回收系统通过消除转炉烟气爆炸发生的一个或几个条件来全面控制爆炸事故的发生，为转炉烟气余热的安全回收提供保障；而且在转炉烟气处于爆炸极限范围内时，熄火塔通过喷水降温的方式，彻底熄灭烟气中的火种；在转炉烟气处于爆炸极限范围外时，熄火塔通过重力沉降的方式去除烟气中的大颗粒烟尘，降低烟气中粉尘含量，为后续余热回收装置积灰和精除尘减轻压力，防止余热回收装置换热效率急剧降低。(2)本技术提供的这种转炉烟气除尘及余热回收系统中余热回收装置采用“火管+蛇形管”组合的形式，可分段高效的回收转炉烟气余热，提高了余热回收装置的热回收效率。(3)本技术提供的这种转炉烟气除尘及余热回收系统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，而且相比布袋除尘更耐高温，无烧损风险；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是本技术转炉烟气除尘及余热回收系统的结构示意图。附图标记说明：1、转炉；2、汽化冷却烟道；3、熄火塔；4、余热回收装置；5、第一切换站；6、陶瓷纤维过滤器；7、引风机；8、第二切换站；9、煤气柜；10、放散烟囱；11、雾化喷嘴；12、气体成分检测仪。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。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”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除尘及余热回收系统，包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道2、熄火塔3、余热回收装置4、第一切换站5、陶瓷纤维过滤器6、引风机7和第二切换站8，所述汽化冷却烟道2内设有气体成分检测仪12，所述熄火塔3内设有雾化喷嘴11，所述熄火塔3的出气口分两支路分别连接余热回收装置4和第一切换站5，所述第二切换站8的出气口分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述气体成分检测仪12、雾化喷嘴11、第一切换站5、第二切换站8均外接控制器。其中，所述汽化冷却烟道2的入口端可通过烟罩与转炉1连接，通过烟罩捕集转炉1中产生的烟气进入汽化冷却烟道2。本实施例中转炉1冶炼产生的高温烟气先通过汽化冷却烟道2的辐射换热使烟气冷却降温，同时气体成分检测仪12实时监测汽化冷却烟道2内烟气的氧体积含量和一氧化碳体积含量，并将检测结果传送至控制器，控制器根据烟气成分判断烟气是否存在爆炸危险，若烟气中的氧含量和一氧化碳含量处于爆炸极限范围外时，熄火塔3中的雾化喷嘴11不开启，转炉烟气在熄火塔3中通过重力沉降的方式去除大颗粒烟尘，然后依次进入余热回收装置4换热和陶瓷纤维过滤器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转炉烟气除尘及余热回收系统，其特征在于：包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道、熄火塔、余热回收装置、第一切换站、陶瓷纤维过滤器、引风机和第二切换站，所述汽化冷却烟道内设有气体成分检测仪，所述熄火塔内设有雾化喷嘴，所述熄火塔的出气口分两支路分别连接余热回收装置和第一切换站，所述第二切换站的出气口分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述气体成分检测仪、雾化喷嘴、第一切换站、第二切换站均外接控制器。

【技术特征摘要】
1.一种转炉烟气除尘及余热回收系统，其特征在于：包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道、熄火塔、余热回收装置、第一切换站、陶瓷纤维过滤器、引风机和第二切换站，所述汽化冷却烟道内设有气体成分检测仪，所述熄火塔内设有雾化喷嘴，所述熄火塔的出气口分两支路分别连接余热回收装置和第一切换站，所述第二切换站的出气口分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述气体成分检测仪、雾化喷嘴、第一切换站、第二切换站均外接控制器。2.如权利要求1所述的转炉烟气除尘及余热回收系统，其特征在于：所述余热回收装置为单锅筒自然循环立式锅炉，其内部由下至上依次设置有蒸发器一、蒸发器二和省煤器，且转炉烟气在余热回收装置内从下至上流动。3.如权利要求2所述的转炉烟气除尘及余热回收系统，其特征在于：所述蒸发器一和蒸发器二为火管锅炉结构，所述省煤器为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘攀，徐海伦，
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