一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法技术

本申请涉及电炉炼钢除尘技术领域，尤其是涉及一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法。包括烟气沉降，烟气预热废钢后经保温烟道进入沉降室沉降烟气中的大颗粒；烟气极速冷却换热，经沉降除尘的烟气进入急速冷却换热装置，进行降温、换热；急速冷却换热装置在2S内将烟气降至200℃以下；将烟气余热收集至蓄热器；活性炭吸附，烟气中喷射活性炭进行吸附；布袋除尘，排空。本申请沉降室将烟气中的大颗粒及泡沫渣进行沉降，进入急速冷却换热装置，急速降温避开二噁英的再生环境减少二噁英的生成时间，并进行换热，收集烟气显热；活性炭喷射装置对烟气利用活性炭吸附二噁英，布袋除尘过滤后，排放。既回收了能源，又降低了排放。放。放。

【技术实现步骤摘要】
一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法


[0001]本申请涉及电炉炼钢除尘
，尤其是涉及一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法。

技术介绍

[0002]水平连续加料（consteel）电炉是节能炼钢装备装置，具有不卡料、输送速度快、设备故障率底，经久耐用等特点。废钢在密闭的料槽中连续前进，料槽中连续前进的废钢，遇到迎面而来的高温烟尘，吸收了高温烟尘中的热量和大颗粒的烟尘，吸收了热量和大颗粒金属烟尘的废钢，连续不断进入电弧炉的钢液熔池，废钢在高温钢液中迅速融化。燃烧的电弧在覆盖的泡沫渣中稳定燃烧，电极通过大面积的钢液把热量传给废钢，大幅度提高了电弧炉的电效率和废钢融化速度。改变了传统电弧炉电极在废钢中穿井融化废钢的冶炼工艺，大幅度提高了电弧炉的效率，减少了噪音、烟尘、高次谐波。其次，连续式废钢加料避免了炉盖打开，造成的炉内热量损失、时间损失、通电停顿，同时造成高温烟气外泄。连续加料式电炉以“连续预热、连续加料、连续熔炼”为工艺特点，采取大留钢量操作，使熔炼开始就可以形成熔池，用钢液来熔化废钢，提高了传热效率；同时使全程制造泡沫渣、埋弧操作成为可能，提高了电效率，是电炉工艺中一个比较有竞争力的工艺，在全球得到了很好的应用。水平连续加料电炉烟气预热废钢后排放，其烟气排放量大，温度高（约800℃），烟气蕴含大量物理显热。
[0003]电炉炼钢废气具有较高的温度，烟气蕴含大量物理显热；成分为废钢以及废钢中含有的杂质冶炼燃烧后的颗粒，且烟气中含有少量低熔点碱金属以及腐蚀性气体，甚至产生二噁英。目前，市场主流做法为，通过机力冷却至200℃以下后，并入环境除尘系统完成烟气净化。烟气中所蕴含的大量显热不仅未回收还需要新的能源来降温，且无法避开二噁英生成温度，不能保证二噁英的达标排放，不仅造成二噁英排入大气更造成大量能源浪费，增加系统能耗，增加了企业碳排放。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为首先需要对能源进行节约利用，并且尽可能避免二噁英的产生，以防止空气污染。

技术实现思路

[0005]为了对水平连续加料电炉烟气排放中能源进行节约利用，并且尽可能避免二噁英的产生，以防止空气污染，本申请提供一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法。
[0006]本申请提供的一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法，采用如下的技术方案：一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法，其特征在于，包括：烟气沉降，烟气预热废钢后经保温烟道进入沉降室沉降烟气中的大颗粒；烟气极速冷却换热，经沉降除尘的烟气进入急速冷却换热装置，进行降温、换热；
急速冷却换热装置在2S内将烟气降至200℃以下；将烟气余热收集至蓄热器；布袋除尘，经活性炭吸附的烟气进入布袋除尘器过滤；排空。
[0007]通过采用上述技术方案，烟气预热废钢后经保温烟道进入沉降室，烟气中的大颗粒及泡沫渣在室内进行沉降，减少烟气中含尘量，保护后续设备。经沉降室初步除尘后，烟气进入急速冷却换热装置，急速冷却换热装置可保证烟气在2S内由最高温度900℃降至200℃，急速降温避开二噁英的再生环境减少二噁英的生成时间。布袋除尘过滤并消除二噁英后的含尘烟气经布袋除尘合格后，排放。急速冷却换热装置回收了大量蒸汽，将热量收集至蓄热器，可用于预热发电、汽轮拖动或供给其他热用户。经计算，吨钢蒸汽回收量达100kg以上，依据GB21256
‑
2013折算，相当于吨钢减少9.78公斤标煤排放。既回收了能源，又降低了排放。
[0008]可选的，还包括：沉降室补燃，在沉降室内设置燃烧器，燃烧器与燃料供气管道连接；在沉降室入口设置温度检测装置、沉降室出口设置温度检测装置；沉降室入口的温度检测装置与燃烧器的开关连锁，沉降室出口的温度检测装置与燃料供气管道的流量阀连锁；温度检测装置对烟气实时温度进行监测，并反馈温度信息；当沉降室入口的温度检测装置反馈温度低于设定值时，启动燃烧器燃烧；燃料供气管道的流量阀随沉降室出口的温度检测装置反馈温度动态调整。
[0009]通过采用上述技术方案，在沉降室设置燃烧器，对烟气温度低于650℃时，进行补燃。由于二噁英可以在烟气冷却过程的低温异相催化合成。发生低温异相催化合成的温度范围为300
‑
650℃，由氯苯、氯酚或多氯联苯等前驱物，同时还有未燃尽碳存在，以及一些过渡金属铜、铁氯化物等，这些物质从高温（850℃以上）冷却后发生聚合，通过分子重组催化反应生成二噁英。低温异相催化合成二噁英的过程包括两个过程：前驱物在固体飞灰表面发生催化氯化反应合成二噁英；固体飞灰中的残留碳源、氯源、氧源等氧氯化反应合成二噁英的前驱物和二噁英。因此，在预热废钢的出口至沉降室的入口之间设置温度计等温度传感器，对烟气的温度进行实时监测，并将监测到的数据传输到控制单元，控制单元经比对，当温度低于650℃时，启动燃烧器燃烧，将烟气燃烧加热温度大于800℃，使烟气中产生的二噁英分解。在急速冷却换热装置进行冷却时，由于冷却时间很短，因此温度在能够生成二噁英的区间的时间足够短，使得生成二噁英的量较少。
[0010]可选的，沉降室设置至少一个燃烧器；当反馈温度信息烟气温度低于650℃时，启动燃烧器燃烧，燃料供气量动态调整；当沉降室出口烟气高于800℃后，持续设定时间长度后，关闭燃烧器、停止燃料供应。
[0011]通过采用上述技术方案，公开了沉降室的燃烧器，燃烧器可以设置一个或多个，优先设置两个三个，还可以设置助燃风机，助燃风机设置一个或两个，设置多个，可以有备用设备，保证使用过程中不会因为临时故障造成损失。温度和时间是对补燃调节的进一步限定。
[0012]可选的，所述急速冷却换热装置采用双压自然循环燃机余热锅炉，包括依次连接的入口冷却烟罩、若干个蒸发器、省煤机；蒸发器包括换热器，换热器采用横向冲刷换热管束进行热交换，换热管内工质通过吸收烟气中的热量以使降低烟气温度，并产生一定量的饱和蒸汽，并送入蓄热器；
蓄热器对蒸汽进行缓冲、储存后，对蒸汽进行减压后通过管道输送至余热发电机组或汽轮机。
[0013]通过采用上述技术方案，公开了急速冷却换热装置的一种实施方式，急速冷却换热装置通过多个连续设置的蒸发器对烟气的温度进行冷却换热，换热后的热量供给给余热发电机组或汽轮机或其他热用户使用。省煤器由高温省煤器和低温省煤器两段管屏组成，受热面采用开齿螺旋鳍片管，错列布置。来自给水操纵台的给水依次经过低温省煤器和高温省煤器的各个管屏，从锅筒下部进入锅筒。省煤器各管屏集箱均设有疏水管和放气管，以保证运行稳定。
[0014]可选的，相邻的蒸发器之间通过烟道连接，烟道上设置清灰装置，清灰装置底部设置刮板输灰机。
[0015]通过采用上述技术方案，为便于清灰，另外每个换热器之间需设置一段连接烟道，一方面用于安装清灰装置，另一方面用于检修维护。
[0016]可选的，在换热管上增加翅片；每个换热器的换热管排数为15
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17排；换热管纵向间距为100...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法，其特征在于，包括：烟气沉降，烟气预热废钢后经保温烟道进入沉降室沉降烟气中的大颗粒；烟气极速冷却换热，经沉降除尘的烟气进入急速冷却换热装置，进行降温、换热；急速冷却换热装置在2S内将烟气降至200℃以下；将烟气余热收集至蓄热器；布袋除尘，经活性炭吸附的烟气进入布袋除尘器过滤；排空。2.根据权利要求1所述的一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法，其特征在于，还包括：沉降室补燃，在沉降室内设置燃烧器，燃烧器与燃料供气管道连接；在沉降室入口设置温度检测装置、沉降室出口设置温度检测装置；沉降室入口的温度检测装置与燃烧器的开关连锁，沉降室出口的温度检测装置与燃料供气管道的流量阀连锁；温度检测装置对烟气实时温度进行监测，并反馈温度信息；当沉降室入口的温度检测装置反馈温度低于设定值时，启动燃烧器燃烧；燃料供气管道的流量阀随沉降室出口的温度检测装置反馈温度动态调整。3.根据权利要求2所述的一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法，其特征在于，沉降室设置至少一个燃烧器；当反馈温度信息烟气温度低于650℃时，启动燃烧器燃烧，燃料供气量动态调整；当沉降室出口烟气高于800℃后，持续设定时间长度后，关闭燃烧器、停止燃料供应。4.根据权利要求1所述的一种水平连续加料电炉一次烟气环保治理及余热回收方法，其特征在于，所述急速冷却换热装置采用双压自然循环燃机余热锅炉，包括依次连接的入口冷却烟罩、若干个蒸发器、省煤机；蒸发器包括换热器，换热器采用横向冲刷换热管束进行热交换，换热管内工质通过吸收烟气中的热量以使烟气温度降低，并产生一定量的饱和蒸汽，并送入蓄热器；蓄热器对蒸汽进行缓冲、储存后，对蒸汽进行减压后...

【专利技术属性】
技术研发人员：董成杰，王小楠，王新凤，韩晓威，冯志严，杨钗，王国兴，周春辉，陈少卿，谢庆敏，韦维科，
申请(专利权)人：中钢石家庄工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：