[發明專利]一種全干袋式轉爐煤氣負能凈化回收工藝

有效

• 申請號: 200910153124.2
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN101691624A
• 公開（公告）日: 2010-04-07
• 發明（設計）人: 鄭巖;談慶;張鵬
• 申請（專利權）人: 無錫市東方環境工程設計研究所有限公司
• 主分類號: C21C5/40
• 分類號: C21C5/40;F27D17/00;F23G7/06
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本發明涉及一種煤氣治理工藝，尤其涉及用于冶金、除塵等行業的一種全干袋式轉爐煤氣負能凈化回收工藝。

背景技術

在轉爐煉鋼過程中，會有大量的含一氧化塔煙氣和氧化鐵粉塵產生，由于轉爐煤氣是良好的工業能源，因此，必須對含塵煙氣進行必要的除塵并回收有價值的煤氣，鋼鐵行業轉爐煤氣除塵和回收目前主要以濕法工藝——OG法和干法工藝——LT為主，兩種工藝并存。OG(Oxygen?Converter?Gas?RecoverySystem)濕法除塵工藝，由于其工藝簡單、安全可靠、易于掌握，一直是國內煤氣除塵工藝的首選，到目前為止，國內轉爐煤氣除塵90％以上采用此工藝。但OG系統的缺點也相當突出，由于OG系統采用水浴法降溫和文氏管水除塵方式，轉爐煤氣從汽化冷卻煙道出口的1000℃降至65℃需要的新水耗量達0.3～0.4m³/t鋼，濁環水耗量達2.3～2.6m³/t鋼，是轉爐煉鋼除連鑄外的耗水大戶，企業為此需配備一整套濁環水處理系統，年運行和維護費用很高；其次，OG法核心除塵設備為一、二級文氏管，是典型的阻力換除塵效率的設備，系統阻力高達25000～28000Pa，除塵電耗很高；其三，轉爐煤氣含塵量高達70～130g/Nm³，OG工藝水平現階段只能確保排放濃度小于等于100mg/Nm³，同時，設備運行極易受到水質波動影響，排放濃度往往難于保證，煙囪冒黑煙現象偶有發；其四，由于除塵后的粉塵以污泥形式存在，需經過粗濾、沉淀、壓濾、烘干、運輸等環節才能回收到燒結利用的，中間過程容易產生二次污染、加上成分難以控制，污泥處理和綜合利用一直以來是鋼鐵企業循環經濟的難題。LT?法是一種干法除塵工藝，它采用“蒸發冷卻器+靜電除塵+煤氣冷卻器”的基本工藝，該技術克服了OG的大多數缺點：無需配置濁環水處理系統、其能耗低、排放濃度小于等于10mg/Nm³，是當前推廣的新興技術。但LT技術也有其局限性，由于LT采用了靜電除塵器作為除塵主體，電極放電打火從工藝上不可能完全避免，從而引發頻繁煤氣爆炸的問題，有較大的安全隱患，直接影響轉爐的正常生產；其次，靜電除塵器的除塵效率受電場電壓限定，入口粉塵含濕度和粉塵濃度一旦出現大的波動，會直接影響到排放濃度，導致環保排放超標；第三，由于該工藝的本質仍為半干法，為了調質和降溫需要，冷卻塔需要完全蒸發一次新水以確保煙氣溫度從1000℃降至200℃，耗水量達0.25～0.3m³/t鋼，煤氣含濕不可避免，煤氣熱值沒有得到根本性提高，同時含濕煙氣在電除塵器內結露帶來極板、極線腐蝕等一系列問題，減少了設備使用壽命；其四，由于LT設備系統自控聯鎖水平要求很高，特別是蒸發冷卻器的動態跟蹤調節技術、靜電除塵高壓放電火花控制技術等，導致設備裝備水平和一次投資高昂，企業管理維護成本難于降低，加上安全隱患沒有得到徹底解決，目前其推廣應用受到一定的制約。

發明內容

本發明針對現有技術中均存在的高溫煤氣熱量沒有得以回收、煤氣含濕量大、二次污染、排放濃度高、靜電除塵極板易腐蝕、易放電導致煤氣爆炸的問題，提供了一種全干袋式轉爐煤氣負能凈化回收工藝。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：

一種全干袋式轉爐煤氣負能凈化回收工藝，所述工藝步驟如下：

第一步：煤氣捕集：轉爐冶煉過程中產生的爐內原始煤氣通過設置在爐口上方的活動煙罩口捕集；

第二步：高溫段煤氣降溫及余熱回收：活動煙罩口捕集的1450-1650℃的煤氣進入與活動煙罩口連接的汽化冷卻煙道后，通過汽化水流過的間壁換熱降溫至900-1000℃，同時回收產生的飽和蒸汽，在汽化冷卻煙道的中間段設置一個煙道用可燃氣體抑爆裝置以降低前燒期和后燒期煤氣的含氧量；

第三步：中低溫段煤氣降溫及粗除塵：在汽化冷卻煙道出口處設置一臺管束式換熱器，將含塵煤氣溫度從900～1000℃進一步降至200℃以下，回收由此產生的飽和蒸汽，同時沉降含塵煤氣中的大顆粒粉塵；

第四步：煤氣凈化：在管束式換熱器的出口處，通過碳鋼煤氣管道輸送含塵煤氣到采用耐高溫防靜電濾料的煤氣袋式除塵器里進行除塵，直至除塵后的煤氣含塵濃度小于等于30mg/Nm3，另外在碳鋼煤氣管道上設置一臺用以消滅煙氣中殘存的火星并確保煤氣輸送和除塵過程安全的火花熄滅器；