[發明專利]轉爐一次煙氣煤氣半干式冷卻除塵系統

有效

• 申請號: 201110183233.6
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102851084A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 劉晨
• 申請（專利權）人: 斯普瑞噴霧系統(上海)有限公司
• 主分類號: C10K1/02
• 分類號: C10K1/02;C10K1/06;C10K1/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

技術領域

本發明涉及冶金環境保護技術，尤其涉及轉爐一次煙氣煤氣半干式冷卻系統。

背景技術

轉爐吹氧過程中產生的高溫含塵煙氣，溫度可達到1400-1600℃；含塵70-200g/NM³，并且CO含量最高可達86％。因此，在排放該煙氣之前，必須對它進行處理。目前世界上對轉爐一次煙氣的處理方法按照是否回收轉爐煤氣分為燃燒法和未燃法兩大類。美國等國家的部分轉爐采用不回收煤氣的燃燒法全干式除塵，而在日本、歐洲、中國等全球大部分國家的轉爐較多地采用回收煤氣的未燃法。未燃法又可以分為濕法和干法兩種。目前被最廣泛采用的是以日本OG為代表的濕式除塵設備，少部分轉爐采用以LT為代表的干式除塵設備。

OG類(包括新OG)的濕式除塵設備的優點是除塵主體工藝設備簡單，操作安全可靠，特別是工藝控制方面，無論是自動控制，還是手動控制都很安全可靠，對轉爐煤氣和余熱資源的回收利用都有積極的促進作用。其缺點是配套的水處理設備龐大，用水量和水處理量大，能耗高，設備維修量大。這些缺點使OG類的設備已經越來越不適應節能減排低碳的形勢要求。屬于被淘汰的設備。LT類干式除塵設備一直被認為是轉爐一次煙氣煤氣除塵設備發展的方向，我國有關部門在多個五年計劃中都將其列為節能減排、清潔生產推廣技術設備，許多研究院所和企業也都投入了大量的資源用于其國產化，確實達到了節電的優點，一次除塵電耗只有濕法的50％，不需要龐大的水處理配套設備。但其缺點也是先天性的：存在安全隱患、自動控制連鎖復雜和設備維修量大、綜合能耗和運行成本并不比濕法低等。因此，推廣了幾十年后全球也只有約100座的轉爐采用這一技術，70余座在中國，并且多存在問題。目前只有回收的煤氣經過飽和冷卻器洗滌除塵后正常時才能達到被有意無意廣泛宣傳的10mg/Nm³以下。據考察，包括國外轉爐LT系統在內的排放數據，比較好的一般在20-30mg/Nm³。其最主要的問題是不穩定，排放不好時粉塵濃度達到100-200mg/Nm³，比濕法還高。因此，轉爐一次煙氣半干法在業界開始得到越來越普遍的認可和利用，被認為是更適合中國國情的轉爐除塵技術。

早在1975年公開出版的《氧氣轉爐煙氣凈化及回收設計參考資料》中，就介紹了一種采用旋風除塵與文氏管除塵相結合的半干半濕法，但因為除塵效率不高、耗水量大沒有得到普及應用。日本專利JPA1981075508，JPA1987093308，JP?63297520A1-5都公開了事實上的半干法，干式冷卻除塵分別采用葉片除塵、旋風除塵器+廢熱鍋爐、或顆粒層冷卻除塵等，這些方法從理論上都比較理想，可能是由于系統比較復雜沒有見到得到利用的信息。中國專利CN10138263A公開了一種轉爐煙氣冷卻、凈化方法，采用蒸發冷卻器對煙氣進行初步的冷卻和凈化，采用可調文氏管對煙氣進行最終的冷卻和凈化。該方法的主要缺點是蒸發冷卻器的出口溫度，高達到200℃，除塵效率低只有40-45％。一方面不合理不經濟，因為轉爐一次煙氣采用未燃法處理時煙氣中粉塵顆粒約90％大于10微米，而在干收塵部分只除去40-45％沒有充分發揮其作用；更關鍵的是轉爐可調喉口文氏管通常的設計入口條件是煙氣溫度約70-75℃，飽和狀態、含塵濃度約10-15g/Nm³，按照該方法則入口煙氣溫度為150-200℃，為不飽和狀態，含塵濃度最高達100g/Nm³。另一方面達不到要求的出口濃度，即使能達到也要消耗過多的水和能量，與LT干法的煤氣飽和冷卻類似，排水還存在較高的升溫且含塵量多，還必須進入車間外的水處理系統處理，對于干法的優點利用不充分、對濕法的問題解決得不徹底。

發明內容

本發明的目的在于提供一種轉爐一次煙氣煤氣半干式冷卻除塵系統，該系統兼具濕式和干式除塵技術的優點，同時簡單化了系統結構。本發明的系統即適合新轉爐中，也適用于對現有的轉爐未燃法和燃燒法的局部進行改造。

根據上述目的，本發明的轉爐一次煙氣煤氣的半干式冷卻除塵系統包含：

煙氣煙罩，設置于轉爐爐口處，用于收集所述轉爐工作時產生的煙氣；

干式蒸發冷卻除塵器，通過管道與所述煙氣煙罩相連；

蒸發冷卻洗滌除塵器，與所述干式蒸發冷卻除塵器相連；

可調喉口文氏管除塵器，與所述蒸發冷卻洗滌除塵器相連；以及

脫水除霧器，與所述可調喉口文氏管除塵器相連。

在上述的轉爐一次煙氣煤氣半干式冷卻除塵系統中，所述煙氣煙罩包括：

活動煙罩，設置于所述轉爐的爐口處；