[發(fā)明專(zhuān)利]轉(zhuǎn)爐煙氣純干式凈化及余熱深度回收系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811356400.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109207667A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐海倫;劉攀;葉理德
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C21C5/40
• 分類(lèi)號(hào): C21C5/40
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 程殿軍;張瑾

本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)爐煙氣純干式凈化及余熱深度回收系統(tǒng)，包括通過(guò)管道依次相連的汽化冷卻煙道、水/汽冷旋風(fēng)分離器、余熱回收裝置、陶瓷纖維過(guò)濾器、風(fēng)機(jī)和三通切換閥，所述三通切換閥另兩端分別連接煤氣回收管路和煙氣放散管路，所述風(fēng)機(jī)和三通切換閥之間設(shè)置有煙氣成分分析儀。該發(fā)明可使轉(zhuǎn)爐煙氣在全干燥的條件下進(jìn)行除塵，減少水和水蒸氣的消耗，同時(shí)，大幅度的回收轉(zhuǎn)爐煙氣的中低溫段余熱，增加廢熱資源的回收利用，節(jié)能效果顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)爐煙氣純干式凈化及余熱深度回收系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

轉(zhuǎn)爐煉鋼是當(dāng)前最主要的煉鋼方式，在國(guó)內(nèi)占比高達(dá)85%以上，其過(guò)程是碳、氧反應(yīng)為主的復(fù)雜高溫氧化反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生大量的高溫含塵煙氣；轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生煙氣的主要成分為CO（約占66%）、CO₂（約占16%）和N₂（約占17%），還有少量的O₂和Ar。由于轉(zhuǎn)爐煙氣中含有大量的CO，因此轉(zhuǎn)爐煙氣也稱(chēng)為轉(zhuǎn)爐煤氣，轉(zhuǎn)爐煤氣的初始溫度在1600℃左右，其中包含了大量煉鋼產(chǎn)生的粉塵，粉塵含量約為80～150g/m³，粉塵主要成分為FeO、Fe、CaO、MnO、SiO₂以及C等。轉(zhuǎn)爐煤氣具有易燃易爆的特性，其爆炸產(chǎn)生條件為：1）CO含量處于爆炸極限范圍內(nèi)；2）CO在自燃點(diǎn)（650℃）以下與O₂混合；3）遇到明火（達(dá)到最小點(diǎn)火能量）。

傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煙氣處理方法有兩種，第一種是OG法，也稱(chēng)為濕法除塵，其主要流程是使1600℃左右的轉(zhuǎn)爐煙氣通過(guò)汽化冷卻煙道進(jìn)行余熱回收，在煙氣溫度降低至1000℃左右時(shí)噴大量的水冷卻，同時(shí)起到粗除塵和防爆作用，進(jìn)一步采用文氏管?chē)娝龎m后將高熱值低氧含量的煤氣回收、將低熱值或含氧量高的煤氣點(diǎn)燃排空；第二種是干法除塵，主要有LT法和DDS法，其主要流程是使1600℃左右的轉(zhuǎn)爐煙氣通過(guò)汽化冷卻煙道進(jìn)行余熱回收，待煙氣溫度降至900℃左右時(shí)噴水霧冷卻，然后通過(guò)電除塵器精除塵，再回收高質(zhì)量煤氣、點(diǎn)燃低質(zhì)量煤氣并排空。而上述轉(zhuǎn)爐煙氣除塵方式本質(zhì)上均不是真正的全干式除塵，為防止轉(zhuǎn)爐煤氣在自燃點(diǎn)以下產(chǎn)生爆炸，在回收轉(zhuǎn)爐煙氣高溫段（1600～900℃）余熱后均采用噴水的處理方式，導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐煙氣中溫度余熱（900～200℃）全部浪費(fèi)，同時(shí)，還浪費(fèi)的大量的水。

現(xiàn)有專(zhuān)利文獻(xiàn)中也公開(kāi)了區(qū)別于上述傳統(tǒng)方法的轉(zhuǎn)爐煙氣凈化和余熱回收方法，例如，在不噴水直接冷卻的條件下采用余熱鍋爐回收煙氣的中低溫余熱，余熱鍋爐后接布袋除塵器或靜電除塵器進(jìn)行精除塵。但是，這些方法不僅未在實(shí)踐中接受考驗(yàn)，單從理論上分析也存在如下弊端：1）上述方法不能很好的解決轉(zhuǎn)爐煙氣的粗除塵問(wèn)題，常規(guī)的重力除塵器除塵效率過(guò)低，而常規(guī)的旋風(fēng)除塵器又難以承受如此高溫，導(dǎo)致余熱鍋爐容易粘結(jié)積灰，影響正常運(yùn)行；2）布袋除塵或靜電除塵的精除塵方式難以適應(yīng)純干法的煙氣處理系統(tǒng)，在未噴水的條件下，轉(zhuǎn)爐煤氣一旦進(jìn)入氧化性氣氛，布袋就極易燒毀，如采用靜電除塵器，通常會(huì)因?yàn)榧兏苫业谋入娮栎^大而除塵效果較差，同時(shí)還會(huì)因頻繁泄爆而影響正常的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煙氣處理過(guò)程中存在的上述問(wèn)題，提供了一種轉(zhuǎn)爐煙氣純干式凈化及余熱深度回收系統(tǒng)及方法，至少解決了現(xiàn)有技術(shù)中的部分缺陷。

本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種轉(zhuǎn)爐煙氣純干式凈化及余熱深度回收系統(tǒng)，包括通過(guò)管道依次相連的汽化冷卻煙道、水/汽冷旋風(fēng)分離器、余熱回收裝置、陶瓷纖維過(guò)濾器、風(fēng)機(jī)和三通切換閥，所述三通切換閥另兩端分別連接煤氣回收管路和煙氣放散管路，所述風(fēng)機(jī)和三通切換閥之間設(shè)置有煙氣成分分析儀。

進(jìn)一步的，所述汽化冷卻煙道和水/汽冷旋風(fēng)分離器之間通過(guò)絕熱煙道連接，所述絕熱煙道內(nèi)部噴涂有隔熱材料，外部為耐高溫金屬材料。

進(jìn)一步的，所述水/汽冷旋風(fēng)分離器的殼體由水冷或汽冷的金屬管道彎制焊裝而成，殼體外部覆有保溫層，內(nèi)部受熱面上涂有一層高溫耐磨澆注料，并布以銷(xiāo)釘加固。

進(jìn)一步的，所述水/汽冷旋風(fēng)分離器為單個(gè)或兩個(gè)串聯(lián)或兩個(gè)及兩個(gè)以上并聯(lián)。