[發明專利]煙氣顆粒分離裝置

在審

• 申請號: 202011266067.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112206588A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 楊源滿;楊明華;萬慶明;井小海;王林;黃偉;王元新;李映男
• 申請（專利權）人: 北京京誠科林環保科技有限公司;中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: B01D45/02
• 分類號: B01D45/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉金鳳;趙燕力

本發明提供了一種煙氣顆粒分離裝置，其能設置于煙道內，煙氣顆粒分離裝置包括殼體和沉降組件，殼體為中空結構，且殼體的側壁上具有相對的進口和出口；沉降組件設置于殼體內，沉降組件包括由上至下設置的至少兩層間隔排布的第一斜板，第一斜板沿煙氣的流動方向朝向殼體的頂壁傾斜設置，且第一斜板與殼體的頂壁之間的夾角為5°～70°，第一斜板的上端與出口相接，第一斜板的下端與進口相接。本發明的煙氣顆粒分離裝置，能利用重力作用沉降煙氣中的忽米級顆粒煙塵，以達到分離煙氣中的顆粒的目的。

技術領域

本發明涉及煉鋼技術領域，特別涉及一種煙氣顆粒分離裝置。

背景技術

隨著的節能環保意識的逐步加強，研究轉爐煙氣的全余熱回收、探尋真正的干法除塵工藝，已經成為眾多煉鋼廠的關注點。而影響開發轉爐全干法余熱回收工藝的重要環節是如何解決工藝過程中轉爐煙氣的防爆問題。引起轉爐煤氣發生爆炸的三要素分別為12.5％～75％的CO濃度、610℃以下的溫度以及足夠能量的火種。為防止爆炸的產生，必須從這三個必要條件來考慮，如果限制了其中一個必要條件，就限制了爆炸的產生。

轉爐煉鋼是一種間歇式的生產方式。在轉爐正常冶煉生產階段，煙氣溫度高，煙氣量大，含塵量大，管道內煙氣流速高，CO含量高；為防止因所攜帶的大顆粒高溫火種引燃煙氣發生爆炸，需要在余熱回收前完成高溫大顆粒，特別是忽米級大顆粒(平均粒徑不小于50μm的顆粒)的分離，以保證全余熱回收階段無爆炸現象發生。在轉爐準備活動階段，煙氣溫度降低，煙氣量小，含塵量也有所降低，管道煙氣流速小，CO含量介于爆炸上下限濃度區間，如果同時存在足夠能量的大顆粒火種，就很可能會引發爆炸，所以該階段大顆粒的捕集同樣重要。

煙氣中所含忽米級大顆粒的分離捕集技術目前有很多種，主要有濕法或半干法分離、旋風分離和布袋分離等，利用重力、離心力、慣性力及阻力，將其從煙氣中分離出來。由于濕法或半干法分離技術需要額外用水量、粉塵顆粒(主要成分為Fe₂O₃)在高溫有水存在的條件下理化性質發生改變，影響灰塵的二次利用；旋風分離技術煙氣容易產生渦流；布袋分離技術壓力損失較大且不適用于高溫煙氣。因此需要開發一種高效、簡捷且能適用于高中低溫、高中低流速間歇轉換的干法忽米級大顆粒捕集技術。

授權公告號為CN1148264C的中國發明專利公開了一種可降低磨損的氣固旋風分離方法及其裝置，其步驟為：1、具有一定流速并攜帶煙塵的煙氣通過氣固分離器的煙氣水平入口段沿切向方向進入旋風分離器筒體，在離心力和慣性力的作用下，煙氣攜帶的顆粒被高速甩向壁面；2、煙氣中的大顆粒在筒體內逐漸向入口對側聚集，形成大顆粒的濃相區，濃相區的大顆粒沿濃相區域范圍內的筒體壁面上的開口進入在筒體外壁連接的螺旋向下的粗顆粒螺旋下料管，直接通過旋風分離器的返料腿排出；3、凈化后的煙氣經旋風分離器中心筒排出。

該旋風分離技術，由于旋轉氣流路徑的不確定和氣固分離界面處的氣流往返等因素，導致在旋風除塵器中的氣流不能實現柱塞流的形態，會存在渦流等現象，且可能會存在少量大顆粒的返混攜帶現象，對轉爐煙氣有發生爆炸的隱患。

申請公布號為CN10949921A的中國發明專利公開了一種移動床顆粒層過濾器，其包括內層筒體、中間筒體和外層筒體，內層筒體與中間筒體之間形成第一環形空腔，該第一環形空腔內設有過濾顆粒層，過濾器的下部設有煙氣入口，上部設有煙氣出口，含塵煙氣從煙氣入口首先進入內層筒體的內空腔，然后經過過濾顆粒層的過濾，再進入中間筒體與外層筒體之間的第二環形空腔，過濾后的凈化煙氣再從煙氣出口排出。

該移動床顆粒層過濾器，雖然除塵效率比較高，但氣體流經移動顆粒層氣固接觸面積大，流速要求低，濾料需要定期更新，總體能耗較高、運行成本較高。

授權公告號為CN209338597U的中國實用新型專利公開一種轉爐煙氣除塵及余熱回收系統，其步驟為轉爐煙氣經汽化冷卻煙道后，進入熄火塔，在熄火塔內通過噴水降溫，熄滅煙氣中的火種，同時通過重力沉降的方式去除煙氣中的大顆粒煙塵。