[發明專利]多次沉降高溫煙氣顆粒分離裝置

在審

• 申請號: 202011266107.2
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112263878A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 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;B01D45/06;B01D45/08
• 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

本發明提供了一種多次沉降高溫煙氣顆粒分離裝置，其包括殼體、降溫組件和沉降組件，殼體上設有相對的進口和出口，進口通過擴口管連接有轉向彎管；降溫組件包括進水聯箱、排水聯箱以及連通進水聯箱與排水聯箱的至少一根第一吊桿；沉降組件設置于殼體內，沉降組件包括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°，各第一斜板均與第一吊桿相接，且第一斜板的上端延伸至出口處。本發明的多次沉降高溫煙氣顆粒分離裝置，減少了氣流不均勻帶來的局部沖刷和煙氣滯留的危害，實現了煙氣與顆粒的分離，且煙氣阻損小，能耗低。

技術領域

本發明涉及煉鋼技術領域，特別涉及一種多次沉降高溫煙氣顆粒分離裝置。

背景技術

轉爐在煉鋼生產過程中生成轉爐煤氣，其主要成分為CO、CO₂、O₂、N₂和Ar等，以及氣體攜帶的FeO、Fe₂O₃、CaO和SiO₂等粉塵，其總含塵量為80g/Nm³～150g/Nm³，必須將之除塵才能加以利用，吹煉一噸鋼可回收含CO濃度60％的轉爐煤氣80Nm³～120Nm³，是鋼鐵廠重要的二次能源。

轉爐生產方式為間歇式，生產時長一般不超過二十分鐘，準備活動時長一般也不超過二十分鐘。由于這種快速間歇式的生產方式，轉爐煙氣處理設施尤其是高溫的設施，需要有很強的應對大溫區冷熱沖擊、大濃度粉塵沖擊和易爆氣體聚集的能力。

冶煉生產期間，隨著冶煉強度的提高，由爐口逸出的煙氣溫度可達1600℃，煙氣成分中CO含量可高達90％，煙氣攜帶的粉塵可達150g/Nm³，粉塵的成分復雜，主要有FeO、Fe₂O₃和CaO等，逸出的煙氣及煙塵在隨后的煙道中還將發生氧化放熱等反應。

現有技術中，能源回收利用效率最高的生產方式是：設置密封式的汽化冷卻煙道，以輻射熱形式為主將800℃以上的煙氣顯熱轉移給水蒸汽，設置噴淋或蒸發式直接冷卻塔將煙氣溫度降低至70℃或250℃以下，回收并利用CO含量高且O₂含量低的轉爐煤氣。而800℃以下的煙氣顯熱，由于煙氣成分易爆，現有工藝均采用噴淋或蒸發式直接冷卻，未能實現顯熱回收。

然而，噴淋式直接冷卻塔將煙氣溫度降低至70℃以下，在冷卻煙氣的同時可以將絕大部分煙塵清洗下來，但存在有顯熱未回收、水耗大和需處理污水的問題。蒸發式直接冷卻塔將煙氣溫度降低至250℃以下，在冷卻煙氣的同時可以將部分大顆粒煙塵分離下來，但存在有顯熱未回收和汽耗大的問題。

因此，為回收800℃以下的煙氣顯熱，通常采用高溫除塵技術將爆炸性氣體中攜帶的大顆粒塵和泡沫渣等濾除，消除可能存在的火種，為中低溫煙氣顯熱回收創造條件，同時還可減少后續換熱面的積灰和磨損。高溫除塵技術是冶金、能源、化工、材料及焚燒等領域工業爐窯節能減排的重要設備。在高溫除塵技術的研究中，主要有旋風除塵、高溫電除塵、陶瓷濾管過濾、金屬濾管過濾和顆粒床過濾等形式。

旋風除塵器，其特點是結構簡單、操作容易以及價格低廉，最高適用溫度可高達800℃～900℃，但旋風除塵無法形成柱塞流，易形成爆炸煙氣的滯留區，形成爆炸隱患；同時，對于含塵氣體粘性變大，且具有交變熱沖擊的冶煉氣體工況，設備壽命影響突出，其設備阻損大1000Pa～1500Pa，能耗高，經濟效益較差。

電除塵器高溫除塵，能達到在650℃～790℃、570kpa下運行100小時的實驗記錄，除塵效率可達到95％～99.5％。但存在電暈放電不穩定、電極壽命短、對煙氣成分敏感和高溫絕緣等問題，短時間內，很難突破，且該技術仍然停留在實驗室層面。