[發明專利]一種轉爐煙氣余熱回收系統和方法

有效

• 申請號: 202110315811.0
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113073170B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 徐海倫;喬軍;劉攀
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C21C5/40
• 分類號: C21C5/40;F27D17/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 徐瑛

本發明提供一種轉爐煙氣余熱回收系統和方法，包括汽化冷卻煙道、余熱鍋爐輻射段、余熱鍋爐蒸發段、陶瓷纖維過濾器、余熱鍋爐省煤器段、三通切換閥、煤氣回收系統、放散煙囪和轉爐，汽化冷卻煙道的入口端與轉爐連通，汽化冷卻煙道的出口端與余熱鍋爐輻射段的入口端連通，余熱鍋爐輻射段的出口端與余熱鍋爐蒸發段的入口端連通，余熱鍋爐蒸發段的出口端與陶瓷纖維過濾器的入口端連通，陶瓷纖維過濾器的出口端與余熱鍋爐省煤器段的入口端連通，余熱鍋爐省煤器段的出口端與三通切換閥的入口端連通，三通切換閥的兩個出口端分別連接煤氣回收系統和放散煙囪。本發明可在充分吸收轉爐煙氣的余熱的同時有效除塵。

技術領域

本發明涉及轉爐煙氣處理技術領域，特別涉及一種轉爐煙氣余熱回收系統和方法。

背景技術

轉爐煉鋼是當前最主要的煉鋼方式，在國內占比高達85％以上，其過程是碳、氧反應為主的復雜高溫氧化反應，會產生大量的高溫含塵煙氣。

轉爐會產生大量的煙氣，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。由于轉爐煙氣中含有大量的CO，因此轉爐煙氣也稱為轉爐煤氣，轉爐煤氣的初始溫度在1600℃左右，其中包含了大量煉鋼產生的粉塵，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。轉爐煤氣具有易燃易爆的特性，其爆炸產生條件為：1)CO含量處于爆炸極限范圍內；2)CO在自燃點(650℃)以下與O2混合；3)遇到明火(達到最小點火能量)。

目前最常見的轉爐煙氣處理方法有兩種。第一種是OG法，也稱為濕法除塵，其主要流程是使1600℃左右的轉爐煙氣通過汽化煙道進行余熱回收，在煙氣溫度降低至900℃左右時噴大量的水冷卻，同時起到粗除塵和防爆作用，進一步采用文氏管噴水精除塵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℃左右的轉爐煙氣通過汽化煙道進行余熱回收，待煙氣溫度降至900左右時噴水霧冷卻，然后通過電除塵器精除塵，再回收高質量煤氣、點燃低質量煤氣并排空。上述轉爐煙氣除塵方式本質上均不是真正的全干式除塵，為防止轉爐煤氣在自燃點以下產生爆炸，在回收轉爐煙氣高溫段(1600℃～900℃)余熱后均采用噴水的處理方式，導致轉爐煙氣中溫度余熱(900℃～200℃)全部浪費，同時，還浪費的大量的水。

現有專利文獻中公開了區別于上述傳統的轉爐煙氣處理方法的新方法，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行精除塵，起到充分吸收轉爐煙氣中的預熱以及除塵的效果。然而，這些方法不僅未在實踐中接受考驗，單從理論上分析也存在一些弊端如下：1)上述方法不能很好的解決轉爐煙氣的粗除塵問題(由于轉爐煙氣中的粉塵為高溫反應產生的細粉塵，因此常規的重力除塵器和旋風除塵器的效率很低，難以達到粗除塵的目的)，導致余熱鍋爐容易粘結積灰，影響正常運行；2)現有的余熱鍋爐均采用一體式結構，一個筒體內包括若干蒸發段和省煤器段，大量含粉塵的煙氣經過鍋爐時，由于省煤器段通常采用較密集的蛇形管，因此容易出現粉塵堵塞或者搭橋；3)布袋除塵或靜電除塵的精除塵方式難以適應純干法的煙氣處理系統，在未噴水的條件下，轉爐煤氣一旦進入氧化性氣氛，布袋就極易燒毀；如采用靜電除塵器，通常會因為純干灰的比電阻較大而除塵效果較差，同時還會因頻繁泄爆而影響正常的生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種轉爐煙氣余熱回收系統和方法，以解決現有的轉爐煙氣余熱回收系統和方法不能在充分吸收轉爐煙氣的余熱的同時有效除塵的問題。