CN101144111A - 一种炼钢转炉烟气干法除尘和余热利用的工艺和组合系统 - Google Patents
一种炼钢转炉烟气干法除尘和余热利用的工艺和组合系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及炼钢转炉烟气干法除尘领域。它包括对炼钢转炉产生的高温烟气，进行除尘，热交换降温回收蒸汽，其特征在于，在炼钢转炉吹炼期，将汽化冷却烟道来的800～1000℃、含尘量为80～150g/Nm3(标况)的高温烟气，通过旋风除尘器，余热锅炉后，将烟气温度降低到100～150℃，含尘量降低到10～15g/Nm3(标况)，再经布袋除尘器除尘后，将烟气含尘量降低到10mg/Nm3(标况)以下。优点是有效的利用烟尘的物理特性和设备的物理空间，大大提高除尘效率，同时防止余热锅炉集灰堵塞，节省设备占地面积，是降低炼钢能耗的有效方法。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢转炉烟气干法除尘方法领域。
背景技术
炼钢转炉在生产时，其特定的炼钢工艺，使其产生高温烟气是间隙性的，且含尘量较大，转炉在吹炼时，产生的烟气以CO为主，属有毒、易燃易爆气体。所以目前世界范围内对转炉烟气的除尘大多采用一级文式管和二级文式管喷水降温除尘(吨钢产生污水4吨左右)，严重污染环境；最近几年，国内出现少量LT干法除尘工艺的应用，即通过对高温烟气进行喷水蒸发降温除尘(基本无污水外排)。由于转炉汽化冷却烟道出来的温度在800～1000℃以下的转炉烟气通过喷水冷却降温，余热资源白白浪费。另外，由于高温烟气中的主要成份为一氧化碳、二氧化碳、及部分氮气和氧气以及大量粉尘等，在生产过程中，处理不好极容易产生煤气爆炸。
发明内容：
本发明的目的在于设计一种：利用现有成熟的高温烟气除尘系统，并配以高效余热锅炉、优化的设备布置方案，形成一套全新、安全的干法除尘工艺，
本发明的技术方案是：一种炼钢转炉烟气干法除尘方法：它包括对炼钢转炉产生的高温烟气，进行粗除尘，热交换降温回收余热、精除尘，其特征在于，在炼钢转炉吹炼期，将转炉汽化冷却烟道出来的800～1000℃以下的高温烟气通过旋风除尘器粗除尘，余热锅炉降尘后，将烟气温度降低到100～150℃，同时，在前级降温除尘过程中将10μm以上的高温尘粒全部去除(减少煤气爆炸的可能性)，含尘量降低到10~15g/Nm3(标况)，再经布袋除尘器除尘后，将烟气含尘量降低到10mg/Nm3(标况)以下，满足用户直接使用。
所述的对转炉冶炼烟气余热锅炉降尘是指，利用烟道的垂直空间结合烟气中粉尘的自重，将余热锅炉及烟气管道作为沉降室的一部分应用。
所述的粗除尘法是转炉烟气经汽化冷却烟道换热降温至800～1000℃后进行旋风除尘。
所述的精除尘法是转炉烟气经余热锅炉换热降温至100～150℃后进行布袋除尘。
一种炼钢转炉烟气干法除尘和余热利用的组合系统，它由炼钢转炉汽化冷却烟道来的烟气管道、高温旋风除尘器、二级过热器、换热器、一级过热器、汽包、省煤器、集灰灰斗、布袋除尘器、烟气出口管道组成，其特征在于炼钢转炉汽化冷却烟道来的烟气管道接高温旋风除尘器的上部入口，高温旋风除尘器布置在系统的底层，在高温旋风除尘器的上面垂直连接二级过热器，在二级过热器的上面垂直连接换热蒸发器、再通过烟气管道的弯管改变管道方向向下，紧接着垂直向下连接一级过热器，在一级过热器的下方垂直连接省煤器，在省煤器的下方连接一集灰灰斗，在灰斗的上部引出的烟气管道再连接水平布置的布袋除尘器，其中，旋风除尘器、二级过热器、换热蒸发器对中布置；一级过热器、省煤器及集灰灰斗对中布置，垂直偏差不要超过接口管径的50％。
所述的通过合理布置余热锅炉，利用余热锅炉作为换热的同时，烟气中的烟尘利用其垂直烟气上升空间作为沉降室。
通过本系统的应用，在烟气除尘和余热回收的同时，通过合理布局现有的设备，使设备的利用率最大化，尽可能地消除煤气爆炸的条件，提高除尘效率和换热效率，节省设备占地面积。
其高温烟气回收特点是：高温旋风除尘系统选用耐磨高温元件，在1000℃烟气工况下，可长期稳定运行。除尘器收集的粉尘，全部为干粉尘，通过输送设备送到储粉仓集中储存，定期外运。这与湿法除下来的污泥处理比较，更节能，更环保；本设备布置灵活，可根据场地灵活布置，占地面积小；由于干法除尘效率高，运行可靠，使转炉整个炉后环境大大改善。
本发明的优点是有效的利用余热锅炉的合理布局，节省设备占地面积，充分利用设备现有的功能，大大提高烟气除尘和余能回收效率，降低炼钢能耗。
附图说明
图1为本发明工艺流程及装置示意图。
图中：1为炼钢转炉汽化冷却烟道来的烟气管道，2为高温旋风除尘器，3为二级过热器，4为换热器，5为一级过热器，6为汽包，7为省煤器，8为集灰灰斗，9为布袋除尘器，10为烟气出口管道。
具体实施例
下面通过实施例对本发明做进一步描述，但不限于实施例。
以昆钢三炼钢6号炼钢转炉烟气干法除尘及余能回收装置为例。
转炉技术参数：
1、转炉公称容积：50t
2、平均冶炼周期：33min
3、吹氧时间：14～17min
4、最大炉气量：35600m3/h(标况)
5、炉气出口进入烟罩的温度：吹炼期：1400℃～1650℃
6、初始烟尘浓度：80～150g/Nm3(标况)
7、烟尘分散度：
| 径粒/um | <0.5 | 0.5-1 | 1-2 | 2-10 | 10-40 | >40 |
| 燃烧法/％ | 50 | 45 | 5 | |||
| 未燃法/％ | 30 | 53 | 17 |
8、烟尘主要成分：Fe0 Fe203 MFe Ca0 SiO2 其它
67.2％ 16.2％ 0.6％ 9.0％ 3.6％ 3.4％
9、汽化冷却烟道：烟气入口温度：1400～1650℃，出口温度：800℃～1000℃
10、高温旋风除尘器：除去10μ以上颗粒，除尘效率为：90％以上，
11、余热锅炉(一级过热器、换热器、二级过热器、省煤器、汽包)
烟气入口温度800℃～1000℃，出口温度<150℃。
12、布袋除尘器：除尘效率为：99.9％，出口烟气含尘量<10mg/Nm3(标况)
17、转炉吹炼时的炉气的平均体积成分：
18、主要工艺设备配置：
1)、PV型高温高效旋风除尘器，型号规格：PV2×(DN2800×16000×18mm)(非标)。
2)、余热锅炉(换热器+汽包+一级过热器+二级过热器+省煤器+汽包)，型号规格：GTQ25/3.6-I-1(非标)；
3)、布袋除尘器，型号规格：LCM-D-1350。
本装置的构成：炼钢转炉汽化冷却烟道出来的烟气进入高温旋风除尘器，高温旋风除尘器装于余热锅炉的底部，余热锅炉设备通过烟气管道依次垂直布置在旋风除尘器的上方，布袋除尘器接余热锅炉出口烟气管道并与旋风除尘器水平布置，烟气通过布袋除尘器除尘后直接供用户使用。
Claims (6)
1.一种炼钢转炉烟气干法除尘和余热利用的工艺，它包括对炼钢转炉产生的高温烟气，进行粗除尘，热交换降温回收余热、精除尘，其特征在于，在炼钢转炉吹炼期，将转炉汽化冷却烟道出来的800～1000℃以下的高温烟气通过旋风除尘器粗除尘，余热锅炉降尘后，将烟气温度降低到100～150℃，同时，在前级降温除尘过程中将10μm以上的高温尘粒全部去除(减少煤气爆炸的可能性)，含尘量降低到10~15g/Nm3(标况)，再经布袋除尘器除尘后，将烟气含尘量降低到10mg/Nm3(标况)以下。
2.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉烟气干法除尘和余热利用的工艺，其特征在于所述的对转炉冶炼烟气余热锅炉降尘是指，利用烟道的垂直空间结合烟气中粉尘的自重，将余热锅炉及烟气管道作为沉降室的一部分应用。
3.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉烟气干法除尘和余热利用的工艺，其特征在于所述的粗除尘法是转炉烟气经汽化冷却烟道换热降温至800～1000℃后进行旋风除尘。
4.根据权利要求1所述的一种炼钢转炉烟气干法除尘和余热利用的工艺，其特征在于所述的精除尘法是转炉烟气经余热锅炉换热降温至100～150℃后进行布袋除尘。
5.一种炼钢转炉烟气干法除尘和余热利用的组合系统，它由炼钢转炉汽化冷却烟道来的烟气管道、高温旋风除尘器、二级过热器、换热器、一级过热器、汽包、省煤器、集灰灰斗、布袋除尘器、烟气出口管道组成，其特征在于炼钢转炉汽化冷却烟道来的烟气管道接高温旋风除尘器的上部入口，高温旋风除尘器布置在系统的底层，在高温旋风除尘器的上面垂直连接二级过热器，在二级过热器的上面垂直连接换热蒸发器、再通过烟气管道的弯管改变管道方向向下，紧接着垂直向下连接一级过热器，在一级过热器的下方垂直连接省煤器，在省煤器的下方连接一集灰灰斗，在灰斗的上部引出的烟气管道再连接水平布置的布袋除尘器，其中，旋风除尘器、二级过热器、换热蒸发器对中布置；一级过热器、省煤器及集灰灰斗对中布置，垂直偏差不要超过接口管径的50％。
6.根据权利要求5所述的一种干法除尘设备和余热锅炉的组合系统，其特征在于通过合理布置余热锅炉，利用余热锅炉作为换热的同时，烟气中的烟尘利用其垂直烟气上升空间作为沉降室。
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