CN101033497A - 转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，高温含尘煤气通过干密封柔性连接装置进入蒸发冷却器或饱和喷淋塔时，煤气与水雾进行传热传质，同时烟尘与水雾进行撞击并凝聚，使大部分粗颗粒粉尘被除去并落入水封灰斗，然后经过降温和粗除尘后的煤气通过管道进入湿式布袋除尘器，经布袋喷淋系统进行喷水冷却处理后再净化、回收。净化回收系统包括蒸发冷却器，湿式布袋除尘器，煤气水封，文丘里流量计，煤气风机，阀门及三通切换阀，放散烟囱以及自动控制系统。本发明优点是：煤气净化效率高，系统运行阻力和能耗低，煤气回收量高，管道不易堵塞，符合严格的环境保护要求。
Description
技术领域
本发明涉及冶金钢厂转炉炼钢生产，特别涉及转炉炼钢过程中的一种高温煤气湿式布袋净化与回收工艺及系统。
背景技术
目前钢厂转炉净化回收工艺主要采用湿法(简称OG)和干法(简称LT)两种。
以OG为代表的转炉煤气湿法净化装置主要由二级净化装置和脱水装置组成。第一级：采用定径或手动调径溢流文氏管(简称一文)，其作用是为荒煤气的降温和粗除尘；第二级：采用自动调径文氏管(简称二文)或采用环缝洗涤器(简称RSW)，其作用是为荒煤气精除尘；脱水装置用作脱除管道煤气中的水分。我国有相当数量的转炉煤气OG系统不同程度地存在着：高的粉尘排放，煤气排放含尘浓度超过100mg/标m3；高的设备运行能耗，系统运行阻力超过20kPa；低的吨钢煤气回收，平均吨钢煤气回收量仅在50标m3左右。
以LT为代表的转炉煤气干法净化装置主要由蒸发冷却器、静电除尘器和煤气冷却器等组成。而转炉煤气LT净化回收系统虽然在煤气净化和系统能耗上明显优于OG，但因LT法需从国外引进技术，投资偏高，静电除尘器故障较多以及设备攻关和操作经验等原因，影响了推广普及，目前全国仅有10多座转炉，全球有50多座转炉的煤气采用了干法净化回收系统。
发明内容
本发明的任务是提供一种改进的转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，它解决了现有技术中的湿法所存在的粉尘排放和设备运行能耗高、吨钢煤气回收低，以及干法需引进技术、投资高、静电除尘器故障多等问题。
本发明的技术解决方案如下：
一种转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，转炉在吹炼时期产生高温含尘煤气，由汽化烟道冷却系统将煤气温度降至800℃～1000℃，所述高温含尘煤气通过干密封柔性连接装置进入蒸发冷却器或饱和喷淋塔时，煤气与水雾进行传热传质，同时烟尘与水雾进行撞击并凝聚，使大部分粗颗粒粉尘被除去并落入水封灰斗，此时煤气温度迅速降至75℃；然后经过降温和粗除尘后的煤气通过管道进入湿式布袋除尘器，经布袋喷淋系统进行进一步的喷水冷却处理后，饱和煤气进入滤袋层净化；净化后的煤气根据气体分析仪测定的煤气成分信号，由三通切换阀进行切换，分别进行回收或放散，转炉吹炼初期和末期因烟气中一氧化碳含量不高，通过烟囱燃烧后排入大气；在回收期时，煤气经水封阀门和煤气总管送入煤气柜。
所述净化回收系统包括蒸发冷却器或饱和喷淋塔，湿式布袋除尘器，煤气水封，文丘里流量计，煤气风机，阀门及三通切换阀，放散烟囱以及自动控制系统；所述汽化烟道与蒸发冷却器或饱和喷淋塔之间通过干密封柔性连接装置相连接，取代水密封连接装置；所述蒸发冷却器或饱和喷淋塔与湿式布袋除尘器之间通过管道相连接；所述湿式布袋除尘器的后面连接煤气管道，在煤气管道上安装文丘里流量计、煤气风机、阀门、三通切换阀、放散烟囱和水封阀门。
本发明的转炉煤气湿式布袋净化回收工艺系统的优点是，煤气净化效率高，系统运行阻力和能耗低，煤气回收量高，管道不易堵塞。净化后的煤气排放含尘浓度在10mg/标m3以下，系统运行阻力在10kPa以下，转炉吨钢煤气回收量在90标m3以上。
本发明的湿式布袋净化回收工艺系统符合严格的环境保护要求，达到了回收煤气的目的，并实现了转炉负能炼钢。本净化回收工艺系统既可适用于对新建转炉项目的煤气净化与回收，也可适用于对现有转炉煤气OG或LT系统的技术改造。
附图说明
附图是本发明的一种转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统的流程示意图。
图中标号1为转炉，2为汽化冷却烟道，3为干密封柔性连接装置，4为蒸发冷却器或喷淋塔，5为湿式脉冲布袋除尘器，6为文丘里流量计，7为煤气风机，8为消声器，9为旁通阀，10为三通切换阀，11为水封逆止阀，12为V型水封阀，13为放散烟囱，14为送去煤气柜，15为氮气或蒸汽，16为喷淋水，17为煤气管道。
具体实施方式
参看附图，本发明是一种转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，冶金钢厂转炉在炼钢过程中的吹炼时期产生的高温含尘煤气，由汽化烟道冷却系统将煤气温度降至800℃～1000℃，然后进入煤气净化回收系统。
高温含尘煤气通过干密封柔性连接装置进入蒸发冷却器或饱和喷淋塔时，煤气与水雾进行传热传质，同时烟尘与水雾进行撞击并凝聚，使大部分粗颗粒粉尘被除去并落入水封灰斗，此时煤气温度迅速降至75℃左右。然后，经过降温和粗除尘后的煤气通过管道进入湿式布袋除尘器，经布袋喷淋系统进行进一步的喷水冷却处理后，饱和煤气进入滤袋层净化。净化后的煤气，其含尘浓度小于10mg/标m3，根据气体分析仪测定的煤气成分等信号，由三通切换阀进行切换，分别进行回收或放散，转炉吹炼初期和末期因烟气中一氧化碳含量不高，通过烟囱燃烧后排入大气。在回收期时，煤气经水封阀门如水封逆止阀、V型水封阀和煤气总管送入煤气柜。
本发明的转炉煤气湿式布袋净化回收系统包括蒸发冷却器或饱和喷淋塔4，湿式脉冲布袋除尘器5，煤气水封，文丘里流量计6，煤气风机7，阀门及三通切换阀10，放散烟囱13以及自动控制系统。
汽化冷却烟道2与蒸发冷却器或饱和喷淋塔4之间通过干密封柔性连接装置3相连接，取代了现有技术的水密封连接装置。
本发明以蒸发冷却器或饱和喷淋塔4取代了湿法净化装置中的定径或手动调径溢流文氏管即一文；以湿式布袋除尘器5取代了湿法净化装置中的自动调径文氏管即二文或环缝洗涤器即RSW，或干法净化装置中的静电除尘器。蒸发冷却器或饱和喷淋塔4与湿式布袋除尘器5之间通过管道相连接。
蒸发冷却器4主要由设备本体、喷枪、供水和供气系统以及控制系统等五部分组成。选用水、氮气或蒸汽双相流自动喷嘴，以获得稳定的微细水雾颗粒。根据转炉煤气温度和气量波动，通过向装置内喷入适量的气水雾颗粒，使水雾在装置内汽化成水蒸汽进入气相，利用水的汽化潜热将烟气温度在瞬间降低到设定温度，同时将烟气中大部分粗颗粒粉尘除去并落入水封灰斗。
湿式脉冲布袋除尘器5主要由除尘器壳体、湿式滤袋、脉冲喷吹机构、水封灰斗自动排污装置、喷淋和冲洗系统以及控制系统等部分组成。滤袋是由透气不透水的覆膜或涂膜材料制成，表面附着一层水膜，当含尘煤气由袋外向袋内穿过时，粉尘被滤袋截留在外表面而由净煤气通过。随着滤袋外表面粉尘层的增厚，除尘器运行阻力上升，当阻力达到设定值的上限时，控制系统启动脉冲喷吹氮气机构进行自动清灰，尘泥被剥离并掉入水封灰斗。
湿式布袋除尘器5的后面连接煤气管道17，在煤气管道17上安装文丘里流量计6、煤气风机7、阀门及三通切换阀10、放散烟囱13和水封阀门。在煤气管道17上所安装的阀门有同放散烟囱13连接的旁通阀9。在煤气管道17上所安装的水封阀门有水封逆止阀11和V型水封阀12。
为了节约电耗，引风机附设液力偶合器或变频电机进行调速，在非吹炼期降速运转。煤气管道上所装的煤气风机出口装有消声器8，可控制噪声小于85dB。
本发明的净化回收系统还具有如下特点：转炉炉口微差压控制由变速风机自动控制；采用功率更低的风机取代功率高的湿法风机；取消湿法系统中的脱水器，或干法系统中的煤气冷却器。
本发明的净化回收系统具有自动冲洗与排污功能，能定时对沉积在煤气除尘管道内的尘泥进行自动冲洗；对沉积在煤气水封和各设备水封灰斗内的的污泥污水，通过各水封自动排污装置和冲洗系统排入工厂明渠或排污总管至污泥处理站。
本发明的净化回收工艺及系统可适用于对新建转炉项目的煤气净化和回收，也可适用于对现有转炉煤气OG系统的全面技术改造。主要采取下列措施：用蒸发冷却器或饱和喷淋塔取代OG系统中的一文，汽化烟道与蒸发冷却器或饱和喷淋塔的连接采用干密封柔性连接装置取代水密封连接装置，用湿式布袋除尘器取代OG系统中的二文或RSW，更换功率更低的风机装置，以及取消OG系统中的脱水器和修改系统的控制要求等。当用于分段改造时，采取的主要措施是：用湿式布袋除尘器取代OG系统中的二文或RSW，更换功率更低的风机，以及取消OG系统中的脱水器和修改系统的控制要求等。
本发明的净化回收工艺及系统也可适用于对现有转炉煤气LT系统的技术改造。主要采取下列措施：用湿式布袋除尘器取代LT系统中的静电除尘器，取消LT系统中的煤气冷却器，修改系统的控制要求并检查风机装置是否需要更换或只换风机，增设给排水和污泥处理系统等。
Claims (6)
1.一种转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，转炉在吹炼时期产生高温含尘煤气，由汽化烟道冷却系统将煤气温度降至800℃～1000℃，其特征在于，所述高温含尘煤气通过干密封柔性连接装置进入蒸发冷却器或饱和喷淋塔时，煤气与水雾进行传热传质，同时烟尘与水雾进行撞击并凝聚，使大部分粗颗粒粉尘被除去并落入水封灰斗，此时煤气温度迅速降至75℃；然后经过降温和粗除尘后的煤气通过管道进入湿式布袋除尘器，经布袋喷淋系统进行进一步的喷水冷却处理后，饱和煤气进入滤袋层净化；净化后的煤气根据气体分析仪测定的煤气成分信号，由三通切换阀进行切换，分别进行回收或放散，转炉吹炼初期和末期因烟气中一氧化碳含量不高，通过烟囱燃烧后排入大气；在回收期时，煤气经水封阀门和煤气总管送入煤气柜。
2.根据权利要求1所述的转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，其特征在于，所述净化回收系统包括蒸发冷却器或饱和喷淋塔，湿式布袋除尘器，煤气水封，文丘里流量计，煤气风机，阀门及三通切换阀，放散烟囱以及自动控制系统；所述汽化烟道与蒸发冷却器或饱和喷淋塔之间通过干密封柔性连接装置相连接，取代水密封连接装置；所述蒸发冷却器或饱和喷淋塔与湿式布袋除尘器之间通过管道相连接；所述湿式布袋除尘器的后面连接煤气管道，在煤气管道上安装文丘里流量计、煤气风机、阀门、三通切换阀、放散烟囱和水封阀门。
3.根据权利要求2所述的转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，其特征在于，所述煤气管道上所安装的阀门有同放散烟囱连接的旁通阀。
4.根据权利要求2所述的转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，其特征在于，所述煤气管道上所安装的水封阀门有水封逆止阀
5.根据权利要求2所述的转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，其特征在于，所述煤气管道上所安装的水封阀门有V型水封阀。
6.根据权利要求2所述的转炉煤气湿式布袋净化回收工艺及系统，其特征在于，所述煤气管道上所装的煤气风机出口装有消声器。
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