CN101358263B - 一种转炉烟气冷却、净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转炉烟气冷却、净化方法，属于工业节能和环保技术领域，适用于转炉烟气的净化回收利用。所述方法包括步骤：步骤一、用蒸发冷却器对转炉烟气进行初步的冷却和净化；步骤二、用可调文氏管对转炉烟气进行最终的冷却和净化。本发明的方法具有安全、节能节水、环保、工作可靠等优点。

Description

一种转炉烟气冷却、净化方法
技术领域
本发明属于冶金行业节能、节水和环保技术领域，具体涉及一种转炉烟气冷却、净化方法。
背景技术
转炉炼钢过程中产生的烟气所含的显热和化学能占到炼钢过程释放出能量的80％，回收转炉烟气中的煤气可大幅度地降低转炉炼钢工序能耗，是实现负能炼钢的主要措施。氧气转炉吹炼过程中产生大量含尘炉气，温度约1400～1600℃，炉气中CO含量高达90％，CO遇到空气就立即燃烧，部分或全部燃烧后的炉气称为烟气。工艺上采用可以升降的活动罩裙使炉气尽量不与空气接触，并利用抽气量调节装置抑制炉气尽量少燃烧(燃烧系数α≤0.10)，再对烟气进行处理。
转炉烟气处理工艺是工业节能、节水、实现负能炼钢、保护环境的重要手段。现有的转炉烟气净化回收工艺包括：对转炉烟气的冷却、净化、烟气成分分析、合格煤气的回收和废烟气的放散等步骤，常用方法分为两种，即干法(LT法)和湿法(OG法)。干法是通过对烟气直接喷水蒸发冷却，将烟气温度降至200℃，再经过静电除尘器净化，根据对烟气成分的分析结果，由烟气切换设备执行煤气回收或对废烟气放散的操作来实现；湿法是通过过量的水在两级文氏管中对烟气进行冲洗，以达到降温除尘的双重目的，并根据对烟气成分的分析结果，由烟气切换设备执行煤气回收或对废烟气放散的操作来实现。
现有转炉烟气冷却、净化方法的不足在于：
1.采用湿法，一文氏管、二文氏管设备阻力大，能耗高、耗水量大；
2.采用湿法，设备放置在转炉车间内，设备之间连接、排水均通过水封装置密封，煤气易泄漏，安全隐患大；
3.采用干法，电除尘器存在火花放电，运行过程中存在爆炸的危险；
4.采用干法，经蒸发冷却器、静电除尘器后的烟气温度较高，回收的煤气不能直接进煤气柜，需设置煤气冷却器再次冷却，消耗大量的水。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安全、节能节水、环保、工作可靠的转炉烟气冷却、净化处理方法。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种转炉烟气冷却、净化方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一、用蒸发冷却器对转炉烟气进行初步的冷却和净化；
步骤二、用可调文氏管对转炉烟气进行最终的冷却和净化。
较佳地，所述步骤一中采用的蒸发冷却器是未饱和蒸发冷却器。
较佳地，所述步骤二中采用的可调文氏管是可调环缝重锤式文氏管。
较佳地，所述蒸发冷却器采用非金属软连接方式与余热锅炉连接，转炉烟气经所述余热锅炉降温后进入所述蒸发冷却器。
较佳地，所述蒸发冷却器配置双介质雾化喷水装置，通过所述双介质雾化喷水装置喷水雾化来冷却和净化所述蒸发冷却器中的转炉烟气。
较佳地，所述双介质雾化喷水装置喷出的水在所述蒸发冷却器内完全蒸发，使所述蒸发冷却器收集的粉尘为干灰状态。
在本发明的方法中，转炉烟气通过活动烟罩及余热锅炉，温度为800～1000℃，然后进入蒸发冷却器，余热锅炉与蒸发冷却器之间采用非金属软连接，利用双介质雾化喷嘴用水雾化冷却烟气，烟气与水有充分的时间与空间在蒸发冷却器内进行热湿交换和沉降，大约占粉尘量40％～45％的粗粉尘沉降下来，冷却后的烟气温度～200℃，经蒸发冷却器收集的粗粉尘经密闭双翻板阀外排至粗灰储运系统循环利用。经蒸发冷却器初步冷却净化的烟气经烟气管道进入可调环缝重锤式文氏管进一步净化冷却，根据炉口压差、烟气流量调节环缝尺寸，保证烟气温度冷却至50℃，烟尘浓度不大于50mg/Nm3，烟气再经脱水器脱水，合格煤气经风机、三通切换阀进入煤气柜回收，净化后不合格烟气经风机、三通切换阀通过放散烟囱点火放散。
在本发明的方法中，所述双介质雾化喷嘴是采用气体介质来增加水的雾化效果，使热湿交换迅速，粉尘捕集效果好；所述蒸发冷却器的有效容量，保证了烟气与水有充分的时间与空间进行热湿交换，同时起到重力沉降室的作用。
因此，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.余热锅炉与蒸发冷却器采用非金属软连接代替传统溢流水封连接，无需管理，运行安全；
2.通过精确控制蒸发冷却器的喷水量，达到稳定控制出口温度，始终保持收集、排出干的粉尘，车间内无污水污泥产生；
3.蒸发冷却器喷水控制精确，不需过量水冷却，经可调环缝重锤式文氏管可将烟气温度降至～50℃，不需再设置煤气冷却器，就可直接进煤气柜；
4.蒸发冷却器代替OG法中的一级文氏管，阻力小，约为OG法一级文氏管阻力的十分之一，风机能耗小；
5.采用一塔一文两级除尘，净化后烟尘浓度50mg/Nm3，比OG法烟尘浓度低；
6.采用可调环缝重锤式文氏管，完全避免LT法电除尘器爆炸危险。
附图说明
图1示意性表示本发明较佳实施例的转炉烟气冷却、净化方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
在图1中，1表示转炉，2表示转炉的活动烟罩，3表示余热锅炉(汽化冷却烟道)，4表示非金属软管，5表示双介质雾化喷水装置，6表示蒸发冷却器，7表示蒸发冷却器输排灰装置，8表示烟气管道，9表示可调环缝重锤式文氏管，10表示脱水器，11表示风机。
请参照图1，本发明较佳实施例的转炉烟气冷却、净化方法步骤为：转炉1产生的烟气经活动烟罩2捕捉，进入余热锅炉3，通过余热锅炉3的热交换作用，将转炉烟气温度降到800～1000℃，进入蒸发冷却器6，蒸发冷却器6与余热锅炉3通过非金属软管4连接，利用双介质雾化喷水装置5对烟气喷水降温、降尘，烟气的喷水降温、降尘过程在蒸发冷却器6内完成，除去烟气中～45％粗粉尘颗粒。双介质雾化喷水装置5配置精确的喷水控制模型，以保证水在蒸发冷却器6内完全蒸发，无污水、污泥产生，收集粉尘为干粉尘，在蒸发冷却器6底部沉降的干粉尘通过输排灰装置7外排，输排灰装置7包括刮板机、闸阀、双翻板阀。经初步降温、降尘后烟气经管道8进入可调环缝重锤式文氏管9降温降尘，文氏管出口烟气温度～50℃，烟气进一步被净化，出口烟尘浓度～30mg/Nm3。净化冷却后烟气进入脱水器10脱去烟气中夹带的机械水。连接脱水器10的是引风机11，引风机后的管道设置烟气成分检测装置，经检测后的烟气进入切换站。当检测结果符合煤气的回收条件时，切换站内部的回收阀打开，而放散阀关闭，合格煤气送往煤气柜。当检测结果不符合煤气的回收条件时，切换站内回收阀关闭，而放散阀打开，此时，废烟气则由放散烟囱点火放散。
上述较佳实施例中采用了可调环缝重锤式文氏管，其实采用普通的可调文氏管也基本上能够实现本发明的功能；进一步，其中的蒸发冷却器优选为未饱和蒸发冷却器。
本发明是一种新的除尘方式，既兼备OG法和LT法的优点，又克服了OG法和LT法的弊端，在工程实例中实际运行各项性能指标均优于其它除尘方式。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种转炉烟气冷却、净化方法，其特征在于，包括步骤：
步骤一、用蒸发冷却器对转炉烟气进行初步的冷却和净化，其中，所述蒸发冷却器配置双介质雾化喷水装置，通过所述双介质雾化喷水装置喷水雾化来冷却和净化所述蒸发冷却器中的转炉烟气，所述双介质雾化喷水装置喷出的水在所述蒸发冷却器内完全蒸发，使所述蒸发冷却器收集的粉尘为干灰状态，且所述蒸发冷却器为未饱和蒸发冷却器；
步骤二、用可调文氏管对转炉烟气进行最终的冷却和净化。
2.如权利要求1所述的转炉烟气冷却、净化方法，其特征在于：
所述步骤二中采用的可调文氏管是可调环缝重锤式文氏管。
3.如权利要求1所述的转炉烟气冷却、净化方法，其特征在于：
所述蒸发冷却器采用非金属软连接方式与余热锅炉连接，转炉烟气经所述余热锅炉降温后进入所述蒸发冷却器。
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