CN101451079A - 一种转炉煤气净化回收工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于气体净化类技术领域，公开了一种转炉煤气净化及回收的工艺及系统。转炉在吹氧冶炼时产生高温含尘烟气，经汽化冷却系统降温至800～1000℃，含尘煤气通过水封进入饱和喷淋塔，在饱和喷淋塔内煤气和水雾进行热质交换，大部分粉尘被除去和机械水一起落入灰斗进入水封，同时煤气温度降至70℃左右，煤气经脱水塔进行脱水处理后进入塑烧板过滤式除尘器进行过滤净化，净化后的煤气根据系统煤气回收条件由三通切换阀分别进行煤气回收或放散。本发明煤气净化效率高，净化后的煤气含尘浓度小于10mg/m³(标况)；系统运行阻力和能耗低；塑烧板寿命长。是具有广泛推广价值的节能环保的新技术，可广泛应用在转炉煤气净化回收系统上。

Description

一种转炉煤气净化回收工艺及系统

技术领域

本发明属于气体净化类技术领域，本发明涉及钢铁工业转炉炼钢生产过程中产生的煤气净化，公开了一种转炉煤气净化及回收的工艺及系统，特别涉及一种转炉煤气塑烧板过滤式净化回收工艺及系统。

背景技术

转炉煤气在转炉炉口的温度为1450～1650℃，经汽化冷却系统冷却至800～1000℃后进入净化及回收系统。目前转炉煤气净化及回收工艺主要有湿法和干法(简称LT)两种。湿法工艺又主要有二文一塔(简称OG)和环缝洗涤(简称RSW)两种。

湿法OG净化系统主要由二级文氏管净化装置和脱水装置组成。一级文氏管一般采用溢流定径文氏管(简称一文)，起到对转炉煤气降温和粗除尘的作用；二级文氏管一般采用RD翻板式自动调径文氏管，起到对煤气精除尘的作用。脱水装置用作二级文氏管后脱除煤气中的机械水分，一般由多级脱水设备组成。

湿法RSW净化系统主要由喷淋塔、环缝洗涤装置和脱水塔组成。喷淋塔将煤气降温至75℃左右，同时起到预除尘的作用；环缝洗涤装置进一步将煤气降温至65℃左右，起精除尘的作用。脱水塔作为脱除煤气中机械水的装置。

我国目前使用的湿法OG系统普遍存在高的粉尘排放速率，煤气排放含尘浓度超过100mg/m³(标况)，超过国家现行排放标准。系统运行能耗高，系统运行阻损一般大于22kPa。湿法RSW系统煤气排放含尘浓度一般在80～100mg/m³(标况)，系统运行阻损一般大于20kPa，系统运行能耗与OG系统差不多。

干法LT净化系统主要由蒸发冷却器和静电除尘器组成。系统运行能耗比湿法OG和RSW系统低，净化效率高，排放浓度一般小于10mg/m³(标况)。但其投资高，系统运行不稳定；泄爆频繁，安全性差，对静电除尘器内部损坏严重，影响除尘效果，设备运行维护费用高，对炼钢生产有一定的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种净化回收工艺及系统，它解决了湿法OG所存在的粉尘排放含尘浓度高以及和湿法RSW一样存在的系统能耗高，系统阻损大的问题，它的粉尘排放含尘浓度小于10mg/m³(标况)。转炉在吹氧冶炼时产生高温含尘烟气，经汽化冷却系统降温至800～1000℃，含尘煤气通过水封进入饱和喷淋塔，在饱和喷淋塔内煤气和水雾进行热质交换，大部分粉尘被除去和机械水一起落入灰斗进入水封，同时煤气温度降至70℃左右，煤气经脱水塔进行脱水处理后进入塑烧板过滤式除尘器进行过滤净化，净化后的煤气根据系统煤气回收条件分别进行煤气回收或放散。本发明的转炉煤气塑烧板过滤式净化回收工艺系统的优点是煤气净化效率高，净化后的煤气含尘浓度小于10mg/m³(标况)；系统运行阻力和能耗低，系统运行阻力小于10kPa；塑烧板寿命长，寿命在10年以上。该技术是一种具有广泛推广价值的节能环保的新技术，可广泛应用在转炉煤气净化回收系统上。

本发明的技术解决方案如下：

一种转炉煤气塑烧板过滤式净化回收工艺及系统，净化回收系统主要包括饱和喷淋塔入口水封，饱和喷淋塔，脱水塔，煤气水封，塑烧板过滤式除尘器，水封式输灰泥装置，煤气流量计，煤气风机成套装置，旁通阀，三通切换阀，水封逆止阀，V型水封，放散烟囱及点火装置，煤气分析装置及系统自动控制系统等。

转炉在吹氧冶炼时产生高温含尘烟气，烟气中的主要成份是煤气，烟气经汽化冷却系统降温至800～1000℃，含尘煤气通过水封进入饱和喷淋塔，在饱和喷淋塔内煤气和水雾进行热质交换，同时烟尘与水雾进行撞击并凝聚，大部分粉尘被除去和机械水一起落入灰斗进入水封，同时煤气温度降至70℃左右。然后煤气经脱水塔进行脱水处理后进入塑烧板过滤式除尘器进行过滤净化，净化后的煤气根据系统煤气回收条件由三通切换阀进行切换控制，分别进行煤气回收或放散，具备回收条件时，煤气通过水封逆止阀和V型水封进入煤气柜，否则煤气通过烟囱点火燃烧放散。

本净化回收系统既可适用于新建转炉项目的煤气净化及回收，也可适用于对现有转炉煤气净化及回收系统的技术改造。

附图说明

附图是本发明的净化回收系统的流程示意图。

图中，件1为转炉，件2为汽化冷却装置，件3为饱和喷淋塔入口水封，件4为饱和喷淋塔，件5为水封，件6为管道，件7为脱水塔，件8为塑烧板过滤式除尘器，件9为水封式输灰泥装置，件10为煤气流量计，件11为煤气风机成套装置，件12为旁通阀，件13为三通切换阀，件14为放散烟囱，件15为水封逆止阀，件16为V型水封。

具体实施方式

参照附图，对本发明的具体实施作进一步说明：

转炉1的汽化冷却装置2与饱和喷淋塔4连接，连接装置采用喷淋塔入口水封3；饱和喷淋塔4与脱水塔7之间通过金属管道6相连接；脱水塔7与塑烧板过滤式除尘器8之间通过金属管道相连接；塑烧板过滤式除尘器8后面的管道系统6上安装有煤气流量计10、煤气风机成套装置11、旁通阀12、三通切换阀13、放散烟囱14、水封逆止阀15和V型水封16。

转炉1在吹氧冶炼时产生高温含尘烟气，烟气中的主要成份是煤气，烟气经汽化冷却装置2降温至800～1000℃，含尘煤气通过饱和喷淋塔入口水封3进入饱和喷淋塔4，在饱和喷淋塔4内煤气和水雾进行热质交换，同时烟尘与水雾进行撞击并凝聚，大部分粉尘被除去和机械水一起落入灰斗进入水封5，同时煤气温度降至70℃左右；然后煤气经脱水塔7进行脱水处理后进入塑烧板过滤式除尘器8进行过滤净化，净化后的煤气根据系统煤气回收条件由三通切换阀13进行切换控制，分别进行煤气回收或放散，具备回收条件时，煤气通过水封逆止阀15和V型水封16进入煤气柜，否则煤气通过烟囱14点火燃烧放散。

当三通切换阀13出现故障时打开旁通阀12，煤气通过烟囱14点火燃烧放散。

饱和喷淋塔入口水封3主要由喷水管、喷嘴、喷水管保护装置、锯齿型水口溢流壁板、进水管、排污管等组成。锯齿型水口溢流壁板能较好的适应制造和安装偏差，可保证溢流水的均匀分布。

饱和喷淋塔4主要由本体、喷水管、顺喷和逆喷喷嘴等组成。在饱和喷淋塔内的喷水管(喷嘴)由多层构成，其相互间的高度根据处理的烟气量和喷水雾化的覆盖面确定，很好的保证了水的雾化和烟尘的凝聚。在塔内烟尘与水雾进行撞击并凝聚，大部分粉尘被除去和机械水一起落入灰斗进入排水水封5。同时煤气在整个塔内的流动过程是一个温度逐渐降低的过程。

水封5的主要功能是防止净化系统外的空气进入系统而引起煤气爆炸。

脱水塔7主要由本体和气雾喷枪组成。净化后的饱和煤气在塔内进行脱水，可有效脱除机械水，同时煤气温度进一步降低。

塑烧板过滤式除尘器8主要由除尘器壳体、塑烧板、脉冲喷吹机构、控制系统等组成。塑烧板是由高分子化合物在高温下聚合而成，其过滤效率高、寿命长、不怕煤气中的水和油。当含尘煤气由塑烧板外表面穿入内表面时，粉尘被塑烧板阻留在外表面而由净煤气穿过。随着塑烧板外表面粉尘层的增厚，除尘器运行阻力达到预设值时，控制系统自动启动脉冲喷吹系统用氮气进行清灰，尘泥被剥离下来落入除尘器灰斗内；当除尘器灰斗内尘泥较多时可根据预设的时间程序和自动程序启动水封式输灰泥装置9，输送机将尘泥输送至水封5内，水封式输灰泥装置9主要由输送机和外壳水封层组成。

本发明的转炉煤气塑烧板过滤式净化回收工艺系统的优点是煤气净化效率高，净化后的煤气含尘浓度小于10mg/m³(标况)；系统运行阻力和能耗低，系统运行阻力小于10kPa；塑烧板寿命长，寿命在10年以上。本发明的净化回收工艺及系统降低了系统的阻力，从而降低了系统的电能消耗，系统净化效率高，粉尘排放浓度小于10mg/m3(标况)，该技术是一种具有广泛推广价值的节能环保的新技术，可广泛应用在转炉煤气净化回收系统上。

Claims (4)

1.一种转炉煤气净化回收工艺及系统，包括饱和喷淋塔，脱水塔，煤气水封及煤气风机成套装置，其特征在于：转炉在吹氧冶炼时产生高温含尘烟气，经汽化冷却系统降温至800～1000℃，含尘煤气通过水封进入饱和喷淋塔，在饱和喷淋塔内煤气和水雾进行热质交换，大部分粉尘被除去和机械水一起落入灰斗进入水封，同时煤气温度降至70℃左右，煤气经脱水塔进行脱水处理后进入塑烧板过滤式除尘器进行过滤净化，净化后的煤气根据系统煤气回收条件由三通切换阀分别进行煤气回收或放散。

2.根据权利要求1所述的转炉煤气净化回收工艺及系统，其特征在于：汽化冷却烟道与饱和喷淋塔连接采用入口水封连接装置；饱和喷淋塔与脱水塔之间通过金属管道相连接；脱水塔与塑烧板过滤式除尘器之间通过金属管道相连接；塑烧板过滤式除尘器之后连接煤气管道，在煤气管道上设有煤气流量计、煤气风机、旁通阀、三通切换阀、水封逆止阀、放散烟囱和水封装置。

3.根据权利要求1所述的转炉煤气净化回收工艺及系统，其特征在于：塑烧板过滤式除尘器主要由除尘器壳体、塑烧板、脉冲喷吹机构和控制系统组成。

4.根据权利要求3所述的转炉煤气净化回收工艺及系统，其特征在于：塑烧板除尘器的输灰装置有水封装置。

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