CN101543711A - 炼钢全三脱冶炼工艺的烟气净化装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种炼钢全三脱冶炼工艺的烟气净化装置及其方法，属于钢铁厂炼钢副产烟气净化技术领域。该装置包括蒸发冷却塔、干式电除尘器、轴流风机、消音器、切换站、电动隔断阀、煤气冷却器、带有燃烧器的放散烟囱；在轴流风机后设置消声器，达到降噪目的；在煤气冷却器进口设置了电动隔断阀；高温转炉烟气从蒸发冷却塔入口进入蒸发冷却塔，与喷入蒸发冷却塔圆筒体内的水雾发生接触产生传热、传质现象，降低了转炉烟气的温度，同时也将烟尘中大颗粒分离出来，经蒸发冷却塔的圆筒形底部排出。其优点在于，可将高温含尘烟气中的粉尘分离出来，达到国家标准和使用要求，高温烟气冷却到可供输配应用的温度，实现了炼钢全三脱冶炼工艺的烟气净化、应用的技术目标。

Description

炼钢全三脱冶炼工艺的烟气净化装置及其方法

技术领域

本发明属于钢铁厂炼钢副产烟气净化技术领域，特别是提供了一种炼钢全三脱冶炼工艺的烟气净化装置及其方法，适用于炼钢全三脱冶炼工艺的转炉烟气净化。

背景技术

钢铁厂的技术进度总是伴随着用户的需求而不断地向前发展，工业建设、居民生活的需要在不断改善和提高，因而间接地对钢铁厂炼钢产品的质量也就有了更高的要求。一般而言，如果下游工艺对炼钢产品中杂质程度的多少没有严格要求，就采用常规转炉的冶炼方法，因而可以取得相应的产品质量。当炼钢产品中杂质控制要求严格时，就必须采用全量脱除磷、硫、碳杂质的精确冶炼工艺，炼钢全三脱冶炼工艺是炼钢洁净技术发展的方向。在伴随炼钢生产中要产生一定的含尘高温烟气，这部分烟气中含有大量的CO，回收后可用于钢铁厂工业炉的燃料，是钢铁厂重要的二次能源。回收应用转炉生产中的伴生烟气，在全三脱冶炼工艺中配套建设湿式除尘装置，即湿式除尘技术是用工业循环水将含尘烟气冷却，达到降温除尘的目的。但是由于该工艺自身的特点，存在很多的问题和不足，主要包括：

1.烟气净化后，含尘量只能达到100mg/Nm³，不能直接用于工业炉窑，还要进一步精除尘达到10mg/Nm³。另100mg/Nm³的烟气只能满足一般的环保排放要求，对于环保场所要求高的地方，该工艺达不到环保要求。

2.由于湿式系统主要除尘元件是用文氏管，所以消耗能耗大，一般为5kw/t钢。

3.经湿式除尘洗涤下来的污水要集中脱泥脱水处理，因此要建设配套污水处理设施和考虑运行费用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炼钢全三脱冶炼工艺的烟气净化方法，实现了除尘净化精度高，耗用新水少，耗电量低的烟气净化。

本发明的装置包括蒸发冷却塔、干式电除尘器、轴流风机、消音器、切换站、电动隔断阀、煤气冷却器、带有燃烧器的放散烟囱8。为减少转炉煤气回收净化系统产生噪声对环境的影响，在轴流风机后设置消声器，达到降噪目的；同时为方便煤气冷却器检修，在煤气冷却器进口设置了电动隔断阀。圆筒型结构的蒸发冷却塔内设置一层喷嘴，高温转炉烟气从蒸发冷却塔1入口进入蒸发冷却塔的圆筒形壳体中，与喷入圆筒体内的水雾发生接触产生传热、传质现象，降低了转炉烟气的温度，同时也将烟尘中大颗粒分离出来，经蒸发冷却塔的圆筒形底部排出。

喷出水雾的喷嘴为双相外混合雾化型式，从蒸发冷却塔1出来的转炉烟气再次由管道导入干式电除尘器入口，干式电除尘器采用静电吸附原理，将转炉烟气中细粉尘分离出来沉积在吸附板上，经过一段时间后，振打极板将附着的粉尘剥落到电除尘器底部由排灰口排出，由于清除吸附板采用机械振打方式而不要水冲洗，故称干式电除尘器。干式电除尘器2由圆筒及圆台两种外形组成，横卧组焊安装，其入口圆台依次有三层气流分布板，圆筒有四个电场布置，内部有电极线、电极板组成，平行于烟气流向有间隔相同的通道，转炉烟气从干式电除尘器的圆筒体一端入口，沿干式电除尘器的圆筒轴向方向流经出口圆台口流出，完成了精除尘工艺。

干式电除尘器由圆筒形外壳及内部极板、极线、清灰装置组成。

入口气体分布板，依次分别为○□×，厚度为10mm。

从干式电除尘器出来的转炉烟气根据气体组份中O₂含量的数值不同分为两种气体组份，当O₂含量符合规定值，转炉烟气可回收并应用于钢铁厂工业炉窑；当O₂含量不符合规定指标时，转炉烟气则经过放散烟囱排放，完成上述两个气体出处的装置称为切换站，它由两个口径不等的阀门组成，直径小的用于放散烟囱通向大气，直径大的用于回收转炉烟气通向煤气柜。

符合回收条件的转炉烟气，经管道引导进入一个圆筒型转炉烟气冷却器装置内部，气体由下往上流动与圆筒型上部均匀布置的喷雾水逆向接触，进行传热、传质，再次将气体温度降低，缩小气体体积，并少量清除气体中的极细微粒尘，最后符合温度及含尘量的可回收洁净气体从塔上部出口导出，用管道送到钢铁厂用户。喷嘴采用内单流体机械雾化型式。

本发明的方法是将未净化的高温烟气通过管道导入一个蒸发冷却塔的上端入口，使其在由高处往下低速流动中与喷入圆柱内的极细微冷却水雾直接接触，并进行传质传热，应用蒸发原理将气体温度降低，同时将含水滴的气体干燥，分离出来后沉降于蒸发冷却塔的圆筒底部排出。从蒸发冷却塔的圆筒排出来的烟气经管道再次输送到干式电除尘器中进一步精除尘，从电除尘出来的烟气含尘量已达到10～15mg/Nm³，而后依次通过一个由2个阀门组成的切换站，一个阀门出口联接冷却器，将符合烟气净化回收的烟气送到煤气冷却器，再次用水降低温度，缩小体积后引导到钢铁厂的管网中得到利用；另一个阀门出口联接放散烟囱，将不符合钢铁厂使用要求的烟气经过放散烟囱顶部燃烧器，充分燃烧后排放。

本发明的有益效果是将转炉烟气的温度降低，并有效清除烟气中的粉尘，与此同时可降低除尘过程中的耗水量，减少电量，大幅度提高排放气体的清洁度。本发明工艺装置安装在转炉尾部烟道末端，应用蒸发冷却原理和干式电除尘清除的联合功能将转炉烟气中的粉尘浓度高效清除，并降低清除工艺中的耗水量，减少耗电量。

附图说明

图1为本发明的装置结构示意图。其中，蒸发冷却塔1、干式电除尘器2、轴流风机3、消音器4、切换站5、电动隔断阀6、煤气冷却器7、带有燃烧器的放散烟囱8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

由图1看出，含尘的高温烟气从蒸发冷却塔1顶部进气口进入塔体内由上往下流动，在流经过程中与同一个筒体喷入的水发生传热传质，伴随烟气温度下降的同时，粗颗粒粉尘分离出来并沉降到筒体下部的排灰口排出。温度降低的烟气从筒体端部的出气口流出，又经管道引入到干式电除尘器2进行精除尘，达到回收标准的烟气经过煤气冷却器7进行冷却缩小其体积后进入到钢铁厂应用系统。

蒸发冷却塔1的直径根据烟气在筒体内的流速确定，一般为3～5m/s，筒体高度根据喷入水滴的蒸发时间确定，蒸发时间一般为3～4s。干式电除尘器2的直径根据烟气流速确定，可取1m/s，电除尘器2的长度应根据通过干式电除尘器2的烟气流量和净化效率确定。烟气切换站5两个阀门的口径根据通过烟气的流量和流速确定，煤气冷却器7的直径根据烟气在塔内的流速确定，一般流速取2～3m/s，煤气冷却器7的高度一般为冷却器直径的3～5倍选取。

Claims (4)

1、炼钢全三脱冶炼工艺的烟气净化装置，其特征在于，该装置包括蒸发冷却塔(1)、干式电除尘器(2)、轴流风机(3)、消音器(4)、切换站(5)、电动隔断阀(6)、煤气冷却器(7)、带有燃烧器的放散烟囱(8)；在轴流风机(3)后设置消声器(4)，达到降噪目的；在煤气冷却器(7)进口设置了电动隔断阀(6)；高温转炉烟气从蒸发冷却塔(1)入口进入蒸发冷却塔(1)的圆筒形壳体中，与蒸发冷却塔(1)的喷入圆筒体内的水雾发生接触产生传热、传质现象，降低了转炉烟气的温度，同时也将烟尘中大颗粒分离出来，经蒸发冷却塔(1)的圆筒形底部排出。

2、按照权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，蒸发冷却塔(1)为圆筒型结构，并在蒸发冷却塔(1)内设置一层喷嘴。

3、按照权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，干式电除尘器(2)由圆筒及圆台两种外形组成，横卧组焊安装，其入口圆台依次有三层气流分布板，圆筒有四个电场布置，内部有电极线、电极板组成，平行于烟气流向有间隔相同的通道，转炉烟气从蒸发冷却塔的圆筒体一端入口，沿蒸发冷却塔的圆筒轴向方向流经出口圆台口流出。

4、一种采用权利要求1所述装置烟气净化的方法，其特征在于，将未净化的高温烟气通过管道导入蒸发冷却塔的上端入口，使其在由高处往下低速流动中与喷入塔内的极细微冷却水雾直接接触，并进行传质传热，将气体温度降低，分离出来的粉尘沉降于蒸发冷却塔(1)的圆筒底部排出；从蒸发冷却塔(1)排出来的烟气经管道再次输送到干式电除尘器(2)中进一步精除尘，从电除尘器(2)出来的烟气含尘量已达到10～15mg/Nm³，而后依次通过一个由2个阀门组成的切换站(5)，一个阀门出口联接冷却器，将符合烟气净化回收的烟气送到煤气冷却器(7)，再次用水降低温度，缩小体积后引导到钢铁厂的管网中得到利用；另一个阀门出口联接放散烟囱(8)，将不符合钢铁厂使用要求的烟气经过放散烟囱(8)顶部燃烧器，燃烧后排放。

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