CN101550466A - 转炉煤气高温袋式除尘系统 - Google Patents

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王永忠
王文琳
施锦德
王彦宁
顾国俊
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Abstract

本发明涉及一种转炉煤气高温袋式除尘系统，它包括转炉、高温蒸发冷却塔、高温袋式除尘器、煤气风机、切换阀站、放散烟囱、眼镜阀、煤气冷却塔以及自动控制系统，各装置部件通过管道依次相连。高温蒸发冷却塔取代LT系统中的蒸发冷却塔，或者取代OG系统中的定径或手动调径溢流文氏管或者饱和喷淋塔。高温袋式除尘器取代LT系统中的静电除尘器，或者取代OG系统中的自动调径文氏管或者环缝洗涤器。本发明简称转炉煤气BG干法除尘，具有煤气除尘效率高、系统运行阻力和能耗低、煤气回收量高等诸项优点，没有系统堵塞和水的二次污染问题。它既符合严格的环境保护要求，又能回收煤气并实现转炉负能炼钢。

Description

转炉煤气高温袋式除尘系统
技术领域
本发明涉及冶金钢厂转炉炼钢过程中的高温煤气除尘与回收，特别涉及一种转炉煤气高温袋式除尘系统。
背景技术
目前钢厂转炉除尘回收工艺方法主要有湿法(简称OG)和干法(简称LT)二种。
以OG为代表的转炉煤气湿法除尘装置主要由二级除尘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)或喷淋冷却塔，其作用为转炉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)，其作用为荒煤气精除尘。脱水装置用于脱除系统中的煤气水分。我国有相当数量的转炉煤气OG系统不同程度地存在着如下状况：高的粉尘排放(煤气排放含尘浓度超过100mg/Nm3)；高的设备运行能耗(系统运行阻力超过20kPa)；高的运行维护费用；低的吨钢煤气回收(平均吨钢煤气回收量仅在50mg/Nm3左右)。
以LT为代表的转炉煤气干法除尘装置主要由蒸发冷却塔、静电除尘器和煤气冷却器等组成。而LT干法除尘系统虽然在煤气除尘和系统能耗方面明显优于OG，但因LT法需从国外引进，投资成本偏高，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20多座转炉、全球有60多座转炉煤气采用了LT干法除尘系统。
发明内容
为了克服钢厂转炉除尘回收工艺方法OG和LT的不足之处，本发明的任务是提供一种转炉煤气高温袋式除尘系统，简称转炉煤气BG干法除尘，它解决了上述湿法(OG)和干法(LT)除尘所存在的问题。
本发明的技术解决方案如下：
一种转炉煤气高温袋式除尘系统，它包括转炉、高温蒸发冷却塔、高温袋式除尘器、煤气风机、切换阀站、放散烟囱、眼镜阀、煤气冷却塔以及自动控制系统，各装置部件通过管道依次相连；所述高温蒸发冷却塔取代LT系统中的蒸发冷却塔，所述高温蒸发冷却塔取代OG系统中的定径或手动调径溢流文氏管或者饱和喷淋塔；所述高温袋式除尘器取代LT系统中的静电除尘器，所述高温袋式除尘器取代OG系统中的自动调径文氏管或者环缝洗涤器；
从转炉输出的高温含尘煤气通过干密封柔性连接装置进入高温蒸发冷却塔，这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，结果使大部分粗颗粒粉尘被除去并落入灰斗，此时控制系统将高温蒸发冷却塔出口煤气温度控制在230℃；然后，经过降温和粗除尘后的煤气通过管道进入高温袋式除尘器进行进一步的煤气精除尘；并且根据气体分析仪测定的煤气成分信号，由切换阀站进行切换，分别进行回收或放散，转炉吹炼初期和末期因气体中一氧化碳含量不高，通过烟囱燃烧后排入大气；在回收期，煤气经煤气冷却塔进行降温后由煤气总管送入煤气柜。
本发明的转炉煤气高温袋式除尘系统简称转炉煤气BG干法除尘，具有煤气除尘效率高、系统运行阻力和能耗低、煤气回收量高等诸项优点，没有系统堵塞和水的二次污染问题。它既符合严格的环境保护要求，又能回收煤气并实现转炉负能炼钢。
本发明的转炉煤气高温袋式除尘系统的特点是：除尘效率高，经过高温袋式除尘器后的煤气排放含尘浓度稳定在10mg/Nm3以下；系统运行能耗低，系统阻力在10kPa以下；煤气回收量高，转炉吨钢煤气回收量在90mg/Nm3以上；系统投资低于LT；没有系统堵塞和水的二次污染问题，设备维护方便且费用低，蒸发冷却塔出口煤气温度可控制在230℃以上，避免发生蒸发冷却塔灰斗出口粉尘变成泥浆的情况；风机使用寿命长；袋式除尘器可选用多台并联布置和备用，可实现单台除尘器离线检修。
附图说明
附图是本发明的一种转炉煤气高温袋式除尘系统的流程示意图。
具体实施方式
参看附图，本发明是一种转炉煤气高温袋式除尘系统，它包括转炉1、高温蒸发冷却塔3、高温袋式除尘器5、煤气风机6、切换阀站、放散烟囱9、眼镜阀4、煤气冷却塔11以及自动控制系统，各装置部件通过管道依次相连。图中标号2为汽化冷却烟道，标号10为燃烧器，标号12为链式输送机，标号13为灰斗，标号14为汽包。切换阀站可以为图中所示的放散侧切换阀8。
本系统中的高温蒸发冷却塔3取代LT系统中的蒸发冷却塔。本系统中的高温蒸发冷却塔3取代OG系统中的定径或手动调径溢流文氏管，或者取代饱和喷淋塔。
本系统中的高温袋式除尘器5取代LT系统中的静电除尘器。本系统中的高温袋式除尘器5取代OG系统中的自动调径文氏管。或者取代环缝洗涤器。
本系统采用功率更低的风机取代功率高的OG风机。转炉炉口微差压控制由变速风机装置自动控制。除尘系统装有文丘里流量计。
由流程图中可以看出：转炉1在吹炼时期产生的高温含尘煤气，由汽化冷却烟道2的冷却系统将煤气温度降至800℃～1000℃。从转炉1输出的高温含尘煤气通过干密封柔性连接装置进入高温蒸发冷却塔3，这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，结果使大部分粗颗粒粉尘被除去并落入灰斗13，此时控制系统将高温蒸发冷却塔3出口煤气温度控制在230℃。然后，经过降温和粗除尘后的煤气通过管道进入高温袋式除尘器5进行进一步的煤气精除尘；并且根据气体分析仪测定的煤气成分信号，由切换阀站如放散侧切换阀8进行切换，分别进行回收或放散。转炉吹炼初期和末期因气体中一氧化碳含量不高，通过放散烟囱9、燃烧器10燃烧后排入大气。在回收期，煤气经煤气冷却塔11进行降温后由煤气总管送入煤气柜。
为了节约电耗，煤气风机6或引风机附设变频电机进行调速，在非吹炼期降速运转。为使噪声控制在小于85dB，在煤气风机6出口处设有消声器7，对风机和进出口管道进行隔声包覆。
本系统中的高温蒸发冷却塔主要由设备本体、喷枪、供水和供气系统以及控制系统等五部分组成。选用水、气(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，通过向塔内喷入适量的气水雾颗粒，使水雾在塔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灰斗。
本系统中的高温袋式除尘器主要由圆筒状的除尘器壳体，其中含有保温、过滤装置、卸爆放散装置、脉冲喷吹装置、输灰装置以及控制系统等组成。滤袋采用特殊的耐高温(230℃以上)滤料制成，含尘煤气均匀地由滤袋外面向袋内穿过时，粉尘被滤袋截留在外表面而净煤气通过滤袋。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，控制系统启动脉冲氮气喷吹装置进行自动清灰，粉尘被剥离并掉入底部灰斗由气力输灰装置排出。
本发明的转炉煤气高温袋式除尘系统适用于对新建转炉项目的煤气除尘与回收。
本发明的转炉煤气高温袋式除尘系统尤其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：采用耐高温(230℃以上)袋式除尘器取代LT系统中的静电除尘器，调高现有蒸发冷却塔的出口气体温度，修改系统的控制功能，检查风机装置是否需要更换或仅换电机，适当补充现有煤气冷却塔的水量等。
本发明的转炉煤气高温袋式除尘系统也可适用于对选用转炉煤气OG系统的全面技术改造，主要采取下列措施：采用高温蒸发冷却塔取代OG除尘系统中的一文或饱和喷淋塔，采用高温袋式除尘器取代OG除尘系统中的二文或RSW，更换功率更低的风机装置，增设煤气冷却塔，修改系统的控制功能等。
实施本发明除尘系统后的煤气排放含尘浓度在10mg/Nm3以下，系统运行阻力在10kPa以下，转炉吨钢煤气回收量在90mg/Nm3以上。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种转炉煤气高温袋式除尘系统，其特征在于，它包括转炉、高温蒸发冷却塔、高温袋式除尘器、煤气风机、切换阀站、放散烟囱、眼镜阀、煤气冷却塔以及自动控制系统，各装置部件通过管道依次相连；所述高温蒸发冷却塔取代LT系统中的蒸发冷却塔，所述高温蒸发冷却塔取代OG系统中的定径或手动调径溢流文氏管或者饱和喷淋塔；所述高温袋式除尘器取代LT系统中的静电除尘器，所述高温袋式除尘器取代OG系统中的自动调径文氏管或者环缝洗涤器；
从转炉输出的高温含尘煤气通过干密封柔性连接装置进入高温蒸发冷却塔，这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，结果使大部分粗颗粒粉尘被除去并落入灰斗，此时控制系统将高温蒸发冷却塔出口煤气温度控制在230℃；然后，经过降温和粗除尘后的煤气通过管道进入高温袋式除尘器进行进一步的煤气精除尘；并且根据气体分析仪测定的煤气成分信号，由切换阀站进行切换，分别进行回收或放散，转炉吹炼初期和末期因气体中一氧化碳含量不高，通过烟囱燃烧后排入大气；在回收期，煤气经煤气冷却塔进行降温后由煤气总管送入煤气柜。
2.根据权利要求1所述的转炉煤气高温袋式除尘系统，其特征在于，所述煤气风机出口处设有消声器。
3.根据权利要求1所述的转炉煤气高温袋式除尘系统，其特征在于，所述转炉炉口微差压控制由变速风机装置自动控制。
4.根据权利要求1所述的转炉煤气高温袋式除尘系统，其特征在于，所述除尘系统装有文丘里流量计。
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