CN101559305B - 高炉烟气分流捕集并列除尘工艺 - Google Patents

高炉烟气分流捕集并列除尘工艺 Download PDF

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一种高炉烟气分流捕集并列除尘工艺,它解决了现有烟气除尘系统存在的捕集率低、能耗大等问题,其技术要点是:将高炉烟气中的一次烟分别通过与相应的一次烟捕集集烟罩连接的各烟气支管进入一次烟总管道,将二次烟分别通过与出铁口顶吸罩连接的烟气支管、与炉顶烟集烟罩连接的烟气支管进入混合烟总管混合降温,然后再分别进入各自的防结露低压脉冲布袋除尘器净化后排入大气。其烟气捕集罩的结构设计针对性强,捕集罩便于现场作业人员的使用和维护,操作方便,使车辆和人员顺利安全通过,工艺流程分布合理,除尘装置运行稳定,显著降低管道中的烟气阻力和避免烟气温度过高,提高烟气捕集效率,延长除尘器的使用寿命,减少运行能耗。

Description

高炉烟气分流捕集并列除尘工艺
技术领域
本发明涉及一种用于钢厂高炉烟气治理新工艺,特别是一种将高炉的一次烟气与二次烟气和炉顶上料口烟气分流捕集,以并列的两套除尘器分开进行集中处理的高炉烟气分流捕集并列除尘工艺。
背景技术
目前,钢铁行业中的电炉、高炉排出的烟气是大气重大污染源之一,为了保护自然生态环境,实现其生产过程中烟气、灰尘的达标排放,正在研制各种各样的除尘系统以实现这一目标。如专利公告号为CN1325178C的“电炉除尘内外排混合短流程工艺”,它采用内、外排管道将由电炉炉盖排出的一路内排烟气和由顶吸罩吸入的一路外排烟气得以混合后,进入一个除尘器过滤除尘,经风机、烟囱排放。这种电炉烟气的除尘工艺流程设计不适于高炉,无法直接用于高炉,其主要存在以下问题:①若将高炉的出铁口侧吸罩、撇渣器集烟罩,铁沟、残铁沟、渣沟、摆槽等处产生的一次烟,出铁口顶吸罩处产生的二次烟进行混合收集,则由于二次烟的突发性、间断性往往造成除尘系统运行不稳和集烟效果差,会使烟气的捕集率降低;②传统的高炉除尘系统中的铁沟、渣沟、残铁沟及摆槽等处,由于不便设置集烟罩,即便设置了集烟罩也会受作业现场的限制而废弃不用,所以该处捕集烟气困难,烟尘随意散放;③因传统的高炉除尘系统的集烟罩安排不合理,故通风管道烟气流速过高,这不仅会使除尘系统排放浓度不达标,而且会造成除尘系统能耗过大;④由于二次烟气温度较高,即使在集烟罩处混入冷风,二次烟气温度也时常超过滤袋所能承受的温度(120℃),二次烟气温度过高容易烧坏除尘器滤袋。
发明内容
本发明的目的是提供一种高炉烟气分流捕集并列除尘工艺,它解决了现有高炉烟气除尘系统存在的运行不稳和捕集率低、除尘效率下降,能耗大等问题,其烟气捕集罩的结构设计针对性强,捕集罩便于现场作业人员的使用和维护,操作方便,使车辆和人员顺利安全通过,工艺流程分布合理,除尘装置运行稳定,便于有效地控制烟气流速和温度,从而显著降低管道中的烟气阻力和避免烟气温度过高,提高烟气捕集效率,延长除尘器的使用寿命,减少运行能耗。
本发明所采用的技术方案是:该高炉烟气分流捕集并列除尘工艺的技术要点是:采用分别设置的对相应烟气进行捕集的集烟罩分流捕集高炉烟气,将所述高炉烟气中的一次烟分别通过与出铁口侧吸集烟罩,撇渣器隔热集烟罩,铁沟、残铁沟、渣沟和摆槽的烟气通道连接的各烟气支管进入一次烟总管道,再进入防结露低压脉冲布袋除尘器,净化后汇入一次烟净烟总管,最后经风机、烟囱排入大气;将所述高炉烟气中的二次烟分别通过与出铁口顶吸罩连接的烟气支管、与炉顶烟集烟罩连接的烟气支管分别捕集后,进入混合烟总管进行混合,降温后再进入防结露低压脉冲布袋除尘器,净化后的混合二次烟与炉顶烟汇入混合烟净烟总管,最后经风机、烟囱排入大气。
所述铁沟、渣沟、残铁沟、摆槽的通车式隔热盖板的顶部与出铁场平面持平,盖板能承受20T重的车辆通过,盖板的内侧设置防止对其上行走的操作工人和车辆造成伤害的隔热层。
所述铁沟、残铁沟、渣沟、摆槽的通车式隔热盖板和撇渣器隔热集烟罩的罩体通过吊车移动与复位。
所述铁沟、残铁沟、渣沟和摆槽的烟气通道设置在所述通车式隔热盖板的底面与铁水面之间的沟槽侧壁的上部。
本发明具有的优点及积极效果是:由于该高炉烟气分流捕集并列除尘工艺是在高炉出铁过程中,采用分别设置的对相应烟气进行捕集的集烟罩,将连续性产生的一次烟气集中收集净化,而将间断产生的二次烟气与连续产生但风量小的炉顶上料口烟气混合降温,集中收集净化,并列除尘,工艺流程分布合理,除尘装置运行稳定,所以它解决了现有高炉烟气除尘系统所采用的一、二次烟气集中一起净化除尘工艺存在的因二次烟的突发性、间断性而造成的运行不稳和捕集率低、除尘效率下降,能耗大等问题。实际检测表明,这种分流捕集并列除尘系统的运行稳定,烟气捕集率≥98%、排放浓度<20mg/Nm3。另外,其具有独特优点的集烟罩的结构设计针对性强,安装的一次烟集烟罩具有车辆通过、隔热、可移动等特点,便于现场作业人员的使用和维护,操作方便,使车辆和人员顺利安全通过,便于有效地控制烟气流速和温度,从而显著降低管道中的烟气阻力和避免烟气温度过高,提高烟气捕集效率,延长除尘器的使用寿命,减少运行能耗。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明一种工艺流程图。
图中序号说明:1高炉、2出铁口侧吸集烟罩、3撇渣器隔热集烟罩、4铁沟、残铁沟和渣沟的通车式隔热盖板、5摆槽通车式隔热盖板、6一次烟总管道、7滤袋、8脉冲布袋除尘器、9一次烟净烟总管道、10风机、11烟囱、12出铁口顶吸罩、13炉顶烟集烟罩、14混合烟总管、15滤袋、16防结露低压脉冲布袋除尘器、17混合烟净烟总管道、18风机、19烟囱。
具体实施方式
根据图1详细说明本发明的具体结构。该高炉1的一、二次烟发生源分别设置了出铁口侧吸集烟罩2,撇渣器隔热集烟罩3,铁沟、残铁沟和渣沟的通车式隔热盖板4、摆槽通车式隔热盖板5,出铁口顶吸罩12、炉顶烟集烟罩13等。高炉1在冶炼作业过程中产生的一、二次烟气中,一次烟为出铁口侧吸集烟罩2,撇渣器隔热集烟罩3,铁沟、残铁沟、渣沟和摆槽等处产生的烟气。二次烟为炉顶烟集烟罩13、出铁口顶吸罩12处产生的烟气。该高炉烟气分流捕集并列除尘工艺是采用上述分别设置的对相应的一、二次烟气进行捕集的各集烟装置,通过各烟气支管分流捕集高炉烟气,以降低管道中气流的阻力。将二次烟与炉顶烟气集中收集净化的设计有两方面好处:第一、避免二次烟除尘系统浪费能耗,由于二次烟的产生具有突发性及间断性,为了使二次烟除尘系统保持稳定地运行,该除尘系统在设计时还兼顾了炼铁厂房通风的功能,如此一来,将炉顶上料口烟气引至二次烟的除尘系统,可同时解决二次烟净化、炉顶烟气净化及厂房通风的功能,从而降低系统能耗的浪费。第二、降低二次烟气的温度,由于二次烟气温度较高,即使在集烟罩处混入冷风的情况下,二次烟气温度也时常超过滤袋所能承受的温度(120℃),而将与环境温度相同的炉顶烟气混入二次烟中,可有效解决二次烟气过高的情况,从而避免烟气温度过高烧坏除尘器滤袋。其具体工艺步骤如下:它将高炉烟气中的一次烟分别通过与出铁口侧吸集烟罩2,撇渣器隔热集烟罩3,铁沟、残铁沟、渣沟和摆槽的烟气通道连接的各烟气支管进入一次烟总管道6,再进入内置滤袋7的防结露低压脉冲布袋除尘器8,净化后汇入一次烟净烟总管9,最后经风机10、烟囱11排入大气。为更好地捕集铁沟、残铁沟、渣沟和摆槽中的烟气,将其烟气通道设置在各通车式隔热盖板4、5的底面与铁水面之间的沟槽侧壁的上部。
将高炉烟气中的二次烟通过与设计成为大容积集烟罩的出铁口顶吸罩12连接的烟气支管、炉顶上料口烟气通过与炉顶烟集烟罩13连接的烟气支管,分别捕集后,进入混合烟总管14进行混合。出铁口顶吸罩12与炉顶烟集烟罩13中烟气通过烟气支管进入混合烟总管14中混合后,可以使温度下降并保持<120℃,降温后再进入防结露低压脉冲布袋除尘器16,避免高温二次烟气直接进入防结露低压脉冲布袋除尘器16后烧坏滤袋15。净化后的混合二次烟与炉顶烟汇入混合烟净烟总管17,最后经风机18、烟囱19排入大气。为了使检修车辆顺利地通过,在现场安装时须将铁沟、残铁沟和渣沟的通车式隔热盖板4及摆槽通车式隔热盖板5的顶部与出铁场平面持平,盖板能承受20T重的车辆通过,盖板的内侧设置防止对其上行走的操作工人和车辆造成伤害的隔热层。撇渣器隔热集烟罩3,罩体高出地面,可以移动以方便维护,罩体的侧壁设置除尘点,通过烟气支管连接一次烟总管道6。上述集烟罩和盖板都是隔热式结构,其作用是方便工人操作、维护及使检修车辆顺利地通过,以防止温度过高而灼伤人和车辆。铁沟、残铁沟和渣沟的通车式隔热盖板4及摆槽通车式隔热盖板5都可以通过吊车移动与复位,以方便高炉铁水沟和摆动流槽的维护。防结露低压脉冲布袋除尘器8、16、滤袋7、15与低过滤风速的组合,可以避免潮湿烟气在滤袋外壁结露而堵塞滤袋,提高除尘效率以及防止阻力地变化而影响系统的稳定。
据流体力学的计算公式可知,气流阻力与气流速度的平方成正比,采用与集烟罩连接的各烟气支管分别捕集烟气后,再分别进入相应的烟气总管道,烟气低流速将显著降低管道阻力。因此,在保证烟气中的粉尘不会沉降的前提下,以采用烟气低流速为16~18m/s为宜。另外,也可以采用优化管道设计,调整管道截面积,最大限度地减少弯头、变径等在管网上的存在,以便使系统管网的总阻力与风机全压相等,从而保证系统的稳定运行。该工艺流程中采用了防结露低压脉冲布袋除尘器,由于二次烟除尘系统兼顾厂房通风,并混有大量炉顶烟气,所以烟气温度逐渐降低。特别是在冬天运行时,一、二次烟系统内的烟气随着烟气温度的降低,析出的水汽将会被除尘器捕集到,防结露低压脉冲布袋除尘器可以很好地解决水汽结露,甚至结冰现象的发生。实际运行时,一、二次烟系统的除尘器均可以采用0.9~1m/min的过滤速度。该工艺流程的设计,一方面可以降低系统组力,节约能耗,另一方面还可以提高除尘效率,确保烟气捕集率≥98%、排放浓度<20mg/Nm3

Claims (1)

1.一种高炉烟气分流捕集并列除尘工艺,其特征在于:采用分别设置的对相应烟气进行捕集的集烟罩分流捕集高炉烟气,将所述高炉烟气中的一次烟分别通过与出铁口侧吸集烟罩,撇渣器隔热集烟罩,铁沟、残铁沟和渣沟、摆槽的烟气通道连接的各烟气支管进入一次烟总管道,再进入防结露低压脉冲布袋除尘器,净化后汇入一次烟净烟总管,最后经风机、烟囱排入大气;将所述高炉烟气中的二次烟分别通过与出铁口顶吸罩连接的烟气支管、与炉顶烟集烟罩连接的烟气支管分别捕集后,进入混合烟总管进行混合,降温后再进入防结露低压脉冲布袋除尘器,净化后的混合二次烟与炉顶上料口烟气汇入混合烟净烟总管,最后经风机、烟囱排入大气。
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