CN101691624A - 一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤气治理工艺，公开了一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，通过煤气捕集、高温段煤气降温及余热回收、中低温段煤气降温及粗除尘、煤气净化、煤气回收和放散的工艺步骤，采用余热降温加袋式过滤的主体工艺，从降温为自然循环，除尘为静态物理过滤中解决了现有耗水大、排放浓度高、耗能大、安全系数低、控制难度高的缺陷，具有省水、省电、排放浓度低、排放稳定安全、煤气回收热值高、除尘效果佳的特点。

Description

一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺

技术领域

本发明涉及一种煤气治理工艺，尤其涉及用于冶金、除尘等行业的一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺。

背景技术

在转炉炼钢过程中，会有大量的含一氧化塔烟气和氧化铁粉尘产生，由于转炉煤气是良好的工业能源，因此，必须对含尘烟气进行必要的除尘并回收有价值的煤气，钢铁行业转炉煤气除尘和回收目前主要以湿法工艺——OG法和干法工艺——LT为主，两种工艺并存。OG(Oxygen Converter Gas RecoverySystem)湿法除尘工艺，由于其工艺简单、安全可靠、易于掌握，一直是国内煤气除尘工艺的首选，到目前为止，国内转炉煤气除尘90％以上采用此工艺。但OG系统的缺点也相当突出，由于OG系统采用水浴法降温和文氏管水除尘方式，转炉煤气从汽化冷却烟道出口的1000℃降至65℃需要的新水耗量达0.3～0.4m³/t钢，浊环水耗量达2.3～2.6m³/t钢，是转炉炼钢除连铸外的耗水大户，企业为此需配备一整套浊环水处理系统，年运行和维护费用很高；其次，OG法核心除尘设备为一、二级文氏管，是典型的阻力换除尘效率的设备，系统阻力高达25000～28000Pa，除尘电耗很高；其三，转炉煤气含尘量高达70～130g/Nm³，OG工艺水平现阶段只能确保排放浓度小于等于100mg/Nm³，同时，设备运行极易受到水质波动影响，排放浓度往往难于保证，烟囱冒黑烟现象偶有发；其四，由于除尘后的粉尘以污泥形式存在，需经过粗滤、沉淀、压滤、烘干、运输等环节才能回收到烧结利用的，中间过程容易产生二次污染、加上成分难以控制，污泥处理和综合利用一直以来是钢铁企业循环经济的难题。LT法是一种干法除尘工艺，它采用“蒸发冷却器+静电除尘+煤气冷却器”的基本工艺，该技术克服了OG的大多数缺点：无需配置浊环水处理系统、其能耗低、排放浓度小于等于10mg/Nm³，是当前推广的新兴技术。但LT技术也有其局限性，由于LT采用了静电除尘器作为除尘主体，电极放电打火从工艺上不可能完全避免，从而引发频繁煤气爆炸的问题，有较大的安全隐患，直接影响转炉的正常生产；其次，静电除尘器的除尘效率受电场电压限定，入口粉尘含湿度和粉尘浓度一旦出现大的波动，会直接影响到排放浓度，导致环保排放超标；第三，由于该工艺的本质仍为半干法，为了调质和降温需要，冷却塔需要完全蒸发一次新水以确保烟气温度从1000℃降至200℃，耗水量达0.25～0.3m³/t钢，煤气含湿不可避免，煤气热值没有得到根本性提高，同时含湿烟气在电除尘器内结露带来极板、极线腐蚀等一系列问题，减少了设备使用寿命；其四，由于LT设备系统自控联锁水平要求很高，特别是蒸发冷却器的动态跟踪调节技术、静电除尘高压放电火花控制技术等，导致设备装备水平和一次投资高昂，企业管理维护成本难于降低，加上安全隐患没有得到彻底解决，目前其推广应用受到一定的制约。

发明内容

本发明针对现有技术中均存在的高温煤气热量没有得以回收、煤气含湿量大、二次污染、排放浓度高、静电除尘极板易腐蚀、易放电导致煤气爆炸的问题，提供了一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，所述工艺步骤如下：

第一步：煤气捕集：转炉冶炼过程中产生的炉内原始煤气通过设置在炉口上方的活动烟罩口捕集；

第二步：高温段煤气降温及余热回收：活动烟罩口捕集的1450-1650℃的煤气进入与活动烟罩口连接的汽化冷却烟道后，通过汽化水流过的间壁换热降温至900-1000℃，同时回收产生的饱和蒸汽，在汽化冷却烟道的中间段设置一个烟道用可燃气体抑爆装置以降低前烧期和后烧期煤气的含氧量；

第三步：中低温段煤气降温及粗除尘：在汽化冷却烟道出口处设置一台管束式换热器，将含尘煤气温度从900～1000℃进一步降至200℃以下，回收由此产生的饱和蒸汽，同时沉降含尘煤气中的大颗粒粉尘；

第四步：煤气净化：在管束式换热器的出口处，通过碳钢煤气管道输送含尘煤气到采用耐高温防静电滤料的煤气袋式除尘器里进行除尘，直至除尘后的煤气含尘浓度小于等于30mg/Nm³，另外在碳钢煤气管道上设置一台用以消灭烟气中残存的火星并确保煤气输送和除尘过程安全的火花熄灭器；

第五步：煤气回收和放散：在煤气袋式除尘器后设置煤气引风机站，经净化后的煤气通过煤气引风机站后的切换站切换，一氧化碳浓度大于等于30％时的煤气进入到低温煤气换热器通过外部净水自然循环的间壁交换将煤气温度从150～200℃降至60℃以内，最后进入煤气柜，一氧化碳浓度小于30％时的煤气切换至放散烟囱进行点火燃烧；

上述工艺过程采用余热降温加袋式过滤的主体工艺，通过降温为自然循环，除尘为静态物理过滤的方法，避免了LT工艺中粉尘调质和火花控制动态跟踪调节的技术，减少了系统控制要素，降低了联锁控制要求，其实用性更强、故障率更低，适应当前绝大多数冶金企业对煤气回收的操作、管理需要。

作为优选，在管束式换热器进口和汽化冷却烟道出口之间设置一台耐高温非金属补偿器，用来消除汽化冷却烟道和管束式换热器热胀冷缩产生的轴向和径向位移。

作为优选，在放散烟囱的点火出口处安装放一个放散点火余热回收装置，放散点火余热回收装置采用管束式换热器，管束式换热器安装在放散烟囱下部，将转炉放散的不合格煤气点火燃烧后产生的余热蒸汽，加以回收。

作为优选，在煤气袋式除尘器和煤气引风机站之间的管路上设置一台调节阀门，该调节阀门与设置在汽化冷却烟道上的微差压计联锁，通过调节阀门开启角度的大小，控制风机的风量，从而确保炉口微差压控制在-20-20Pa范围以内。有利于，控制风机的风量。

作为优选，所述管束式换热器采用的是无泄漏抗交变热应力换热器。此结构有利于使得换热管能自由膨胀，解决了因烟气温度交变引起的换热管束焊缝开裂的问题，换热管与蒸发器壳体之间采用活动密封结构，使得烟气与外部完全密封，解决了转炉余热回收因负压泄露而引起一氧化碳爆炸问题。

作为优选，所述汽化冷却烟道、管束式换热器及放散点火余热回收装置在煤气降温时产生的饱和蒸汽，通过在饱和蒸汽包的出口处设置的蓄热器进行稳压输出。

作为优选，所述管束式换热器和煤气袋式除尘器下方放置全密封、耐高温卸灰装置进行卸灰操作，卸灰装置上配置有防止粉尘自燃的充氮装置。此结构有利于卸灰操作安全可靠。

按照发明的技术方案，解决了现有耗水大、排放浓度高、耗能大、安全系数低、控制难度高的缺陷，完全取消了一次新水和浊环水的使用，具有省水、省电、排放浓度低、排放稳定安全、煤气回收热值高、余热蒸汽回收量大的特点。

附图说明

图1为一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1

一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，如图1所示，工艺步骤如下：

第一步：煤气捕集：转炉1冶炼过程中产生的炉内原始煤气通过设置在炉口上方的活动烟罩口2捕集；

第二步：高温段煤气降温及余热回收：活动烟罩口2捕集的1450℃的煤气进入与活动烟罩口2连接的汽化冷却烟道3后，通过汽化水流过的间壁换热降温至900℃，同时回收产生的饱和蒸汽，在汽化冷却烟道3的中间段设置一个烟道用可燃气体抑爆装置16以降低前烧期和后烧期煤气的含氧量；

第三步：中低温段煤气降温及粗除尘：在汽化冷却烟道3出口处设置一台管束式换热器4，将含尘煤气温度从900℃进一步降至200℃，回收由此产生的饱和蒸汽，同时沉降含尘煤气中的大颗粒粉尘；在管束式换热器4进口和汽化冷却烟道3出口之间设置一台耐高温非金属补偿器5，用来消除汽化冷却烟道3和管束式换热器4热胀冷缩产生的轴向和径向位移；

第四步：煤气净化：在管束式换热器4的出口处，通过碳钢煤气管道输送含尘煤气到采用耐高温防静电滤料的煤气袋式除尘器6里进行除尘，直至除尘后的煤气含尘浓度等于30mg/Nm3，另外在碳钢煤气管道上设置一台用以消灭烟气中残存的火星并确保煤气输送和除尘过程安全的火花熄灭器18；在煤气袋式除尘器6和煤气引风机站7之间的管路上设置一台调节阀门19，该调节阀门19与设置在汽化冷却烟道3上的微差压计20联锁，通过调节阀门19开启角度的大小，控制风机的风量，从而确保炉口微差压控制在-20Pa；

第五步：煤气回收和放散：在煤气袋式除尘器6后设置煤气引风机站7，经净化后的煤气通过煤气引风机站7后的切换站8切换，一氧化碳浓度大于等于30％时的煤气进入到低温煤气换热器10通过外部净水自然循环的间壁交换将煤气温度从150℃降至60℃，最后进入煤气柜11，一氧化碳浓度小于30％时的煤气切换至放散烟囱12进行点火燃烧。在放散烟囱12的点火出口处安装放一个放散点火余热回收装置13，放散点火余热回收装置13采用管束式换热器，管束式换热器安装在放散烟囱12下部，将转炉放散的不合格煤气点火燃烧后产生的余热蒸汽，加以回收。

所述汽化冷却烟道3、管束式换热器4及放散点火余热回收装置13在煤气降温时产生的饱和蒸汽，通过在饱和蒸汽包14的出口处设置的蓄热器15进行稳压输出。在所述管束式换热器4和煤气袋式除尘器6下方放置全密封、耐高温卸灰装置17进行卸灰操作，卸灰装置17上配置有防止粉尘自燃的充氮装置。

实施例2

一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，如图1所示，工艺步骤如下：

第一步：煤气捕集：转炉1冶炼过程中产生的炉内原始煤气通过设置在炉口上方的活动烟罩口2捕集；

第二步：活动烟罩口2捕集的1650℃的煤气进入与活动烟罩2连接的汽化冷却烟道3后，通过汽水的间壁换热降温至1000℃，同时产生2.4MPa压力的饱和蒸汽作为该工艺环节的副产品，汽化冷却烟道3中间段设置烟道用可燃气体抑爆装置16以降低前烧期和后烧期煤气含氧量，延长回收期并减少煤气爆炸几率；

第三步：中低温段煤气余热回收及粗除尘：汽化冷却烟道3出口处设置一台无泄漏抗交变热应力换热器4，将含尘煤气温度从1000℃进一步降至100℃，该过程通过汽水的间壁换热产生可观的饱和蒸汽作为副产品，同时沉降煤气中的大颗粒粉尘，无泄漏抗交变热应力换热器4进口和抑爆式汽化冷却烟道3出口之间还设置一台耐高温非金属补偿器5，用来抑爆式汽化冷却烟道3和无泄漏抗交变热应力换热器4本体热胀冷缩产生的轴向和径向位移。

第四步：煤气净化：在无泄漏抗交变热应力换热器4的出口通过普通碳钢煤气管道输送含尘煤气到煤气袋式除尘器6进行除尘，除尘器6后的煤气含尘浓度20mg/Nm3；输送管路上设置一台火花熄灭器18，用以消灭烟气中残存的火星，确保后部煤气输送和除尘过程的安全。

第五步：煤气回收和放散：在煤气袋式除尘器6后设置煤气引风机站7，除尘器6和引风机7之间的管路上设置一台调节阀门19，该阀门与设置在汽化冷却烟道上的微差压计20联锁，通过阀门19角度开启大小控制风机7风量从而达到确保炉口微差压控制在20Pa范围以内，经净化后的煤气根据切换条件通过煤气引风机站7后的切换站8切换，满足回收条件的煤气进入到低温煤气换热器10通过外部净水自然循环的间壁交换将煤气温度从200℃降至30，最后进入煤气柜11；不满足条件的煤气切换至放散烟囱12进行点火燃烧，在放散烟囱12点火出口处安装放散点火余热回收装置13，燃烧产生的热量通过放散点火余热回收装置13予以回收。

上述采用了烟道用可燃气体抑爆装置，该装置布置在汽化冷却烟道氧枪口以后的中间段位置，包括活动烟罩、汽化冷却烟道、燃气补燃系统和燃气烧嘴，汽化冷却烟道通过活动烟罩安装在转炉炉体上，在汽化冷却烟道上安装有燃气补燃系统和燃气烧嘴。燃气烧嘴由补燃煤气入口、点火装置和助燃空气入口组成，燃气烧嘴可以根据需要设定若干个。燃气补燃系统由燃气入口、燃气管道和控制阀门组成，燃气入口可以根据需要设定若干个，燃气管道与燃气入口相连接，控制阀门安装在燃气管道上，燃气管道和控制阀门。所用的补燃燃气为高炉煤气、转炉煤气、水煤气或天然气等。在转炉吹氧期间，汽化冷却烟道中的烟气几乎不含有氧气，该期间可关闭燃气补燃系统与燃气烧嘴；在转炉非吹氧期间，汽化冷却烟道中烟气的含氧量增大，此时开启燃气补燃系统与燃气烧嘴，补燃燃气通过燃气管道从燃气入口进入汽化冷却烟道，补燃燃气的进入量由控制阀门进行控制，补燃燃气用点火装置点燃后与烟道中的氧气进行反应；同时，助燃空气入口处通入助燃用空气，补燃煤气入口处也通入补燃燃气，其目的是为了更好地起到点火作用。由于一氧化碳与空气混合爆炸的条件为：1、与空气混物爆炸限12％～75％；2、温度达到自燃点608.89℃；3、转炉煤气中主要可燃成分为一氧化碳，当煤气中混入2％的氧气时，遇明火则产生爆炸。因此通过控制转炉烟气中的氧气含量，来有效控制转炉煤气的爆炸。在转炉非吹氧期间及前后烧期，通过引入过量补燃燃气，与烟气中的氧气进行燃烧，从根本上抑制爆炸的发生。

上述采用耐高温非金属补偿器补偿器，可替代目前在LT系统中采用的非金属补偿器，现有非金属补偿器设计长期使用温度600～700℃，为适应1000以上的高温，常在补偿器的上部烟道内安装降温喷淋或喷雾喷嘴。而采用该新型补偿器后，由于高温耐材选用和优化结构设计，补偿器能长期工作在100～1200℃的温度交变工况下，此环节可完全取消喷淋水的使用，对后部配置管束式换热器和袋式除尘器创造了先决条件。耐高温非金属补偿器补偿器，包括法兰、环板、内套筒I、内套筒II、内套筒盖板和非金属复合层，非金属复合层通过螺栓固定环板上，内套筒I和内套筒II焊接在环板上，内套筒盖板两端分别焊接在内套筒I和内套筒II上。在内套筒I、内套筒II及盖板之间浇注能够承受1200℃高温的浇注料，构成了补偿器的隔热层。在非金属复合层和两端的环板及内套筒I形成的空间内填充了耐高温绝热材料，形成了补偿器的保温层。绝热材料为耐高温绝热材料为高密度高温不锈钢丝网包裹的硅酸铝陶瓷纤维材料，具有很好的绝热保温性能，最高温度可达1200℃，而且富有弹性。滑动组件和内套筒I之间可以相对轴向滑动，能够补偿管道的轴向位移；滑动组件的另一端嵌在挡板组件内，可以相对径向滑动，能够补偿管道的径向位移。补偿器在轴向和径向的补偿量根据管道系统实际需求确定。在环板外侧焊有加强板。在环板和法兰之间布置有水冷盘管I、水冷盘管II，通过循环水可以带走管道内烟气的一部分热量，起到保护补偿器法兰的作用。水冷盘管的两侧和法兰、环板(及加强板)焊接；在法兰和加强板之间焊接有加强筋以提高补偿器的强度，起到加固的作用。非金属复合层采用符合硅氟橡胶，和环板通过螺栓连接，并有密封圈、垫板、垫圈等辅助密封措施，保证补偿器的高密封性。限位拉杆可以在管道系统支架出现意外形变时，对补偿器起到保护作用。该补偿器的套筒、环板、加强板、内套筒、滑动组件、挡板组件等都采用抗氧化温度高达1200℃的耐热钢(1Cr25Ni20Si2)，耐热腔内浇注料也能承受1200℃的高温。补偿器的内套筒盖板采用半圆形，在内套筒热胀冷缩时，具有一定的补偿能力。在内套筒II的钢板上预留了多条膨胀缝，提高了补偿器的抗交变温度的能力。管道内烟气是100～1200℃的交变温度，会引起内套筒及耐高温浇注料的热胀冷缩，膨胀缝可以消除热胀冷缩引起的负面影响，延长补偿器的使用寿命。

上述采用了无泄漏抗交变热应力换热器后，换热管加工成Z字形，换热管与上集合管、下集合管焊接，上、下集合管皆是活动的，且置于烟道外部，换热管束与箱体的连接通过活动密封结构完成，在活动密封结构中，固定环5与箱体焊接，活动环与固定环用螺栓固定，固定环与活动环之间有石墨填料、压紧板、压紧弹簧，固定环与活动环紧固的同时将压紧弹簧压紧，通过压紧板将石墨填料与换热管压紧。这样，换热管通过活动密封与箱体固定，换热管和集合管一起自由膨胀，换热管与集合管的焊接处不存在集中应力。压紧弹簧始终能保证石墨填料与换热管之间的紧密接触，防止漏风。同时采用了无泄漏抗交变热应力换热器可实现在将汽化冷却烟道出口煤气温度安全地从1000℃降至200℃以下同时回收余热，相比OG和LT，在此区间段的降温工艺彻底取消了除尘水的参与，没有了新水、浊环水及浊环水水处理等供辅系统，系统大为简化。经过换热器降温后的烟气不再含湿，也为后部采用除尘效果更好、更安全的煤气袋式除尘器创造了条件。换热器回收了传统OG和LT工艺长久以来浪费掉的1000℃→200℃区间段的烟气热焓，余热饱和蒸汽产量由此可增加70～90kg/t钢。该换热器具备自由伸缩膨胀的和补偿密封的设计，可以适应转炉长期、频繁(～30min一个周期)、急剧(100℃→1000℃)的烟气交变带来的热应力疲劳，弥补了同类管束式换热器在此领域的技术空白，同时，该换热器配置的氮气激波清灰装置，可确保换热栅在高浓度入口粉尘条件下清灰效果良好，保证换热器长期、稳定工作。此结构通过对换热管束的结构处理，使得换热管能自由膨胀，解决了因烟气温度交变引起的换热管束焊缝开裂的问题。换热管与蒸发器壳体之间采用活动密封结构，使得烟气与外部完全密封，解决了转炉余热回收因负压泄露而引起的co爆炸问题。

上述采用煤气袋式除尘器，采用圆柱通路结构设计，离线脉冲氮气清灰工艺，通过除尘器进出口、卸灰、喷吹、检修孔等全方位的密封工艺措施，可确保除尘器在-6000Pa以下基本实现零泄漏，率先突破了常规煤气袋式除尘器只能在正压系统使用的局限。除尘器采用耐高温防静电滤料，对200℃以下含尘煤气过滤效率≥99.95％，在入口粉尘浓度70～130g/Nm³下，可实现排放浓度≤10mg/Nm³，满足更高标准的排放要求。由于滤料为物理过滤，其排放浓度基本不受入口粉尘浓度波动影响，排放相当稳定，解决了OG和LT排放都不稳定的弊病。其次，布袋除尘为静态过滤，没有电场作用，且所选滤料为防静电工艺，煤气过滤过程杜绝了LT法静电除尘器放电打火导致频繁泄爆的问题。

上述采用低温煤气换热器替代LT系统的煤气冷却器，该换热器通过外部净水循环的间壁交换将煤气温度从150～200℃降至60℃以内，避免了采用常规直接喷淋降温的煤气冷却器，实现了煤气全过程无水降温。该换热器采用通路式结构、全密封设计，设计尽量避免在内部产生涡流的死角和突变，可满足净化后的煤气在内部安全运行。低温煤气换热器的工作过程详细步骤为：含尘的低温煤气先经过预分布室，再穿过预分布板均匀分布，在气流作用下，始终留在床中的大粒子呈鼓泡状流化，并将气体中的热量传递给埋于大粒子流化床中的换热管，与此同时另一种小粒子即煤气中的粉尘由于重量轻，在气流作用下呈输送床状态，随气流携带出烟道。与此同时换热管中的介质被加热，采用大粒子流化床，使气流紊乱，数倍提高换热管气侧的换热系数，并同时通过大颗粒的碰撞使粘附于换热管气侧壁面的粉尘得到清洁。具体说，低温煤气换热器包括筒体和换热管，进气口和出气口设置在筒体上；设置有多个通孔的气体预分布板在筒体中，并且位于进气口和出气口之间；由多个大粒子构成的大粒子床支承在气体预分布板上，在气体以工作流速通过筒体时大粒子处在鼓泡状流化状态；换热管的一部分埋在大粒子床中。当气体以工作流速通过筒体时大粒子处在鼓泡状流化状态，大粒子在将气体中的热量传递给换热管的同时使气流紊乱，数倍提高换热管气侧的换热系数，并且大粒子的碰撞使粘附于换热管气侧壁面的粉尘得到清洁。适用于各类含尘烟气或煤气等易爆气体，并且具有安全、清灰容易、造价低廉等优点。

上述采用的放散点火余热回收装置采用管束式换热器，换热器安装在放散烟囱下部，可将原本转炉长期以来放散的不合格煤气以点火燃烧后产生的余热蒸汽加以回收，从而实现了转炉煤气从收集到排放的全过程余热回收和节能减排，并填补了国内在此领域的空白。为确保余热回收的相对连续性，该装置较适应用在2台或2台以上转炉交替冶炼的生产企业。放散点火余热回收装置，包括CO检测仪、三通阀、燃烧室、燃烧器、排放烟窗，在所述排放烟窗与燃烧室之间设置有余热回收锅炉。所述余热回收锅炉为水管锅炉，其换热管采用光管、葫芦管或钉头管。所述余热回收锅炉立式安装。所述燃烧室外设置有鼓风机。所述鼓风机变频控制。所述烟窗顶部设置有防雨罩。具体为经过除尘的煤气由煤气管道输送过来，煤气管道上装设CO在线检测仪，根据检测仪检测出的CO浓度，由三通阀控制煤气的去向：当CO浓度大于30％时，煤气进入煤气柜，当CO浓度低于30％时，煤气进入燃烧室，由燃烧器点燃，在燃烧室进行燃烧。为保证CO充分燃烧，由鼓风机向燃烧室强制通入新鲜空气，鼓风机变频控制。CO在燃烧室内充分燃烧，燃烧后的高温烟气进入余热锅炉，所述余热锅炉立式安装在排放烟窗与燃烧室之间，余热锅炉为水管锅炉，其换热管为光管、葫芦管或钉头管。高温烟气在余热锅炉内进行热交换后，烟气温度降到200℃左右，进入烟囱排入大气，烟囱的顶部设置防雨罩。另外一台40t转炉，在CO浓度低于30％时，由三通阀切换进入燃烧室，经过补风燃烧后产生高温烟气，产生烟气量48000Nm³/h，烟气温度1200℃。燃烧室直径3.5m，高度5.5m。烟气经过燃烧室辐射换热后进入余热锅炉，余热锅炉直径3.5m，高度12m。烟气经过余热锅炉后温度降到200℃，经过烟囱排入大气，同时产生0.6Mpa饱和蒸汽供生产生活用。本装置通过在排放烟囱底部加装余热回收锅炉，利用煤气燃烧产生的热量加热软化水，充分回收了转炉煤气的热值，产生的饱和蒸汽可供生产生活用；由于余热回收锅炉立式安装，烟气流通顺畅，且同时可以作为排放烟囱用，提高烟气排放高度，在一定的程度上减少了对环境的污染。

总之，本发明采用“余热降温+袋式过滤”的主体工艺，降温为自然循环，除尘为静态物理过滤，避免了LT工艺中粉尘调质和火花控制动态跟踪调节的技术，减少了系统控制要素，降低了联锁控制要求，其实用性更强、故障率更低，适应当前绝大多数冶金企业对煤气回收的操作、管理需要。

上述系统所有环节避免了烟气和水的直接作用，实现了煤气完全不含湿的目标，是一套真正意义上的干法煤气回收系统，回收至煤气柜的煤气热值可达(2000～2100)Kcal×4.18KJ/m³，相比OG的(1600～1700)×4.18KJ/m³和LT(1900～2000)×4.18KJ/m³，热值分别增加了25％和5％。

对比实施例

1.本发明专利与OG和LT工艺的系统配置比较如下表所示：

2.本发明专利与OG和LT工艺的技术经济比较如下表所示：

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，其特征在于：所述工艺步骤如下：

第一步：煤气捕集：转炉(1)冶炼过程中产生的炉内原始煤气通过设置在炉口上方的活动烟罩口(2)捕集；

第二步：高温段煤气降温及余热回收：活动烟罩口(2)捕集的1450-1650℃的煤气进入与活动烟罩口(2)连接的汽化冷却烟道(3)后，通过汽化水流过的间壁换热降温至900-1000℃，同时回收产生的饱和蒸汽，在汽化冷却烟道(3)的中间段设置一个烟道用可燃气体抑爆装置(16)以降低前烧期和后烧期煤气的含氧量。

第三步：中低温段煤气降温及粗除尘：在汽化冷却烟道(3)出口处设置一台管束式换热器(4)，将含尘煤气温度从900～1000℃进一步降至200℃以下，回收由此产生的饱和蒸汽，同时沉降含尘煤气中的大颗粒粉尘；

第四步：煤气净化：在管束式换热器(4)的出口处，通过碳钢煤气管道输送含尘煤气到采用耐高温防静电滤料的煤气袋式除尘器(6)里进行除尘，直至除尘后的煤气含尘浓度小于等于30mg/Nm3，另外在碳钢煤气管道上设置一台用以消灭烟气中残存的火星并确保煤气输送和除尘过程安全的火花熄灭器(18)；

第五步：煤气回收和放散：在煤气袋式除尘器(6)后设置煤气引风机站(7)，经净化后的煤气通过煤气引风机站(7)后的切换站(8)切换，一氧化碳浓度大于等于30％时的煤气进入到低温煤气换热器(10)通过外部净水自然循环的间壁交换将煤气温度从150～200℃降至60℃以内，最后进入煤气柜(11)，而当一氧化碳浓度小于30％时的煤气切换至放散烟囱(12)进行点火燃烧。

2.如权利要求1所述的一种全干袋式转炉煤气负能净化除尘工艺，其特征在于：在管束式换热器(4)进口和汽化冷却烟道(3)出口之间设置一台耐高温非金属补偿器(5)，用来消除汽化冷却烟道(3)和管束式换热器(4)热胀冷缩产生的轴向和径向位移。

3.如权利要求1所述的一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，其特征在于：在放散烟囱(12)的点火出口处安装放一个放散点火余热回收装置(13)，放散点火余热回收装置(13)采用管束式换热器，管束式换热器安装在放散烟囱(12)下部，将转炉放散的不合格煤气点火燃烧后产生的余热蒸汽，加以回收。

4.如权利要求1所述的一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，其特征在于：在煤气袋式除尘器(6)和煤气引风机站(7)之间管路上设置一台调节阀门(19)，该调节阀门(19)与设置在汽化冷却烟道(3)上的微差压计(20)联锁，通过调节阀门(19)开启角度的大小，控制风机的风量，从而确保炉口微差压控制在-20-20Pa范围以内。

5.如权利要求1任一所述的一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，其特征在于：所述管束式换热器(4)采用的是无泄漏抗交变热应力换热器。

6.如权利要求1-5任一所述的一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，其特征在于：汽化冷却烟道(3)、管束式换热器(4)及放散点火余热回收装置(13)在煤气降温时产生的饱和蒸汽，通过在汽包(14)出口处设置的蓄热器(15)进行稳压输出。

7.如权利要求1-5任一所述的一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，其特征在于：所述管束式换热器(4)和煤气袋式除尘器(6)下方放置全密封、耐高温的卸灰装置(17)进行卸灰操作，卸灰装置(17)上配置有防止粉尘自燃的充氮装置。

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