CN101736117A - 转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统 - Google Patents

转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，它包括转炉、汽化烟道冷却装置、高温袋式除尘器、余热锅炉、调速风机、切换阀站、放散烟囱、煤气冷却塔、数个眼镜阀、输灰装置以及贮灰仓。高温袋式除尘器对汽化烟道出口的温度为直至800℃的烟气进行净化处理，在高温袋式除尘器出口增设余热锅炉进行蒸汽的二次回收，余热锅炉连接调速风机，调速风机出口连接切换阀站、放散烟囱和眼镜阀，再与煤气冷却塔连接，煤气冷却塔设置在煤气柜进口前。采用本发明的转炉烟气高温袋式除尘技术，并回收800℃以下的次高温烟气余热(蒸汽二次回收)，其烟气净化效率高，系统安全稳定运行，能耗低，蒸汽和煤气回收量高，没有系统堵塞和水二次污染，实现负能炼钢和连铸。

Description

转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统
技术领域
本发明涉及冶金炉窑在冶炼过程中产生的高温烟气袋式除尘和回收及蒸汽二次回收，特别涉及一种转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统。
背景技术
目前钢厂转炉烟气除尘和回收工艺方法主要有湿法(简称OG)和干法(简称LT)两种。
以OG为代表的转炉烟气除尘和回收工艺系统，烟气冷却采用一级汽化烟道冷却装置回收蒸汽，经汽化烟道出口的烟气温度在800℃以上。烟气净化主要由二级除尘装置组成，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。OG系统不同程度地存在着：高的粉尘排放(烟气排放含尘浓度超过100mg/标m3)；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。先进的汽化烟道冷却装置平均吨钢蒸汽回收量约为90kg。
以LT为代表的转炉烟气干法除尘和回收工艺系统，烟气冷却采用一级汽化烟道冷却装置回收蒸汽，经汽化烟道出口的烟气温度在800℃以上。烟气净化主要由蒸发冷却塔、静电除尘器和煤气冷却器等组成。LT干法除尘系统虽然在烟气除尘效果和系统能耗上明显优于OG，但因LT投资偏高、粉尘排放浓度不稳定、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。目前全国约有10％的转炉烟气采用了LT干法除尘系统。
另外，国内烟气干法除尘系统开始尝试200℃左右的袋式除尘器，但没有回收从汽化烟道出口800℃以下的二次蒸汽。
发明内容
本发明的任务是提供一种转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，它解决了上述现有技术所存在的问题，开发出新颖的转炉烟气高温袋式除尘技术，并回收800℃以下的次高温烟气余热(蒸汽二次回收)，消除上述OG系统和LT系统的缺点，其烟气净化效率高，系统安全稳定运行，能耗低，蒸汽和煤气回收量高，没有系统堵塞和水二次污染，实现负能炼钢和连铸。
本发明的技术解决方案如下：
一种转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，它包括转炉、汽化烟道，它还包括汽化烟道冷却装置、高温袋式除尘器、余热锅炉、调速风机、切换阀站、放散烟囱、煤气冷却塔、数个眼镜阀、输灰装置以及贮灰仓，各零部件和装置通过管道相连接；
所述高温袋式除尘器对汽化烟道出口的温度为直至800℃的烟气进行净化处理，在高温袋式除尘器出口增设余热锅炉进行蒸汽的二次回收，余热锅炉连接调速风机，调速风机出口通过管道连接切换阀站、放散烟囱和眼镜阀，再与煤气冷却塔连接，煤气冷却塔设置在煤气柜进口前；
所述切换阀站的一端连接放散烟囱，切换阀站的另一端连接煤气冷却塔；
所述高温袋式除尘器的下方连接输灰装置和贮灰仓。
所述转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统还包括高温蒸发冷却塔，高温蒸发冷却塔设置在汽化烟道与高温袋式除尘器之间，高温蒸发冷却塔通过管道连接高温袋式除尘器。
所述高温蒸发冷却塔与高温袋式除尘器相连处设有输灰装置和贮灰仓。
所述余热锅炉设置在高温袋式除尘器与调速风机之间用以回收二次蒸汽。
所述调速风机与切换阀站之间连接的管道上装有消声器。
所述调速风机为低功率调速风机。
所述眼镜阀分别安置在高温袋式除尘器的进口和出口、煤气冷却塔的进口和出口。
本发明的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统用于转炉冶炼过程中产生的高温煤气袋式除尘和回收及蒸汽二次回收，符合严格的环境保护要求，实现蒸汽二次回收和煤气回收，做到转炉负能炼钢。
本发明具有下列优点：煤气净化效率高，系统安全稳定运行，能耗低，蒸汽和煤气回收量高，没有系统堵塞和水二次污染。
应用本发明的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，具体体现在于：
1、除尘效率高，经高温袋式除尘器后的烟气排放含尘浓度稳定在20mg/标m3以下。
2、系统运行能耗低，系统阻力约在11kPa以下。
3、蒸汽和煤气回收量高，转炉吨钢蒸汽回收量达160kg，吨钢煤气回收量达90标m3以上。
4、没有系统堵塞和水的二次污染问题。
5、风机寿命长。
6、袋式除尘器多台并联，可实现单台除尘器故障时离线检修，从而不影响转炉生产。
尤其对于新建项目，本发明可不需喷水(雾)冷却，系统工况气体容积大为缩小，使得风机、电机、消声器、煤气切换阀站、煤气冷却塔、气体管道等规格缩小了近25％以上，既节省了大量的一次投资费用，又节省了风机运行电耗。
附图说明
图1是本发明的一种转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统的示意图，适用于新建转炉项目。
图2是图1系统的另一实施例的示意图，适用于对转炉OG或LT系统烟气除尘实施改造。
图中标号：
1为转炉，2为汽化烟道，3为眼镜阀，4为高温袋式除尘器，5为余热锅炉，6为调速风机，7为消声器，8为切换阀站，9为放散烟囱，10为煤气冷却塔，11输灰装置，12为贮灰仓，13为高温蒸发冷却塔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参看图1，本发明是一种转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，主要由转炉1、汽化烟道2及冷却装置、高温袋式除尘器4、余热锅炉5、调速风机6、切换阀站8、放散烟囱9、煤气冷却塔10、数个眼镜阀3、输灰装置11、贮灰仓12以及自动控制系统等组成，各零部件和装置通过管道相连接。
高温袋式除尘器4对汽化烟道2出口的温度800℃或800℃以下的烟气进行净化处理，在高温袋式除尘器4出口增设余热锅炉5进行蒸汽的二次回收。余热锅炉5连接调速风机6，调速风机6出口通过管道连接切换阀站8、放散烟囱9和眼镜阀3，再与煤气冷却塔10连接，煤气冷却塔10设置在煤气柜进口前。余热锅炉5设置在高温袋式除尘器4与调速风机6之间用以回收二次蒸汽。
切换阀站8的一端连接放散烟囱9，以根据煤气成分进行烟囱放散或回收；切换阀站8的另一端连接煤气冷却塔10。在调速风机6与切换阀站8之间连接的管道上安装消声器7。调速风机6为低功率调速风机。
在高温袋式除尘器4的下方连接输灰装置11和贮灰仓12。数个眼镜阀3分别安置在高温袋式除尘器4的进口和出口、煤气冷却塔10的进口和出口。
对于新建转炉项目而言，设置汽化烟道冷却装置进行蒸汽一次回收，经汽化烟道出口的烟气温度在800℃或800℃以下；汽化烟道出口采用高温袋式除尘器净化烟气，除尘器进口前可根据需要设置高温蒸发冷却塔；在高温袋式除尘器出口增设余热锅炉进行蒸汽的二次回收；采用功率低的风机；风机出口设置切换阀站、放散烟囱和眼镜阀，以根据煤气成分进行烟囱放散或回收；在煤气柜进口前增设煤气冷却塔。
如图1中所示，转炉1在吹炼时期产生的高温含尘烟气(转炉加料和出钢时期产生的烟气由转炉二次烟气除尘系统承担，不在本技术范围内)，由汽化烟道2将烟气温度降至800℃或800℃以下并进行蒸汽一次回收；然后进入高温袋式除尘器4除尘，此时气体中的粉尘被除去并落入灰斗，定时由输灰装置11排出至贮灰仓12，而净化后的烟气进入余热锅炉5进行蒸汽二次回收；同时烟气温度被进一步降低到250℃左右，由调速风机6根据气体分析仪测定的煤气成分信号，经煤气切换阀站8进行切换，分别进行煤气回收或放散；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燃烧后排入大气；在回收期，煤气经煤气冷却塔10降温至70℃以下后由煤气总管送入煤气柜。在高温除尘器4和煤气冷却塔10的进出口分别设置眼镜阀3用于检修维护。为节约电耗，风机6附设变频电机或偶合器进行阶段工况调速，在非吹炼期降速运转。为控制噪声小于85dB(A)，在风机出口设置消音器7，对风机和进出口管道进行隔声包覆。
参看图2，为本发明的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统的另一实施例，适用于对转炉OG或LT系统实施改造，它主要由转炉1、汽化烟道2及冷却装置、高温袋式除尘器4、余热锅炉5、调速风机6、切换阀站8、放散烟囱9、煤气冷却塔10、数个眼镜阀3、输灰装置11、贮灰仓12、高温蒸发冷却塔13以及自动控制系统等组成，各零部件和装置通过管道相连接。
高温蒸发冷却塔13设置在汽化烟道2与高温袋式除尘器4之间，高温蒸发冷却塔13通过管道连接高温袋式除尘器4。在高温蒸发冷却塔13与高温袋式除尘器4连接的管道上安置输灰装置11和贮灰仓12。
高温袋式除尘器4出口增设余热锅炉5进行蒸汽的二次回收。余热锅炉5连接调速风机6，调速风机6出口通过管道连接切换阀站8、放散烟囱9和眼镜阀3，再与煤气冷却塔10连接，煤气冷却塔10设置在煤气柜进口前。余热锅炉5设置在高温袋式除尘器4与调速风机6之间用以回收二次蒸汽。
切换阀站8的一端连接放散烟囱9，切换阀站8的另一端连接煤气冷却塔10。在调速风机6与切换阀站8之间连接的管道上安装消声器7。调速风机6为低功率调速风机，以节能运行。
在高温袋式除尘器4的下方连接输灰装置11和贮灰仓12。数个眼镜阀3分别安置在高温袋式除尘器4的进口和出口、煤气冷却塔10的进口和出口。
本实施例增加了高温蒸发冷却塔13。转炉1的OG或LT系统通常将汽化烟道2烟气温度降至850℃左右并回收蒸汽，应用本发明的技术实施改造时，在汽化烟道出口可根据需要采用高温蒸发冷却塔13取代LT系统中的蒸发冷却塔和OG系统中的一文或饱和喷淋塔，并将烟气温度控制在800℃以下(或对原汽化烟道2实施改造后，汽化烟道出口烟气直接进入高温袋式除尘器4净化)。高温袋式除尘器4及以后的流程与图1所描述的内容相同。
对于转炉烟气LT干法系统的技术改造而言，取消LT系统中的蒸发冷却塔或用高温蒸发冷却塔取代；用高温袋式除尘器取代LT系统中的静电除尘器；在高温袋式除尘器出口增设余热锅炉进行蒸汽的二次回收。
对于转炉烟气OG系统的技术改造而言，取消OG系统中的一文或饱和喷淋塔或用高温蒸发冷却塔取代；用高温袋式除尘器取代OG系统中的二文或环缝洗涤器(RSW)；在高温袋式除尘器出口增设余热锅炉进行蒸汽的二次回收；采用功率更低的风机取代功率高的OG风机；在煤气柜进口前增设煤气冷却塔。
本发明的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统适用于新建转炉项目的烟气除尘和回收，亦适用于对现有转炉烟气LT干法电除尘系统的技术改造，也适用于对已有转炉烟气OG系统的技术改造。
对于新建转炉项目而言，设置汽化烟道冷却装置回收一次蒸汽；汽化烟道出口采用高温袋式除尘器净化烟气，除尘器前可根据需要设置高温蒸发冷却塔；在高温袋式除尘器出口增设余热锅炉进行蒸汽的二次回收；采用功率低的风机；风机出口设置煤气切换阀站、放散烟囱和眼镜阀；在煤气柜进口前增设煤气冷却塔。
对于转炉烟气LT干法系统的技术改造而言，用高温蒸发冷却塔取代LT系统中蒸发冷却塔；用高温袋式除尘器取代LT系统中的静电除尘器；在高温袋式除尘器出口增设余热锅炉进行蒸汽的二次回收。
对于转炉烟气OG系统的技术改造而言，采用高温蒸发冷却塔取代OG系统中的一文或饱和喷淋塔；用高温袋式除尘器取代OG系统中的二文或环缝洗涤器(RSW)；在高温袋式除尘器出口增设余热锅炉进行蒸汽的二次回收；采用功率更低的风机取代功率高的OG风机；在煤气柜进口前增设煤气冷却塔。
实施本发明后的煤气排放含尘浓度在20mg/标m3以下，系统运行阻力在11kPa以下，转炉吨钢蒸汽回收量达160kg以上，转炉吨钢煤气回收量在90标m3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 (7)

1.一种转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，它包括转炉、汽化烟道，其特征在于，它还包括汽化烟道冷却装置、高温袋式除尘器、余热锅炉、调速风机、切换阀站、放散烟囱、煤气冷却塔、数个眼镜阀、输灰装置以及贮灰仓，各零部件和装置通过管道相连接；
所述高温袋式除尘器对汽化烟道出口的温度为直至800℃的烟气进行净化处理，在高温袋式除尘器出口增设余热锅炉进行蒸汽的二次回收，余热锅炉连接调速风机，调速风机出口通过管道连接切换阀站、放散烟囱和眼镜阀，再与煤气冷却塔连接，煤气冷却塔设置在煤气柜进口前；
所述切换阀站的一端连接放散烟囱，切换阀站的另一端连接煤气冷却塔；
所述高温袋式除尘器的下方连接输灰装置和贮灰仓。
2.根据权利要求1所述的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，其特征在于，它还包括高温蒸发冷却塔，高温蒸发冷却塔设置在汽化烟道与高温袋式除尘器之间，高温蒸发冷却塔通过管道连接高温袋式除尘器。
3.根据权利要求2所述的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，其特征在于，所述高温蒸发冷却塔与高温袋式除尘器相连处设有输灰装置和贮灰仓。
4.根据权利要求1所述的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，其特征在于，所述余热锅炉设置在高温袋式除尘器与调速风机之间用以回收二次蒸汽。
5.根据权利要求1所述的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，其特征在于，所述调速风机与切换阀站之间连接的管道上装有消声器。
6.根据权利要求1所述的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，其特征在于，所述调速风机为低功率调速风机。
7.根据权利要求1所述的转炉烟气高温袋式除尘和回收及蒸汽二次回收系统，其特征在于，所述眼镜阀分别安置在高温袋式除尘器的进口和出口、煤气冷却塔的进口和出口。
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