CN102021264A - 一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统及其回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统，包括炉气收集罩、汽化冷却烟道、引风机、第一切换站、煤气柜和放散烟囱，引风机、煤气柜、放散烟囱分别与第一切换站连通，特点是汽化冷却烟道与引风机之间通过第二切换站设置有低含氧炉气除尘与余热回收系统和高含氧炉气除尘与余热回收系统，汽化冷却烟道的进气端设置有气体成分检测仪；优点是确保了炉气余热的利用以及炉气中煤气的回收；同时也消除了本系统的爆炸隐患；而且将这两个系统相互分开，避免了这两个系统中炉气温度急冷急热的周期性变化，延长了管道和设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种炼钢转炉炉气的处理系统，尤其涉及一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统及其回收方法。
背景技术
炼钢过程中产生的高温炉气都含有大量的煤气和灰尘，如果将炉气直接排放到大气中，会造成严重的大气污染，危害人们赖以生存的生态环境以及人们的身体健康，因此，炼钢产生的炉气都需要经过除尘后或回收或排放。目前，对炼钢转炉炉气的除尘和回收很多采用湿法除尘回收系统，具体为：先将炉气收集到汽化冷却烟道进行余热回收，将炉气温度由1500～1650℃降至800～1000℃，然后将炉气通过喷水或喷雾进行蒸发冷却和除尘，炉气冷却和净化后由引风机通过切换站切换，达标的煤气（炉气）通入煤气柜进行回收，不达标的煤气由放散燃烧塔燃烧排放。但是在该系统中，高达800～1000℃的炉气余热没有被回收利用，而且利用喷水或喷雾进行蒸发冷却需要消耗大量水，还增加了煤气的含水量。
针对上述湿法除尘回收系统存在的问题，也有人提出了多种不同的干法除尘回收系统，但是目前的这些干法除尘回收系统中存在爆炸的隐患，由于除尘回收系统中不可避免地存在流动死角和涡流区，在工作过程中会造成气流滞留和返混，使气流中的煤气与氧气混合形成爆炸性混合气体，一旦气流碰到火星后，就容易发生爆炸，产生无法预计的后果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可高效利用炉气的余热且无爆炸隐患的炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统及其回收方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统，包括炉气收集罩、汽化冷却烟道、引风机、第一切换站、煤气柜和放散烟囱，所述的引风机、煤气柜、放散烟囱分别与所述的第一切换站连通，所述的汽化冷却烟道与所述的引风机之间通过第二切换站设置有低含氧炉气除尘与余热回收系统和高含氧炉气除尘与余热回收系统，所述的低含氧炉气除尘与余热回收系统的一端和所述的高含氧炉气除尘与余热回收系统的一端分别与所述的汽化冷却烟道连通，所述的低含氧炉气除尘与余热回收系统的另一端和所述的高含氧炉气除尘与余热回收系统的另一端分别与所述的第二切换站连通，所述的汽化冷却烟道的进气端设置有气体成分检测仪，所述的气体成分检测仪、第一切换站和第二切换站分别与控制系统电连接。
所述的低含氧炉气除尘与余热回收系统包括串接的低含氧炉气换热器和低含氧炉气除尘器，所述的低含氧炉气换热器与所述的汽化冷却烟道连通，所述的低含氧炉气除尘器与所述的第二切换站连通。
所述的高含氧炉气除尘与余热回收系统包括串接的高含氧炉气换热器和高含氧炉气除尘器，所述的高含氧炉气换热器与所述的汽化冷却烟道连通，所述的高含氧炉气除尘器与所述的第二切换站连通。
所述的汽化冷却烟道的进气端设置有煤气喷嘴。
所述的汽化冷却烟道和所述的低含氧炉气除尘与余热回收系统中的各个气流流动死角和涡流区上设置有惰性气体喷嘴。
所述的第一切换站和所述的第二切换站为三通阀或一对切换阀。
利用所述的除尘与余热回收系统进行炉气除尘与余热回收的回收方法，包括以下具体步骤：
（1）、将炼钢转炉炉气通过炉气收集罩通入到汽化冷却烟道中，使高温炉气的温度降低至800～1000℃，同时通过气体成分检测仪监测汽化冷却烟道内炉气的氧含量；
（2）、如果氧含量低于设定值，则切换第二切换站，将炉气通入到低含氧炉气除尘与余热回收系统中，炉气依次经过低含氧炉气换热器降温和低含氧炉气除尘器除尘，然后通过引风机引流至第一切换站，并在第一切换站处检测炉气中煤气的成分，如果为不合格煤气，则将炉气通过第一切换站切换到放散烟囱中放散，如果为合格煤气，则将炉气通过第一切换站切换到煤气柜中进行煤气回收；
（3）、如果氧含量高于设定值，则切换第二切换站，将炉气通入到高含氧炉气除尘与余热回收系统中，炉气依次经过高含氧炉气换热器降温和高含氧炉气除尘器除尘，然后通过引风机引流至第一切换站，第一切换站将炉气切换到放散烟囱中放散。
对炼钢转炉吹炼的前期和后期所排出的炉气进行除尘与余热回收时，先通过煤气喷嘴向汽化冷却烟道内喷入煤气，使其燃烧掉炉气中的氧气，然后通过气体成分检测仪监测汽化冷却烟道内炉气的氧含量，如果氧含量低于设定值，则切换第二切换站，将炉气通入到低含氧炉气除尘与余热回收系统中。
在所述的除尘与余热回收系统启动前，先通过惰性气体喷嘴向汽化冷却烟道及低含氧炉气除尘与余热回收系统中的各个气流流动死角和涡流区通入惰性气体，确保汽化冷却烟道及低含氧炉气除尘与余热回收系统中没有氧气超标的死角。
与现有技术相比，本发明的优点是由于汽化冷却烟道与引风机之间通过第二切换站连接有低含氧炉气除尘与余热回收系统和高含氧炉气除尘与余热回收系统，当气体成分检测仪监测到汽化冷却烟道内炉气的氧含量低于设定值时，第二切换站控制炉气通入到低含氧炉气除尘与余热回收系统中，即使该系统内存在流动死角，也不会形成爆炸性混合气体，确保了炉气余热的利用以及炉气中煤气的回收；当气体成分检测仪监测到汽化冷却烟道内炉气的氧含量高于设定值时，第二切换站控制炉气通入到高含氧炉气除尘与余热回收系统中，进入该系统的炉气不含可燃气CO或CO浓度很低，因此即使系统内存在流动死区，也不会形成爆炸性混合气体，且通入该系统的炉气基本是非吹炼期的空气，无火星，更不存在爆炸的隐患；而且由于通入到低含氧炉气除尘与余热回收系统中的炉气温度高，通入到高含氧炉气除尘与余热回收系统中的炉气温度低，将这两个系统相互分开，避免了这两个系统中炉气温度急冷急热的周期性变化，延长了管道和设备的使用寿命；此外，整个系统无需高温快速阀门，降低了成本，同时也确保了本系统的稳定运行。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图所示，一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统，包括炉气收集罩1、汽化冷却烟道2、第二切换站3、第一切换站4、引风机9、煤气柜5和放散烟囱6，引风机9、煤气柜5和放散烟囱6分别与第一切换站4连通，汽化冷却烟道2与引风机9之间通过第二切换站3连接有低含氧炉气除尘与余热回收系统和高含氧炉气除尘与余热回收系统，低含氧炉气除尘与余热回收系统包括串接的低含氧炉气换热器71和低含氧炉气除尘器72，低含氧炉气换热器71与汽化冷却烟道2连通，低含氧炉气除尘器72与第二切换站3连通，高含氧炉气除尘与余热回收系统包括串接的高含氧炉气换热器81和高含氧炉气除尘器82，高含氧炉气换热器81与汽化冷却烟道2连通，高含氧炉气除尘器82与第二切换站3连通，汽化冷却烟道2的进气端设置有气体成分检测仪21和煤气喷嘴22，气体成分检测仪21、第一切换站4和第二切换站3分别与控制系统（图中未显示）电连接。
上述实施例中，除附图所示结构以外，还可以在汽化冷却烟道2和低含氧炉气除尘与余热回收系统中的各个气流流动死角和涡流区上设置惰性气体喷嘴，第一切换站4和第二切换站3可以为三通阀或一对切换阀。
利用上述除尘与余热回收系统进行炉气除尘与余热回收的回收方法，包括以下具体步骤：
（1）、将炼钢转炉10的炉气通过炉气收集罩1通入到汽化冷却烟道2中，使高温炉气的温度降低至800～1000℃，同时通过气体成分检测仪21监测汽化冷却烟道2内炉气的氧含量；
（2）、如果氧含量低于设定值，则切换第二切换站3，将炉气通入到低含氧炉气除尘与余热回收系统中，炉气依次经过低含氧炉气换热器71降温和低含氧炉气除尘器72除尘，然后通过引风机9引流至第一切换站4，并在第一切换站4处检测炉气中煤气的成分，如果为不合格煤气，则将炉气通过第一切换站4切换到放散烟囱6中放散，如果为合格煤气，则将炉气通过第一切换站4切换到煤气柜5中进行煤气回收；
（3）、如果氧含量高于设定值，则切换第二切换站3，将炉气通入到高含氧炉气除尘与余热回收系统中，炉气依次经过高含氧炉气换热器81降温和高含氧炉气除尘器82除尘，然后通过引风机9引流至第一切换站4，第一切换站4将炉气切换到放散烟囱6中放散。
在上述方法中，还可以在对炼钢转炉吹炼的前期和后期所排出的炉气进行除尘与余热回收时，先通过煤气喷嘴22向汽化冷却烟道2内喷入煤气，使其燃烧掉炉气中的氧气，然后通过气体成分检测仪21监测汽化冷却烟道2内炉气的氧含量，如果氧含量低于设定值，则切换第二切换站3，将炉气通入到低含氧炉气除尘与余热回收系统中；而且还可以在本系统启动前，先通过惰性气体喷嘴向汽化冷却烟道2及低含氧炉气除尘与余热回收系统中的各个气流流动死角和涡流区通入惰性气体，确保汽化冷却烟道2及低含氧炉气除尘与余热回收系统中没有氧气超标的死角，彻底消除本系统的爆炸隐患。
Claims (9)
1.一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统，包括炉气收集罩、汽化冷却烟道、引风机、第一切换站、煤气柜和放散烟囱，所述的引风机、煤气柜、放散烟囱分别与所述的第一切换站连通，其特征在于所述的汽化冷却烟道与所述的引风机之间通过第二切换站设置有低含氧炉气除尘与余热回收系统和高含氧炉气除尘与余热回收系统，所述的低含氧炉气除尘与余热回收系统的一端和所述的高含氧炉气除尘与余热回收系统的一端分别与所述的汽化冷却烟道连通，所述的低含氧炉气除尘与余热回收系统的另一端和所述的高含氧炉气除尘与余热回收系统的另一端分别与所述的第二切换站连通，所述的汽化冷却烟道的进气端设置有气体成分检测仪，所述的气体成分检测仪、第一切换站和第二切换站分别与控制系统电连接。
2.如权利要求1所述的一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统，其特征在于所述的低含氧炉气除尘与余热回收系统包括串接的低含氧炉气换热器和低含氧炉气除尘器，所述的低含氧炉气换热器与所述的汽化冷却烟道连通，所述的低含氧炉气除尘器与所述的第二切换站连通。
3.如权利要求1所述的一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统，其特征在于所述的高含氧炉气除尘与余热回收系统包括串接的高含氧炉气换热器和高含氧炉气除尘器，所述的高含氧炉气换热器与所述的汽化冷却烟道连通，所述的高含氧炉气除尘器与所述的第二切换站连通。
4.如权利要求1所述的一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统，其特征在于所述的汽化冷却烟道的进气端设置有煤气喷嘴。
5.如权利要求1所述的一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统，其特征在于所述的汽化冷却烟道和所述的低含氧炉气除尘与余热回收系统中的各个气流流动死角和涡流区上设置有惰性气体喷嘴。
6.如权利要求1所述的一种炼钢转炉炉气的除尘与余热回收系统，其特征在于所述的第一切换站和所述的第二切换站为三通阀或一对切换阀。
7.利用如权利要求1所述的除尘与余热回收系统进行炉气除尘与余热回收的回收方法，其特征在于包括以下具体步骤：
（1）、将炼钢转炉炉气通过炉气收集罩通入到汽化冷却烟道中，使高温炉气的温度降低至800～1000℃，同时通过气体成分检测仪监测汽化冷却烟道内炉气的氧含量；
（2）、如果氧含量低于设定值，则切换第二切换站，将炉气通入到低含氧炉气除尘与余热回收系统中，炉气依次经过低含氧炉气换热器降温和低含氧炉气除尘器除尘，然后通过引风机引流至第一切换站，并在第一切换站处检测炉气中煤气的成分，如果为不合格煤气，则将炉气通过第一切换站切换到放散烟囱中放散，如果为合格煤气，则将炉气通过第一切换站切换到煤气柜中进行煤气回收；
（3）、如果氧含量高于设定值，则切换第二切换站，将炉气通入到高含氧炉气除尘与余热回收系统中，炉气依次经过高含氧炉气换热器降温和高含氧炉气除尘器除尘，然后通过引风机引流至第一切换站，第一切换站将炉气切换到放散烟囱中放散。
8.如权利要求7所述的回收方法，其特征在于对炼钢转炉吹炼的前期和后期所排出的炉气进行除尘与余热回收时，先通过煤气喷嘴向汽化冷却烟道内喷入煤气，使其燃烧掉炉气中的氧气，然后通过气体成分检测仪监测汽化冷却烟道内炉气的氧含量，如果氧含量低于设定值，则切换第二切换站，将炉气通入到低含氧炉气除尘与余热回收系统中。
9.如权利要求7所述的回收方法，其特征在于在所述的除尘与余热回收系统启动前，先通过惰性气体喷嘴向汽化冷却烟道及低含氧炉气除尘与余热回收系统中的各个气流流动死角和涡流区通入惰性气体，确保汽化冷却烟道及低含氧炉气除尘与余热回收系统中没有氧气超标的死角。
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