CN102344987B - 一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺 - Google Patents

一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺 Download PDF

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本发明涉及一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺。一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于：它包括如下步骤：1)提钒转炉炉口处产生的1450℃高温含尘的烟气经过汽化冷却烟道冷却至880-920℃，进入蒸发冷却塔；2)在蒸发冷却塔内，经过降温、粗除尘的烟气经过第一烟气管道进入到高温布袋除尘器；3)在高温布袋除尘器内，高温布袋除尘器的出口的含尘浓度≤15mg/Nm3，经高温布袋除尘器精除尘后，烟气经文氏管流量计及第二烟气管道进入到引风机内；4)烟气经过第三烟气管道进入到消声器；5)然后经过第四烟气管道进入到放散烟囱；6)在放散烟囱顶部，烟气经过点火燃烧，燃烧后的烟气被排放至大气中。该工艺可使系统安全运行，能使排放烟气中粉尘含量≤15mg/Nm3。

Description

一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺
技术领域
本发明涉及一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺。
背景技术
提钒转炉主要任务为：一是把含钒铁水吹炼成高碳含量并满足下一步炼钢要求的半钢；二是最大限度的把铁水中的钒氧化使其进入钒渣。由提钒转炉的工艺可知，提钒转炉产生的烟气由于一氧化碳浓度较低而不具有回收价值，因此在保证烟气含尘量排放达标，且保证系统安全的前提下，需考虑利用烟气中的能量，并尽量做到节水节电。
本发明的提钒转炉一次烟气干法除尘工艺正好满足该要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，该工艺可使系统安全运行，能使排放烟气中粉尘含量≤15mg/Nm3。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于它包括如下步骤：
1)提钒转炉1炉口处产生的1450℃高温含尘的烟气经过汽化冷却烟道2冷却至880-920℃，进入蒸发冷却塔3；
2)在蒸发冷却塔3内，含尘的烟气与双流喷枪系统(双流体气雾喷枪)喷出的雾化水液滴发生接触式换热，含尘的烟气在蒸发冷却塔3内的停留时间不少于4秒(一般为4～6秒)；
在蒸发冷却塔3下部的通过重力及离心力作用对含尘的烟气进行粗除尘，在蒸发冷却塔3出口烟气的温度被降至248～252℃，经过降温、粗除尘的烟气经过第一烟气管道4进入到高温布袋除尘器5；
3)在高温布袋除尘器5内，高温布袋除尘器的出口的含尘浓度≤15mg/Nm3，经高温布袋除尘器5精除尘后，烟气经文氏管流量计6及第二烟气管道7进入到引风机8内；
4)烟气经过第三烟气管道9进入到消声器10；
5)在消声器10内对引风机8出口处的烟气进行降噪处理，要求消声器消音量≥35dB(A)，然后经过第四烟气管道11进入到放散烟囱12；
6)在放散烟囱12顶部，烟气经过点火燃烧，燃烧后的烟气被排放至大气中，排放时烟气含尘浓度已达到国家排放标准≤15mg/Nm3；如果在提钒转炉的吹氧过程中引风机8跳闸或烟气流量小于设定值(该设定值为75000Nm3/h)持续10秒钟以上，立即打开氮气引射装置，氮气通过氮气引射装置注入放散烟囱；
7)在蒸发冷却塔3的下部出灰口，被除下来温度为248～252℃的粗灰经过粗灰卸灰管13、第一气动插板阀14及第一气动双层翻板阀15落到粗灰仓16内；
粗灰仓16的下部安装有第一星形卸灰阀，当达到高料位时，第一星形卸灰阀启动开始卸灰；
8)在高温布袋除尘器5内被除下温度为248～252℃的细灰经过高温布袋除尘器的出口下方的第一刮板输灰机17，细灰被送至高温布袋除尘器的外部；之后在正常情况下，细灰通过第一细灰卸灰管20、第二气动插板阀18及第二气动双层翻板阀19落至刮第二板输灰机23，然后经过第二细灰卸灰管24被输送至螺旋输灰机25，最后经由斗式提升机26及第三细灰卸灰管27被输送至细灰仓28；在事故状态下，细灰通过事故气动插板阀21及事故卸灰管22落至事故灰仓中；
细灰仓28下部安装有第二星形卸灰阀，当达到高料位时，第二星形卸灰阀启动开始卸灰。
步骤6)的设定值为75000Nm3/h。
粗灰仓16的仓壁上安装有第一流化装置，并周期性开启，周期为：开启10秒，关闭600秒。
所述的粗灰仓16的顶部装有第一简易布袋除尘器及第一真空释放阀。
所述的细灰仓28的仓壁上安装有第二流化装置，并周期性开启，周期为：开启60秒，关闭600秒。
所述的细灰仓28的顶部装有第二简易布袋除尘器及第二真空释放阀。
本发明具有以下有益效果：由于其采用了蒸发冷却塔粗除尘、高温布袋除尘器精除尘，可保证烟气中粉尘浓度≤15mg/Nm3，远低于国家要求排放标准；同时由于系统采用蒸发式冷却，可节省大量冷却水，不存在二次污染和污水处理；且系统简化，占地面积小，便于管理和维护。对比使用静电除尘器的干法系统，由于使用的是高温布袋除尘器，绝对避免了系统爆炸，可保证系统安全运行。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图中：1-提钒转炉，2-汽化冷却烟道，3-蒸发冷却塔，4-第一烟气管道，5-高温布袋除尘器，6-文氏管流量计，7-第二烟气管道，8-引风机，9-第三烟气管道，10-消声器，11-第四烟气管道，12-放散烟囱，13-粗灰卸灰管，14-第一气动插板阀，15-第一气动双层翻板阀，16-粗灰仓，17-第一刮板输灰机，18-第二气动插板阀，19-第二气动双层翻板阀，20-第一细灰卸灰管，21-事故气动插板阀，22-事故卸灰管，23-第二刮板输灰机，24-第二细灰卸灰管，25-螺旋输灰机，26-斗式提升机，27-第三细灰卸灰管，28-细灰仓。(注：提钒转炉一次烟气干法除尘系统中不包括提钒转炉1、汽化冷却烟道2)
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
如图1所示，提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，它包括如下步骤：
1)提钒转炉1炉口处产生的1450℃高温含尘的烟气经过汽化冷却烟道2冷却至880-920℃，进入蒸发冷却塔3；
2)在蒸发冷却塔3内，含尘的烟气与双流喷枪系统(双流体气雾喷枪)喷出的雾化水液滴发生接触式换热(雾化液滴的成份为工业净循环水)，为保证烟气与雾化水液滴充分换热，含尘的烟气在蒸发冷却塔3内的停留时间不少于4秒(一般为4～6秒)；
在蒸发冷却塔3下部的通过重力及离心力作用对含尘的烟气进行粗除尘，在蒸发冷却塔3出口烟气的温度被降至248～252℃(最佳为250℃)，经过降温、粗除尘的烟气经过第一烟气管道4进入到高温布袋除尘器5；
3)在高温布袋除尘器5内，含尘的烟气被精除尘，高温布袋除尘器的出口的含尘浓度≤15mg/Nm3，高温布袋除尘器内使用的滤料要求：长期耐温204℃，瞬时耐温240℃，耐酸碱、抗水解性能好；经高温布袋除尘器5精除尘后，烟气经文氏管流量计6及第二烟气管道7进入到引风机8内；
所指耐酸碱是指可以耐类似碳酸及碳酸钠等弱酸碱性物质；抗水解性能的指标为要求其软化系数大于0.85，用材料的软化系数K来表示；K＝fw(w为下标)/f
式中：fw---材料在饱和水状态下的抗压强度，MPa；
f---材料在干燥状态下的抗压强度，MPa；
4)引风机8是干法除尘系统的动力来源，烟气在引风机8中被加压，引风机风量是由流量控制器及炉口微差压控制器综合控制，在引风机8中经过加压后烟气经过第三烟气管道9进入到消声器10；
5)在消声器10内对引风机8出口处产生的高速烟气进行降噪处理，要求消声器消音量≥35dB(A)，然后经过第四烟气管道11进入到放散烟囱12；
6)在放散烟囱12顶部(放散烟囱的顶部设有点火燃烧装置)，烟气经过点火燃烧，燃烧后的烟气被排放至大气中，排放时烟气含尘浓度已达到国家排放标准≤15mg/Nm3(实验检测证明烟气含尘浓度≤15mg/Nm3)；如果在提钒转炉的吹氧过程中引风机8跳闸或烟气流量小于设定值(该设定值为75000Nm3/h)持续10秒钟以上，立即打开氮气引射装置(氮气引射装置安装在放散烟囱上，直接与放散烟囱相连通)，氮气必须立即通过氮气引射装置注入放散烟囱，以排出整个除尘系统残存的烟气；
7)在蒸发冷却塔3的下部出灰口，被除下来温度为248～252℃(最佳为250℃)的粗灰经过粗灰卸灰管13、第一气动插板阀14及起到锁气作用的第一气动双层翻板阀15落到粗灰仓16内；
粗灰仓16的仓壁上安装有第一流化装置，并周期性开启，周期为：开启10秒，关闭600秒的周期，防止粗灰仓16内的灰尘发生板结；粗灰仓16的下部安装有第一星形卸灰阀，当达到高料位时(根据用户需要确定)，第一星形卸灰阀启动开始卸灰；回收的灰尘可继续用作冶炼的原料；为保证卸灰顺利，在粗灰仓16的顶部装有第一简易布袋除尘器及第一真空释放阀；
8)在高温布袋除尘器5内被除下温度为248～252℃(最佳为250℃)的细灰经过高温布袋除尘器的出口下方的第一刮板输灰机17，细灰被送至高温布袋除尘器的外部；之后在正常情况下，细灰通过第一细灰卸灰管20、第二气动插板阀18及起到锁气作用的第二气动双层翻板阀19落至刮第二板输灰机23，然后经过第二细灰卸灰管24被输送至螺旋输灰机25，最后经由斗式提升机26及第三细灰卸灰管27被输送至细灰仓28；在事故状态下，细灰通过事故气动插板阀21及事故卸灰管22落至事故灰仓中；
细灰仓28的仓壁上安装有第二流化装置，并周期性开启，周期为：开启60秒，关闭600秒的周期，防止细灰仓28内的灰尘发生板结；细灰仓28下部安装有第二星形卸灰阀，当达到高料位时(根据用户需要确定)，第二星形卸灰阀启动开始卸灰；回收的灰尘可继续用作冶炼的原料；为保证卸灰顺利，在细灰仓28的顶部装有第二简易布袋除尘器及第二真空释放阀。
经过运行，系统安全运行状态很好。
实现上述工艺的提钒转炉一次烟气干法除尘系统，如图1所示，它包括蒸发冷却塔3、第一烟气管道4、高温布袋除尘器5、文氏管流量计6、第二烟气管道7、引风机8、第三烟气管道9、消声器10、第四烟气管道11、放散烟囱12、粗灰卸灰管13、第一气动插板阀14、第一气动双层翻板阀15、粗灰仓16、第一刮板输灰机17、第二气动插板阀18、第二气动双层翻板阀19、第一细灰卸灰管20、事故气动插板阀21、事故卸灰管22、第二刮板输灰机23、第二细灰卸灰管24、螺旋输灰机25、斗式提升机26、第三细灰卸灰管27、细灰仓28；
提钒转炉炉口处产生的高温烟气经过汽化冷却烟道冷却进入到蒸发冷却塔3内(蒸发冷却塔3的入口与汽化冷却烟道2的出口相连通)，蒸发冷却塔3内设有用作喷雾化液滴蒸发冷却烟气的双流喷枪系统(双流体气雾喷枪)；蒸发冷却塔3的烟气出口通过第一烟气管道4与高温布袋除尘器5的烟气输入口相连通；高温布袋除尘器5的烟气出口安装有文氏管流量计6；文氏管流量计6与引风机8的输入口通过第二烟气管道7相连；引风机8的输出口与消声器10的输入口通过第三烟气管道9相连；消声器10的输出口与放散烟囱13的输入口通过第四烟气管道11相连；
放散烟囱12上安装有氮气引射装置(直接与放散烟囱相连通)及点火装置；蒸发冷却塔3的下部出灰口与粗灰仓16的输入口通过粗灰卸灰管13相连，粗灰卸灰管13上安装有第一气动插板阀14和第一气动双层翻板阀15；高温布袋除尘器5的出口下方设有第一刮板输灰机17，第一刮板输灰机17的正常出灰口与刮板输灰机23的输入口通过第一细灰卸灰管20相连，第一细灰卸灰管20上安装有第二气动插板阀18和第二气动双层翻板阀19；第一刮板输灰机17的紧急出灰口与事故灰仓通过事故卸灰管22相连，事故卸灰管22上安装有事故气动插板阀21；刮板输灰机23的输出口与螺旋输灰机25的输入口通过第二细灰卸灰管24相连；螺旋输灰机25的输出口直接与斗式提升机26的输入口相连；斗式提升机26的输出口与细灰仓28通过第三细灰卸灰管27相连。
实施例2：
在实施例1的基础上，步骤4)中通过对引风机风量的控制实现对烟气流量的控制：
对于烟气流量(即引风机风量)控制器：在提钒转炉(1)的氧枪处于关闭的状态时，不同阶段的烟气风量设定值直接设定为额定值的百分比，见下表：
Figure BDA0000103956460000041
Figure BDA0000103956460000051
在氧枪处于开启状态时，烟气风量设定值设定为与吹氧量相关的公式，公式为：烟气流量设定值＝(氧气流量x2.1438)+烟罩压力控制器输出(氧气流量是指转炉氧枪吹氧时的氧气流量，烟罩压力控制器是指转炉炉口处的活动烟罩)；对于加熔剂时的吹氧阶段，设定点计算如下：烟气流量设定点＝(氧气流量x2.1438x1.07)+烟罩压力控制器输出，烟罩压力控制器的输出流量值范围为-25,000Nm3/h～+25,000Nm3/h。

Claims (6)

1.一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于它包括如下步骤：
1）提钒转炉（1）炉口处产生的1450℃高温含尘的烟气经过汽化冷却烟道（2）冷却至880-920℃，进入蒸发冷却塔（3）；
2）在蒸发冷却塔（3）内，含尘的烟气与双流喷枪系统喷出的雾化水液滴发生接触式换热，含尘的烟气在蒸发冷却塔（3）内的停留时间不少于4秒；
在蒸发冷却塔（3）下部的通过重力及离心力作用对含尘的烟气进行粗除尘，在蒸发冷却塔（3）出口烟气的温度被降至248～252℃，经过降温、粗除尘的烟气经过第一烟气管道（4）进入到高温布袋除尘器（5）；
3）在高温布袋除尘器（5）内，高温布袋除尘器的出口的含尘浓度≤15mg/Nm3，经高温布袋除尘器（5）精除尘后，烟气经文氏管流量计（6）及第二烟气管道（7）进入到引风机（8）内；
4）烟气经过第三烟气管道（9）进入到消声器（10）；
5）在消声器（10）内对引风机（8）出口处的烟气进行降噪处理，要求消声器消音量≥35dB，然后经过第四烟气管道（11）进入到放散烟囱（12）； 
6）在放散烟囱（12）顶部，烟气经过点火燃烧，燃烧后的烟气被排放至大气中，排放时烟气含尘浓度已达到国家排放标准≤15mg/Nm3；如果在提钒转炉的吹氧过程中引风机（8）跳闸或烟气流量小于设定值持续10秒钟以上，立即打开氮气引射装置，氮气通过氮气引射装置注入放散烟囱；
7）在蒸发冷却塔（3）的下部出灰口，被除下来温度为248～252℃的粗灰经过粗灰卸灰管（13）、第一气动插板阀（14）及第一气动双层翻板阀（15）落到粗灰仓（16）内；
粗灰仓（16）的下部安装有第一星形卸灰阀，当达到高料位时，第一星形卸灰阀启动开始卸灰；
8）在高温布袋除尘器（5）内被除下温度为248～252℃的细灰经过高温布袋除尘器的出口下方的第一刮板输灰机（17），细灰被送至高温布袋除尘器的外部；之后在正常情况下，细灰通过第一细灰卸灰管（20）、第二气动插板阀（18）及第二气动双层翻板阀（19）落至第二刮板输灰机（23），然后经过第二细灰卸灰管（24）被输送至螺旋输灰机（25），最后经由斗式提升机（26）及第三细灰卸灰管（27）被输送至细灰仓（28）；在事故状态下，细灰通过事故气动插板阀（21）及事故卸灰管（22）落至事故灰仓中；
细灰仓（28）下部安装有第二星形卸灰阀，当达到高料位时，第二星形卸灰阀启动开始卸灰。
2.根据权利要求1所述的一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于：步骤6）的设定值为75000 Nm3/h。
3.根据权利要求1所述的一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于：粗灰仓（16）的仓壁上安装有第一流化装置，并周期性开启，周期为：开启10秒，关闭600秒。
4.根据权利要求1所述的一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于：所述的粗灰仓（16）的顶部装有第一简易布袋除尘器及第一真空释放阀。
5.根据权利要求1所述的一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于：所述的细灰仓（28）的仓壁上安装有第二流化装置，并周期性开启，周期为：开启60秒，关闭600秒。
6.根据权利要求1所述的一种提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于：所述的细灰仓（28）的顶部装有第二简易布袋除尘器及第二真空释放阀。
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