CN102382933A - 转炉一次烟气干法除尘工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转炉一次烟气(煤气)干法除尘工艺。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)转炉炉口处产生的1600℃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)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)高温布袋除尘器的出口的含尘浓度≤15mg/Nm3；4)烟气经过第三烟气管道进入到消声器；5)进行降噪处理，然后经过第四烟气管道到杯阀切换站；6)在烟气成分分析仪内对烟气成分进行分析，符合回收条件时，烟气进入到煤气冷却器进行冷却，最后收集进入煤气柜储存；不符合回收条件时，则进入到放散烟囱进行燃烧、放散。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
转炉一次烟气干法除尘工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种转炉一次烟气（煤气）干法除尘工艺。 背景技术
[0002] 转炉煤气（烟气）干法除尘工艺的主要优点为：一是除尘净化效率高，粉尘质量浓度降至15mg/Nm3以下；二是该系统全部采用干法处理，不存在二次污染和污水处理；三是系统阻损小，煤气发热值高，回收粉尘可直接利用，降低了能耗；四是系统简化，占地面积小，便于管理和维护。
[0003] 但是由于常规的转炉煤气干法除尘工艺中使用的是静电除尘器，由于转炉烟气性质的特殊性，导致了其不可避免的会产生爆炸。常规的干法工艺虽然采取了诸多措施来保证系统的安全，但是泄爆仍会发生，对转炉冶炼及回收煤气量都会产生不小的影响。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种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。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是：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：
[0006] 1)转炉（1)炉口处产生的1600°C高温含尘的烟气经过汽化冷却烟道（2)冷却至 880〜920°C，进入蒸发冷却塔(3)；
[0007] 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（一般为4〜6秒）；
[0008] 在蒸发冷却塔C3)下部的香蕉弯型的除尘装置对含尘的烟气进行粗除尘，在蒸发冷却塔（3)出口温度被降至248〜252°C，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)；
[0009] 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彡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⑶内；
[0010] 4)烟气经过第三烟气管道（9)进入到消声器（10)；
[0011] 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)到杯阀切换站（13)；
[0012] 6)在第四烟气管道（11)上安装有烟气成分分析仪（12)，在烟气成分分析仪（12) 内对烟气成分进行分析，符合回收条件时，烟气进入到煤气冷却器（17)进行冷却，最后收集进入煤气柜储存；不符合回收条件时，则进入到放散烟囱（14)进行燃烧、放散；
[0013] 烟气回收与切换通过杯阀切换站（13)操作完成，当烟气成分中一氧化碳体积含量> 35%，且氧气体积含量<0.5%时，杯阀切换站的放散侧杯阀关闭，杯阀切换站的回收侧杯阀打开，进行烟气回收；反之，则杯阀切换站的放散侧杯阀打开，杯阀切换站的回收侧杯阀关闭，进行烟气放散；
[0014] 7)通过蒸发冷却塔（3)下部香蕉弯处的内置式刮板输灰机（18)除下来的温度为 248〜252°C的粗灰经过粗灰卸灰管（19)、第一气动插板阀Q0)及第一气动双层翻板阀 (21)落到粗灰仓0¾内；
[0015] 8)粗灰仓02)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；
[0016] 9)在高温布袋除尘器（5)内被除下温度为248〜252°C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（23)，细灰被送至高温布袋除尘器的外部；在正常情况下，细灰通过第一细灰卸灰管（¾)、第二气动插板阀04)及第二气动双层翻板阀0¾落至第二刮板输灰机（27)，然后经过第二细灰卸灰管（30)被输送至螺旋输灰机（31)，最后经由斗式提升机（3¾及第三细灰卸灰管（3¾被输送至细灰仓（34)；在事故状态下，细灰通过事故气动插板阀08)及事故卸灰管09)落至事故灰仓中；
[0017] 10)细灰仓（34)的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。
[0018] 步骤6)所述进行烟气回收时，烟气经过杯阀切换站的回收侧杯阀通过第五烟气管道（16)运输至煤气冷却器（17)，第五烟气管道（16)上安装有眼镜阀（1¾ ；在煤气冷却器（17)内，温度为200°C烟气经过喷水冷却至70°C，最终进入到煤气柜中进行储存；
[0019] 进行烟气放散时，烟气经过杯阀切换站的放散侧杯阀进入到放散烟囱（14)，在放散烟囱（14)顶部，烟气经过点火燃烧，烟气被排放至大气中，排放时烟气含尘浓度< 15mg/ Nm3;如果在吹氧过程中引风机（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。
[0020] 所述设定值为75000Nm3/h。
[0021] 所述粗灰仓02)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。
[0022] 所述粗灰仓0¾的顶部装有第一简易布袋除尘器及第一真空释放阀。
[0023] 所述细灰仓（34)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。
[0024] 所述细灰仓（34)顶部装有第二简易布袋除尘器及第二真空释放阀。
[0025] 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
[0026] 图1是本发明的工艺流程图；
[0027] 图中：1-转炉（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-烟气成分分析仪，13-杯阀切换站，14-放散烟囱，15-眼镜阀，16-第五烟气管道，17-煤气冷却器，18-内置式刮板输灰机，19-粗灰卸灰管，20-第一气动插板阀，21-第一气动双层翻板阀，22-粗灰仓，23-第一刮板输灰机，24-第二气动插板阀，25-第二气动双层翻板阀，26-第一细灰卸灰管，27-第二刮板输灰机，28-事故气动插板阀，29-事故卸灰管，30-第二细灰卸灰管，31-螺旋输灰机，32-斗式提升机，33-第三细灰卸灰管，34-细灰仓。（注：转炉一次烟气干法除尘系统中不包括转炉1、汽化冷却烟道2)
具体实施方式
[0028] 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。
[0029] 实施例1 ：
[0030] 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：
[0031] 1)转炉（1)炉口处产生的1600°C高温含尘的烟气经过汽化冷却烟道（2)冷却至 880〜920°C (最佳为900°C )，进入蒸发冷却塔（3)；
[0032] 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），为保证含尘的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）；
[0033] 在蒸发冷却塔C3)下部的香蕉弯型的除尘装置对含尘的烟气进行粗除尘，在蒸发冷却塔（3)出口温度被降至248〜252°C (最佳为250°C )，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)；
[0034] 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彡15mg/Nm3,高温布袋除尘器内使用的滤料要求：长期耐温200°C，瞬时耐温250°C， 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；
[0035] 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
[0036] 式中：fw-—材料在饱和水状态下的抗压强度，MPa ；
[0037] f—材料在干燥状态下的抗压强度，MPa ；
[0038] 4)弓丨风机⑶是干法除尘系统的动力来源，烟气在引风机⑶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，经过加压后烟气经过第三烟气管道（9) 进入到消声器(10)；
[0039] 5)在消声器（10)内对引风机（8)出口处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)到杯阀切换站（13)；
[0040] 6)在第四烟气管道（11)上安装有烟气成分分析仪（12)，在烟气成分分析仪（12) 内对烟气成分进行分析，并与程序进行连锁控制，符合回收条件时，烟气（煤气）进入到煤气冷却器（17)进行冷却，最后收集进入煤气柜储存；不符合回收条件时，则进入到放散烟囱(14)进行燃烧、放散；
[0041] 烟气（煤气）回收与切换通过杯阀切换站（13)操作完成，当烟气成分中一氧化碳体积含量> 35%，且氧气体积含量< 0. 5%时（符合回收条件时），杯阀切换站的放散侧杯阀关闭，杯阀切换站的回收侧杯阀打开，进行烟气（煤气）回收；反之，则杯阀切换站的放散侧杯阀打开，杯阀切换站的回收侧杯阀关闭，进行烟气（煤气）放散；
[0042] 进行烟气（煤气）回收时，烟气（煤气）经过杯阀切换站的回收侧杯阀通过第五烟气管道（16)运输至煤气冷却器（17)，第五烟气管道（16)上安装有眼镜阀（1¾ ；在煤气冷却器（17)内，温度为200°C烟气（煤气）经过喷水冷却至70°C，最终进入到煤气柜中进行储存；
[0043] 进行烟气（煤气)放散时，烟气（煤气)经过杯阀切换站的放散侧杯阀进入到放散烟囱（14)，在放散烟囱（14)顶部，烟气（煤气）经过点火燃烧，烟气被排放至大气中，排放时烟气含尘浓度< 15mg/Nm3;如果在吹氧过程中引风机（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®上，直接与放散烟®相连通），氮气通过氮气引射装置注入放散烟®，以排出整个除尘系统残存的烟气；
[0044] 7)通过蒸发冷却塔（3)下部香蕉弯处的内置式刮板输灰机（18)除下来的温度为 248〜252°C (最佳为250°C )的粗灰经过粗灰卸灰管（19)、第一气动插板阀Q0)及起到锁气作用的第一气动双层翻板阀落到粗灰仓0¾内；
[0045] 8)粗灰仓02)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0¾内的灰尘发生板结；粗灰仓0¾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02)的顶部装有第一简易布袋除尘器及第一真空释放阀；
[0046] 9)在高温布袋除尘器（5)内被除下温度为248〜252V (最佳为250°C )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（23)，细灰被送至高温布袋除尘器的外部；在正常情况下，细灰通过第一细灰卸灰管（26)、第二气动插板阀04)及起到锁气作用的第二气动双层翻板阀（气动双层翻板阀）½¾落至第二刮板输灰机（27)，然后经过第二细灰卸灰管（30)被输送至螺旋输灰机（31)，最后经由斗式提升机（3¾及第三细灰卸灰管 (33)被输送至细灰仓（34)；在事故状态下，细灰通过事故气动插板阀08)及事故卸灰管 (29)落至事故灰仓中；
[0047] 10)细灰仓（34)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（34)内的灰尘发生板结；细灰仓（34)的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（34)顶部装有第二简易布袋除尘
器及第二真空释放阀。
[0048] 经过运行，系统安全运行状态很好。
[0049] 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、烟气成分分析仪12、杯阀切换站13、放散烟囱14、 眼镜阀15、第五烟气管道16、煤气冷却器17、内置式刮板输灰机18、粗灰卸灰管19、第一气动插板阀20、第一气动双层翻板阀21、粗灰仓22、第一刮板输灰机23、第二气动插板阀24、 第二气动双层翻板阀25、第一细灰卸灰管沈、第二刮板输灰机27、事故气动插板阀观、事故卸灰管四、第二细灰卸灰管30、螺旋输灰机31、斗式提升机32、第三细灰卸灰管33、细灰仓 34；
[0050] 转炉1炉口处产生的高温烟气经过汽化冷却烟道2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的输出口与杯阀切换站13的输入口通过第四烟气管道11相连，第四烟气管道11上安装有烟气成分分析仪 12 ；杯阀切换站的回收侧杯阀与煤气冷却器17的输入口通过第五烟气管道16相连通，第五烟气管道16上设有眼镜阀15 ；杯阀切换站的放散侧杯阀通过放散管与放散烟囱14相连； 放散烟® 14上安装有氮气引射装置（直接与放散烟@相连通）及点火装置；蒸发冷却塔3 的香蕉弯型的除尘装置处的内置式刮板输灰机18与粗灰仓22通过粗灰卸灰管19相连，粗灰卸灰管19上安装有第一气动插板阀20和第一气动双层翻板阀21 ；
[0051] 高温布袋除尘器5的出口下方安装有第一刮板输灰机23，第一刮板输灰机23的正常出灰口与第二刮板输灰机27通过第一细灰卸灰管沈相连，第一细灰卸灰管沈上安装有第二气动插板阀M和第二气动双层翻板阀25 ；第一刮板输灰机23的紧急出灰口与事故灰仓通过事故卸灰管四相连，事故卸灰管四上安装有事故气动插板阀观；第二刮板输灰机27的输出口与螺旋输灰机31的输入口通过第二细灰卸灰管30相连；螺旋输灰机31的输出口直接与斗式提升机32的输入口相连；斗式提升机32的输出口与细灰仓34通过第三细灰卸灰管33相连。
[0052] 实施例2 ：
[0053] 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：
[0054] 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：
[0057] 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，OOONmVh〜+25，000Nm3/h。
Claims (7)
1.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)转炉⑴炉口处产生的1600°c高温含尘的烟气经过汽化冷却烟道（2)冷却至880〜 920°C，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C3)下部的除尘装置对含尘的烟气进行粗除尘，在蒸发冷却塔（3)出口温度被降至248〜252°C，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彡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)到杯阀切换站（13)；6)在第四烟气管道（11)上安装有烟气成分分析仪（12)，在烟气成分分析仪（1¾内对烟气成分进行分析，符合回收条件时，烟气进入到煤气冷却器（17)进行冷却，最后收集进入煤气柜储存；不符合回收条件时，则进入到放散烟囱（14)进行燃烧、放散；烟气回收与切换通过杯阀切换站（13)操作完成，当烟气成分中一氧化碳体积含量> 35%，且氧气体积含量<0.5%时，杯阀切换站的放散侧杯阀关闭，杯阀切换站的回收侧杯阀打开，进行烟气回收；反之，则杯阀切换站的放散侧杯阀打开，杯阀切换站的回收侧杯阀关闭，进行烟气放散；7)通过蒸发冷却塔C3)下部香蕉弯处的内置式刮板输灰机（18)除下来的温度为 248〜252°C的粗灰经过粗灰卸灰管（19)、第一气动插板阀Q0)及第一气动双层翻板阀 (21)落到粗灰仓0¾内；8)粗灰仓02)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；9)在高温布袋除尘器（5)内被除下温度为248〜252°C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（23)，细灰被送至高温布袋除尘器的外部；在正常情况下，细灰通过第一细灰卸灰管（¾)、第二气动插板阀04)及第二气动双层翻板阀0¾落至第二刮板输灰机（27)，然后经过第二细灰卸灰管（30)被输送至螺旋输灰机（31)，最后经由斗式提升机（3¾及第三细灰卸灰管（3¾被输送至细灰仓（34)；在事故状态下，细灰通过事故气动插板阀08)及事故卸灰管09)落至事故灰仓中；10)细灰仓（34)的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所述的提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于，步骤6)所述进行烟气回收时，烟气经过杯阀切换站的回收侧杯阀通过第五烟气管道（16)运输至煤气冷却器（17)，第五烟气管道（16)上安装有眼镜阀（15)；在煤气冷却器（17)内，温度为 200°C烟气经过喷水冷却至70°C，最终进入到煤气柜中进行储存；进行烟气放散时，烟气经过杯阀切换站的放散侧杯阀进入到放散烟® (14)，在放散烟囱（14)顶部，烟气经过点火燃烧，烟气被排放至大气中，排放时烟气含尘浓度< 15mg/Nm3; 如果在吹氧过程中引风机（8)跳闸或烟气流量小于设定值持续10秒钟以上，立即打开氮气弓I射装置，氮气通过氮气弓I射装置注入放散烟囱。
3.根据权利要求2所述的提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于，所述设定值为 75000Nm3/h。
4.根据权利要求1所述的提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于，所述粗灰仓 (22)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。
5.根据权利要求1所述的提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于，所述粗灰仓 (22)的顶部装有第一简易布袋除尘器及第一真空释放阀。
6.根据权利要求1所述的提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于，所述细灰仓 (34)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。
7.根据权利要求1所述的提钒转炉一次烟气干法除尘工艺，其特征在于，所述细灰仓 (34)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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