CN102424887A - 转炉煤气干法除尘系统 - Google Patents
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Abstract
一种转炉一次除尘系统，采用完全的干法除尘，取消塔文系统及污水处理系统，改为多级气体换热除尘器，将通过汽化冷却烟道后的高温烟气引入到多级气体换热除尘系统内，冷却风和高温煤气不发生混合，在冷却烟气的同时进行初除尘，冷却后的烟气进入煤气布袋除尘器，再次除尘后最终达到环保要求。本发明所采用煤气干法除尘系统结构简单、操作方便、占用空间小、投资少、不用水、省电。对换热后的空气还可以进行热能进一步回收利用，为钢厂节约大量能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种一次除尘系统，尤其是涉及一种转炉煤气干法除尘系统，采用多级气体换热除尘系统实现转炉完全干法除尘。
背景技术
目前，国内的转炉一次除尘系统大多采用OG湿法、LT干法、半干法塔文系统，其中OG湿法应用最广，问题也最多。
传统的OG湿法除尘是日本新日铁和川崎公司于20世纪60年代联合开发研制的，由烟气冷却、净化、污水处理系统组成，主要设备有两级文氏管、脱水器、水雾分离器等设备，利用水作为工作介质，在一文和二文处大量喷水，使转炉的烟气温度从900-1000度降为200度左右，同时将烟气中的粉尘用水带走，污水经过水处理系统分离、浓缩、脱水等处理后，污泥送烧结厂作为原料利用。这种方法的主要缺点是：处理后的煤气含尘量高，通常在100mg/Nm3以上；污水系统二次污染严重；系统阻损大；占地面积大，能耗高，维修及运行费用高。
LT干法除尘是德国鲁奇和蒂森钢厂在20世纪60年代末联合开发的，基本原理是对经过汽化烟道后的高温烟气进行喷水冷却，将转炉的烟气温度从900-1000度降为200度左右，采用电除尘器进行处理。主要设备有蒸发冷却器、静电除尘器、煤气切换、煤气冷却器等。LT法在水、电的消耗方面有明显改进，除尘效率也有很大的提高。在实际使用中发现，环保达标困难；维修工作量大，主要是电除尘器结垢、腐蚀，蒸发冷却器结垢等；电除尘的耗电量很大；设备一次投资额较高。目前在国际上使用的设备大约有40多套，推广应用不广，也说明该技术存在一定的问题。LT系统的蒸发冷却器和煤气冷却器都是采用水冷却，尽管大部分水可以循环利用，从本质上讲，LT干法除尘技术并不是完全意义上的干法除尘。
半干法塔文除尘是在传统的OG湿法除尘技术的基础上进行改进的，采用半干式高效喷雾冷却除尘塔来代替一级文氏管，利用喷雾技术、蒸发冷却原理工作。与传统的OG湿法除尘相比，系统的阻力有所降低，转炉除尘的循环水用量明显降低。
不论上述哪种方法除尘，都存在两个共性的问题：消耗大量的新水，按照平均吨钢0.5吨新水的消耗水平，全国每年消耗新水达2亿吨；转炉汽化冷却烟道出口处的烟气温度为900-1000度，这部分热量被白白损失了，并且这些热量被水吸收，还需要对水进行冷却，又要耗费一定的电能。
发明内容
本发明是要采用完全干法进行转炉的一次除尘，并充分利用高温烟气的热量，省水节电，符合国家节能减排的产业政策。
本发明的转炉干法一次除尘系统，该系统由多级气体换热除尘器和煤气布袋除尘器组成，从转炉汽化冷却烟道出来的热烟气经管道进入第一级气体换热除尘器和第二级气体换热除尘器，通过热烟气和冷气体的热交换，热烟气的温度逐步下降，体积缩小，烟气内的粗颗粒粉尘迅速沉降到下部灰斗内，经过定期称量后将数据传递给PLC系统，由PLC系统自动控制排灰，排出的粉尘进入下面的中间灰斗内，通过气力输送管道送到室外的灰仓内统一处理，初步降温后的烟气再通过烟气管道进入第三级气体换热除尘器和第四级气体换热除尘器内，重复上面的降温和粗除尘过程，经过第四级换热器的烟气温度为120～150℃，通过管道送到煤气布袋除尘器进行精除尘，达到环保要求后进入煤气柜或点火放散。
本发明的多级空气换热器取代传统OG法的两级文氏管、脱水器、水雾分离器，放置在转炉厂房内的平台上，煤气布袋除尘器设置在室外，为了降低厂房高度，多级气体换热除尘器可以根据场地布置要求分为多组，一级或数级气体换热除尘器为一组，每组换热器下部设有灰斗，灰斗下端安装卸灰装置，卸出的粉尘经气力运输管道送到室外的灰仓。
从转炉出来的烟气经过汽化冷却烟道，温度为900～1000度，从顶部中心依次进入多级气体换热除尘器，最终温度降到120～150℃。在降温的同时，烟气体积减小，流速减慢，粗颗粒粉尘自然沉降到换热器底部的灰仓内，同步完成降温和粗除尘。沉降的粉尘储存在灰斗内，设置料位检测装置进行料位检测，由PLC系统自动控制卸灰和气力输送。
由于系统内通过的烟气含CO较高，整个干法除尘系统在适当的位置设置泄爆孔。
沉积在多级换热除尘器下部灰斗内的粉尘达到一定重量后，定期排入中间灰斗，放灰阀为双层卸灰阀，防止烟气中的煤气泄漏。中间灰斗与风力输送管道相连，最终将粗颗粒粉尘送到室外的灰仓中统一处理。整个排灰过程由PLC系统自动控制。
经过多级气体换热器除尘后的烟气温度为120～150℃，粗颗粒粉尘已经沉降，进入煤气布袋除尘器再进行精除尘，最终达到环保要求，进入煤气柜或燃烧放散。
本发明的优点在于：
A)免水。本发明在转炉烟气一次除尘过程中根本不需要水，实现完全意义上的干法除尘。
B)省电。本发明只需要配合煤气布袋除尘器，省去OG法的水处理设施、LT干法的电除尘器，用电量很低，烟气中含水量很少，风机功率可以大幅度降低。
C)系统阻损小。多级气体换热器全部为中空结构，烟气为层流状态，系统的阻损明显降低，对除尘风机的性能要求有所降低。这一点对旧厂改造是非常重要的。
D)占用场地小。在转炉厂房内的平台上可以只设置2组气体换热除尘器，厂房外设煤气布袋除尘器，省去了OG法的庞大水处理系统。
E)除尘风机磨损小。除尘风机抽出的烟气已经达到环保标准，有效地降低粉尘对风机的磨损。
F)除尘效率高。多级气体换热除尘器在换热的同时，高效地实现初除尘，达到分级除尘的目的，明显减少布袋除尘器的工作负荷，整个系统除尘效率大大提高。
G)通过多级气体换热除尘器可以得到热风，有效地利用了烟气的热资源。所得的热风可以进一步利用，是钢厂的宝贵资源，有助于钢厂实现转炉负能炼钢。
H)本发明的转炉烟气一次除尘系统设备简单，操作方便，维护、运行费用低。
附图说明
结合下面的附图详细描述本发明所述的转炉干法除尘系统。
图1为根据本发明的转炉干法除尘系统配置图。
优选实施方式
参照图1，图1为根据本发明设置的转炉干法除尘系统配置图，以4级气体换热除尘器为例。其中，1、2、3、4-气体换热除尘器，5-气体换热除尘器的下部灰仓，6--中间灰斗，7--烟气管道。
从转炉汽化冷却烟道出来的热烟气经管道进入第一级气体换热除尘器1和第二级气体换热除尘器2，通过热烟气和冷气体的热交换，热烟气的温度逐步下降，体积缩小，烟气内的粗颗粒粉尘迅速沉降到下部灰斗5内，经过定期称量后将数据传递给PLC系统，由PLC系统自动控制排灰。排出的粉尘进入下面的中间灰斗6内，通过气力输送管道送到室外的灰仓内统一处理。初步降温后的烟气再通过烟气管道7进入第三级气体换热除尘器3和第四级气体换热除尘器4内，重复上面的降温和粗除尘过程。经过第四级换热器的烟气温度为120～150℃，通过管道送到煤气布袋除尘器进行精除尘，达到环保要求后进入煤气柜或点火放散。
本发明的转炉干法一次除尘系统免水节电，还充分利用了高温烟气的热资源，符合国家节能减排的产业政策，是未来的发展方向。本发明投资少、设备简单、操作方便、维护及运行费用低。
以上对本发明的系统配置进行了阐述，但是本发明所介绍的实施例于此并没有限制的意图，在不背离本发明主旨的范围内，本发明可有多种变化和修改。
Claims (5)
1.一种转炉干法一次除尘系统，该系统由多级气体换热除尘器和煤气布袋除尘器组成，其特征在于从转炉汽化冷却烟道出来的热烟气经管道进入第一级气体换热除尘器和第二级气体换热除尘器，通过热烟气和冷气体的热交换，热烟气的温度逐步下降，体积缩小，烟气内的粗颗粒粉尘迅速沉降到下部灰斗内，经过定期称量后将数据传递给PLC系统，由PLC系统自动控制排灰，排出的粉尘进入下面的中间灰斗内，通过气力输送管道送到室外的灰仓内统一处理，初步降温后的烟气再通过烟气管道进入第三级气体换热除尘器和第四级气体换热除尘器内，重复上面的降温和粗除尘过程，经过第四级换热器的烟气温度为120～150℃，通过管道送到煤气布袋除尘器进行精除尘，达到环保要求后进入煤气柜或点火放散。
2.如权利要求1所述的一种转炉干法一次除尘系统，其特征在于可以根据场地需要有多种布置方式等。
3.如权利要求1所述的一种转炉干法一次除尘系统，其特征在于粗粉尘的密闭料位检测系统包括灰仓和料位检测仪，称量信号进入PLC系统，便于系统自动控制排灰。
4.如权利要求1所述的一种转炉干法一次除尘系统，其特征在于整个干法除尘系统在适当的位置设置泄爆孔。
5.如权利要求1-5任一所述的一种转炉干法一次除尘系统，其特征在于沉积在多级换热除尘器下部灰斗内的粉尘达到一定重量后，定期排入中间灰斗，放灰阀为双层卸灰阀，防止烟气中的煤气泄漏。中间灰斗与风力输送管道相连，最终将粗颗粒粉尘送到室外的灰仓中统一处理。整个排灰过程由PLC系统自动控制。
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