CN104388627A - 一种转炉煤气除尘方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于冶金技术领域，提供一种转炉煤气除尘方法及系统，所述系统包括顺次连接的转炉、汽化冷却烟道、陶瓷过滤器、余热锅炉、喷淋塔，所述余热锅炉和喷淋塔之间的管道上设有引风机。本发明采用了陶瓷过滤器，可以高效除去转炉煤气中的粉尘，本发明系统结构简单、运行成本低、无需设置卸爆阀，还能回收转炉煤气900℃以下的显热能，是一种除尘效率高、运行能耗少，并且煤气全热回收的新干法除尘系统。

Description

一种转炉煤气除尘方法及系统

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种转炉煤气除尘方法及系统。

背景技术

顶底复吹转炉炼钢过程中，炉内的铁水与吹入的氧气发生剧烈的化学反应而生成大量的高温烟气，其中主要的成分为CO、CO2、O2、N2和Ar等，以及气体携带出的FeO、Fe2O3、CaO、SiO2等粉尘，其总含尘量为80-150g/Nm3。现有转炉煤气除尘主要分为湿法除尘系统和干法除尘系统。

20世纪60年代，日本新日铁和川崎公司联合开发研制成功湿法转炉煤气净化回收技术。湿法系统主要由烟气冷却、净化、煤气回收和污水处理等部分组成。其烟气经冷却烟道进入烟气净化系统，烟气净化系统包括两级文氏管、脱水器和水雾分离器，烟气经喷水冷却后，除去烟气中的烟尘，带烟尘的污水经分离、浓缩、脱水等处理，污泥送烧结厂作为烧结原料，净化后的煤气被回收利用。

湿法除尘系统存在的缺点：一是处理后的煤气含尘量较高，达100mg/Nm3以上，要利用此煤气需在湿法除尘系统后部设置电除尘器进行精除尘，将其含尘质量浓度降至10mg/Nm3以下；二是系统存在二次污染，其污水需进行处理；三是系统阻损大，所以能耗大，运行成本较高，且占地面积大。

德国鲁奇公司和蒂森钢铁厂也在上世纪60年代末联合开发了转炉煤气干法净化回收技术。干法系统主要是由烟气冷却、净化回收和粉尘压块3大部分组成，烟气经冷却烟道的温度由1500℃左右降至800～1100℃，然后进入烟气净化系统。烟气净化系统由蒸发冷却器和圆筒型电除尘器组成，烟气温度通过蒸发冷却器后降至180～250℃，同时通过调质处理，降低了烟尘的电阻率，收集了粗粉尘。烟气经过这一初步处理后，进入圆筒型电除尘器，进行进一步净化，使其含尘质量浓度降至10mg/Nm3以下，从而达到最佳的除尘效率。

干法除尘系统存在的缺点：一是静电除尘器电极放电时煤气有爆炸的危险，需要安装卸爆阀进行卸爆；二是系统没有回收转炉煤气900℃以下显热能。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种转炉煤气除尘方法及系统，旨在解决现有湿法除尘需要设置除尘器进行精除尘、能耗大、运行成本较高的技术问题，以及解决现有干法除尘系统需要安装卸爆阀、热能回收效率不高的技术问题。

一方面，所述转炉煤气除尘方法，包括：

在转炉中吹氧脱碳产生大量转炉煤气；

所述转炉煤气通过汽化冷却烟道，并与烟道的冷却水进行热交换，同时冷却水吸热蒸发成饱和蒸汽；

从汽化冷却烟道输出的转炉煤气进入陶瓷过滤器进行除尘；

经除尘净化后的转炉煤气进入余热锅炉，并与余热锅炉内的水间接热交换，同时余热锅炉内的水吸热后形成水蒸汽；

经余热锅炉进一步降温处理后的转炉煤气通过引风机送入喷淋塔中除去盐离子；

根据除盐后的转炉煤气中的一氧化碳和氧气的浓度，将其排放或者回收。

进一步的，所述汽化冷却烟道的管壁设有冷却水，所述汽化冷却烟道产生的饱和蒸汽以及余热锅炉产生的水蒸汽输出至蒸汽储能装置。

进一步的，所述陶瓷过滤器除尘捕集到的粉尘经输送机送到压块站，经热压将粉尘热压成型，得到的粉块用于转炉炼钢。

进一步的，所述陶瓷过滤器通过筛分作用对含尘的转炉煤气进行除尘，当所述陶瓷过滤器外表面积灰过多、除尘阻力过大时，对其进行反吹清灰。

另一方面，所述转炉煤气除尘系统，包括顺次连接的转炉、汽化冷却烟道、陶瓷过滤器、余热锅炉、喷淋塔，所述余热锅炉和喷淋塔之间的管道上设有引风机。

进一步的，所述汽化冷却烟道上安装有超声波清灰装置。

本发明的有益效果是：本发明采用了陶瓷过滤器，可以高效除去转炉煤气中的粉尘，本发明系统结构简单、运行成本低、无需设置卸爆阀，还能回收转炉煤气900℃以下的显热能，是一种除尘效率高、运行能耗少，并且煤气全热回收的新干法除尘系统。

附图说明

图1是本发明实施例提供的转炉煤气除尘系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的转炉煤气除尘系统的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

如图1所示，本发明实施例提供的转炉煤气除尘系统包括顺次连接的转炉1、汽化冷却烟道2、陶瓷过滤器3、余热锅炉4、喷淋塔6，所述余热锅炉4和喷淋6塔之间的管道上设有引风机5。基于此系统，本实施例还提供了一种转炉煤气除尘方法，包括下述步骤：

S101、在转炉中吹氧脱碳产生大量转炉煤气；

S102、所述转炉煤气通过汽化冷却烟道，并与烟道的冷却水进行热交换，同时冷却水吸热蒸发成饱和蒸汽；

S103、从汽化冷却烟道输出的转炉煤气进入陶瓷过滤器进行除尘；

S104、经除尘净化后的转炉煤气进入余热锅炉，并与余热锅炉内的水间接热交换，同时余热锅炉内的水吸热后形成水蒸汽；

S105、经余热锅炉进一步降温处理后的转炉煤气通过引风机送入喷淋塔中除去盐离子；

S106、根据除盐后的转炉煤气中的一氧化碳和氧气的浓度，将其排放或者回收。

转炉1通过吹氧脱碳产生大量的转炉煤气，输出的转炉煤气温度大约有1500℃，高温含尘的转炉煤气首先进入汽化冷却烟道2，转炉煤气和烟道的管壁，通过冷却水间接换热，煤气温度由1500℃降至900℃，冷却水吸热蒸发成饱和蒸汽。900℃的转炉煤气进入陶瓷过滤器3进行除尘，净化后的转炉煤气进入余热锅炉4，在余热锅炉4中，转炉煤气和水间接换热，转炉煤气温度进一步降低，至150～200℃，水吸热后变成水蒸气进入蒸汽包。之后，转炉煤气进入引风机5，通过引风机5将其送入到喷淋塔6中除去盐离子，喷淋塔6将转炉煤气从150～200℃降至70℃，以保证煤气管道及煤气柜的安全；最后根据转炉煤气中一氧化碳和氧气含量来确定对转炉煤气回收或者排放。

本实施例中，所示汽化冷却烟道装有超声波清灰装置，以除去内壁灰尘，提高煤气-水的换热系数，增加蒸汽回收量。所述汽化冷却烟道产生的饱和蒸汽以及余热锅炉产生的水蒸汽输出至蒸汽储能装置，可用于炼钢工艺，也可用于供暖。

所述陶瓷过滤器是本系统的核心除尘设备，属于耐高温除尘器，陶瓷过滤器采用脉冲清灰方式，除尘效率达99.9％，陶瓷过滤器主要通过筛分作用对含尘煤气进行除尘。当陶瓷过滤器外表面积灰过多、除尘阻力过大时，需要对其进行反吹清灰。本实施例中，陶瓷过滤器采用脉冲清灰方式，气源为高温高压氮气。陶瓷过滤器捕集的粉尘经输送机送到压块站，采用热压块的方式将粉尘压制成型，成型的粉块可直接用于转炉炼钢。

所述喷淋塔将转炉煤气进一步降温，同时洗去转炉煤气中的氯离子，防止转炉煤气在管道及设备中结盐和腐蚀。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种转炉煤气除尘方法，其特征在于，所述方法包括：

在转炉中吹氧脱碳产生大量转炉煤气；

所述转炉煤气通过汽化冷却烟道，并与烟道的冷却水进行热交换，同时冷却水吸热蒸发成饱和蒸汽；

从汽化冷却烟道输出的转炉煤气进入陶瓷过滤器进行除尘；

经除尘净化后的转炉煤气进入余热锅炉，并与余热锅炉内的水间接热交换，同时余热锅炉内的水吸热后形成水蒸汽；

经余热锅炉进一步降温处理后的转炉煤气通过引风机送入喷淋塔中除去盐离子；

根据除盐后的转炉煤气中的一氧化碳和氧气的浓度，将其排放或者回收。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述汽化冷却烟道的管壁设有冷却水，所述汽化冷却烟道产生的饱和蒸汽以及余热锅炉产生的水蒸汽输出至蒸汽储能装置。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述陶瓷过滤器除尘捕集到的粉尘经输送机送到压块站，经热压将粉尘热压成型，得到的粉块用于转炉炼钢。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述陶瓷过滤器通过筛分作用对含尘的转炉煤气进行除尘，当所述陶瓷过滤器外表面积灰过多、除尘阻力过大时，对其进行反吹清灰。

5.一种转炉煤气除尘系统，其特征在于，所述系统包括顺次连接的转炉、汽化冷却烟道、陶瓷过滤器、余热锅炉、喷淋塔，所述余热锅炉和喷淋塔之间的管道上设有引风机。

6.如权利要求5所述系统，其特征在于，所述汽化冷却烟道上安装有超声波清灰装置。