CN105483319A - 一种转炉煤气塔文除尘装置及方法 - Google Patents

一种转炉煤气塔文除尘装置及方法 Download PDF

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宋玉才
王青
樊响
许艳梅
谢桂龙
殷旭
邓志鹏
闫武装
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Abstract

提供一种转炉煤气塔文除尘装置，包括相互连接的高温非金属补偿器、双介质喷枪、蒸发冷却塔、泄爆阀、高效脱水器、旋流器、蒸发冷却塔出口管、水膜除尘冷却塔入口管、水膜除尘冷却塔、重砣、环缝文氏管、重力脱水器、水封器；提供一种转炉煤气塔文除尘方法：转炉烟气经汽化冷却烟道降温到800-900℃，通过烟气入口A进入，经非金属膨胀节进入蒸发冷却塔降温；然后进入水膜除尘冷却塔除尘，烟气降低到70～71℃后进入环缝文氏管精除尘，通过环缝文氏管后烟气温度降到65℃以下进入煤气回收装置回收煤气或达标排放。其优点是：除尘效率高、烟气排放浓度达到30mg/Nm3；烟气含尘浓度可控制在20～50mg/Nm3，可在不改变原有湿法除尘的厂房结构情况下使用。

Description

一种转炉煤气塔文除尘装置及方法
技术领域：
本发明涉及转炉煤气除尘工艺装备技术领域，特别是涉及一种转炉煤气塔文除尘装置及方法。
背景技术：
在现有技术中，转炉煤气除尘主要采用OG塔文系统、LT干法系统和半干法系统及技术，老的OG塔文系统技术现已不能满足越来越严格的环保排放要求，而LT干法一次投资大，仅适合新建大型转炉煤气处理，半干法技术受场地限制且造成厂房温度升高而使得环境恶劣。因此，在现有转炉煤气除尘技术中，采用OG塔文系统的改进成为首选的工艺技术路线，即对老OG塔文系统进行技术改造，使其能满足转炉一次除尘达到新环保排放要求，达到或优于国家排放标准，在钢铁行业不景气的市场背景下，市场需求潜力巨大。
发明内容：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种在OG塔文系统基础上，不大量增加系统阻力的情况下降低环缝文氏管入口粉尘浓度，从而使得整个除尘系统可以达到新环保排放标准的转炉煤气塔文除尘装置及方法。
本发明的技术解决方案是：提供一种转炉煤气塔文除尘装置，包括高温非金属补偿器、双介质喷枪、蒸发冷却塔、泄爆阀、高效脱水器、旋流器；其特征是还包括：蒸发冷却塔出口管、水膜除尘冷却塔入口管、水膜除尘冷却塔、下喷的双介质喷枪、重砣、环缝文氏管、重力脱水器、水封器；汽化冷却烟道尾部通过非金属膨胀节与蒸发冷却塔连接；蒸发冷却塔下部通过蒸发冷却塔出口管与水膜除尘冷却塔的下部入口管连接；水膜除尘冷却塔上端通过出口管道与环缝文氏管连接；环缝文氏管下部连接底部的重力脱水器；重力脱水器下部连接水封器；重力脱水器与高效脱水器连接；蒸发冷却塔、水膜除尘冷却塔、环缝文氏管、高效脱水器底部连接水封器；环缝文氏管中部设置重砣；高效脱水器中部设置旋流器；蒸发冷却塔的侧面设置双介质喷枪；蒸发冷却塔的下部设置泄爆阀；水膜除尘冷却塔、环缝文氏管的外部设置下喷的双介质喷枪；其装置特征还在于：蒸发冷却塔内：第一层设置喷嘴，并且该喷嘴设置于同一水平面上；第二层设置双介质喷枪，并且该双介质喷枪设置于同一水平面上；在双介质喷枪下方安装4-6层喷嘴，并且喷嘴设置为上喷、下喷和上下喷形式；蒸发冷却塔出口管设置为能保证出口气流分布均匀的侧面出口的结构；水膜除尘冷却塔的下部入口管为能保证入口气流起到离心分离作用的切向进入水膜除尘冷却塔的方形结构；水膜除尘冷却塔内设置一层下喷的双介质喷枪，该下喷的双介质喷枪的上部设置4-6层喷嘴；文氏管喷嘴位于环缝文氏管上部，设置为3-6个喷嘴，且喷嘴位于同一水平面上；重力脱水器位于环缝文氏管下部，侧面出口与高效脱水器入口管连接；该入口管为切向进入高效脱水器。提供一种转炉煤气塔文除尘方法：转炉烟气经汽化冷却烟道降温到800-900℃，通过烟气入口A进入，经非金属膨胀节进入蒸发冷却塔；烟气首先与上喷的喷嘴进行接触降温，以保护一次除尘入口设备，通过装在蒸发冷却塔上部的双介质喷枪及中下部的喷嘴进行接触降温和除尘，温度降低到接近饱和温度，然后通过蒸发冷却塔出口管和水膜除尘冷却塔入口管切向进入水膜除尘冷却塔，烟气在水膜除尘冷却塔内旋转上升，含尘气体在离心力作用下始终与塔体内壁面的水膜发生摩擦而除尘，再与水膜除尘冷却塔中上部布置的下喷的双介质喷枪和喷嘴逆流接触降温和除尘，烟气降低到70～71℃。经过以上两级除尘，烟气含尘量大大减少，从水膜除尘冷却塔上部出来进入环缝文氏管进行精除尘。环缝文氏管可通过液压站控制内部的重砣上升和下降来调节环缝的大小，从而控制除尘精度和调节炉口微差压，通过环缝文氏管后烟气温度降到65℃以下。净化后的烟气通过重力脱水器粗脱水和高效脱水器精脱水后从烟气出口B出，脱水后的烟气进入煤气回收装置回收煤气或达标排放。
本发明的有益效果是：由于在现有的塔文装置前加一级水膜除尘冷却塔，其除尘效率可达90％以上，加入水膜除尘冷却塔后的系统减少了进入环缝文氏管的粉尘浓度，从而保证了整个系统烟气排放浓度达到30mg/Nm3；其有益效果为：1)采用蒸发冷却塔、水膜除尘冷却塔两级粗除尘设备，再经过环缝文氏管精除尘，烟气含尘浓度可控制在20～50mg/Nm3，满足最严格的环保排放标准。2)蒸发冷却塔和水膜除尘冷却塔阻力低，除尘效率高，在满足环保的情况下增加能耗较少。3)水膜除尘冷却塔兼有水膜除尘器和洗涤塔的双重功能，一塔两用，效率高。4)环缝文氏管为下行式，水滴可全部通过环缝文氏管，增加除尘液滴的接触面积，环缝文氏管后直接重力脱水，减少后续脱水器的压力。5)本发明实施例可在不改变原有湿法除尘的厂房结构情况下使用。
附图说明：
图1是本发明实施例一种转炉煤气塔文除尘装置及方法的结构示意图。
附图中：1.高温非金属补偿器；2.双介质喷枪；3.蒸发冷却塔；4.泄爆阀；5.蒸发冷却塔出口管；6.水膜除尘冷却塔入口管；7.水膜除尘冷却塔；8.下喷的双介质喷枪；9.重砣；10.环缝文氏管；11.重力脱水器；12.水封器；13.高效脱水器；14.旋流器；A.烟气入口；B.烟气出口。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明实施例做进一步详细描述：图1是一种转炉煤气塔文除尘装置及方法的结构示意图，该装置主要包括高温非金属补偿器1、双介质喷枪2、蒸发冷却塔3、泄爆阀4、蒸发冷却塔出口管5、水膜除尘冷却塔入口管6、水膜除尘冷却塔7、下喷的双介质喷枪8、重砣9、环缝文氏管10、重力脱水器11、水封器12、高效脱水器13、旋流器14；汽化冷却烟道尾部通过非金属膨胀节1与蒸发冷却塔3连接；蒸发冷却塔3下部通过蒸发冷却塔出口管5与水膜除尘冷却塔7的下部入口管6连接；水膜除尘冷却塔7上端通过出口管道与环缝文氏管10连接；环缝文氏管10下部连接底部的重力脱水器11；重力脱水器11下部连接水封器12；重力脱水器11与高效脱水器13连接；蒸发冷却塔3、水膜除尘冷却塔7、环缝文氏管10、高效脱水器13底部连接水封器12；环缝文氏管10中部设置重砣9；高效脱水器13中部设置旋流器14；蒸发冷却塔3的侧面设置双介质喷枪2；蒸发冷却塔3的下部设置泄爆阀4；水膜除尘冷却塔7、环缝文氏管10的外部设置下喷的双介质喷枪。提供一种转炉煤气塔文除尘方法：约1550℃的转炉烟气经汽化冷却烟道降温到800-900℃，通过烟气入口A进入，经非金属膨胀节1进入蒸发冷却塔3；烟气首先与上喷的喷嘴进行接触降温，以保护一次除尘入口设备，通过装在蒸发冷却塔上部的双介质喷枪2及中下部的喷嘴进行接触降温和除尘，温度降低到接近饱和温度，然后通过蒸发冷却塔出口管5和水膜除尘冷却塔入口管6切向进入水膜除尘冷却塔7，烟气在水膜除尘冷却塔内旋转上升，含尘气体在离心力作用下始终与塔体内壁面的水膜发生摩擦而除尘，再与水膜除尘冷却塔7中上部布置下喷的双介质喷枪8和喷嘴逆流接触降温和除尘，烟气降低到70～71℃。经过以上两级除尘，烟气含尘量大大减少，从水膜除尘冷却塔上部出来进入环缝文氏管10进行精除尘。环缝文氏管可通过液压站控制内部的重砣9上升和下降来调节环缝的大小，从而控制除尘精度和调节炉口微差压，通过环缝文氏管10后烟气温度降到65℃以下。净化后的烟气通过重力脱水器11粗脱水和高效脱水器13精脱水后从烟气入口B出，脱水后的烟气进入煤气回收装置回收煤气或达标排放。

Claims (8)

1.一种转炉煤气塔文除尘装置，包括高温非金属补偿器(1)、双介质喷枪(2)、蒸发冷却塔(3)、泄爆阀(4)、高效脱水器(13)、旋流器(14)；其特征是还包括：蒸发冷却塔出口管(5)、水膜除尘冷却塔入口管(6)、水膜除尘冷却塔(7)、下喷的双介质喷枪(8)、重砣(9)、环缝文氏管(10)、重力脱水器(11)、水封器(12)；汽化冷却烟道尾部通过非金属膨胀节(1)与蒸发冷却塔(3)连接；蒸发冷却塔(3)下部通过蒸发冷却塔出口管(5)与水膜除尘冷却塔(7)的下部入口管(6)连接；水膜除尘冷却塔(7)上端通过出口管道与环缝文氏管(10)连接；环缝文氏管(10)下部连接底部的重力脱水器(11)；重力脱水器(11)下部连接水封器(12)；重力脱水器(11)与高效脱水器(13)连接；蒸发冷却塔(3)、水膜除尘冷却塔(7)、环缝文氏管(10)、高效脱水器(13)底部连接水封器(12)；环缝文氏管(10)中部设置重砣(9)；高效脱水器(13)中部设置旋流器(14)；蒸发冷却塔(3)的侧面设置双介质喷枪(2)；蒸发冷却塔(3)的下部设置泄爆阀(4)；水膜除尘冷却塔(7)、环缝文氏管(10)的外部设置下喷的双介质喷枪(8)。
2.如权利要求1所述的一种转炉煤气塔文除尘装置，其特征在于：蒸发冷却塔(3)内：第一层设置喷嘴，并且该喷嘴设置于同一水平面上；第二层设置双介质喷枪(2)，并且该双介质喷枪(2)设置于同一水平面上；在双介质喷枪下方安装4-6层喷嘴，并且喷嘴设置为上喷、下喷和上下喷形式。
3.如权利要求1所述的一种转炉煤气塔文除尘装置，其特征在于：蒸发冷却塔出口管(5)设置为能保证出口气流分布均匀的侧面出口的结构。
4.如权利要求1所述的一种转炉煤气塔文除尘装置，其特征在于：水膜除尘冷却塔(7)的下部入口管(6)为能保证入口气流起到离心分离作用的切向进入水膜除尘冷却塔(7)的方形结构。
5.如权利要求1所述的一种转炉煤气塔文除尘装置，其特征在于：水膜除尘冷却塔(7)内设置一层下喷的双介质喷枪(8)，该下喷的双介质喷枪(8)的上部设置4-6层喷嘴。
6.如权利要求1所述的一种转炉煤气塔文除尘装置，其特征在于：文氏管喷嘴位于环缝文氏管(10)上部，设置为3-6个喷嘴，且喷嘴位于同一水平面上。
7.如权利要求1所述的一种转炉煤气塔文除尘装置，其特征在于：重力脱水器(11)位于环缝文氏管(10)下部，侧面出口与高效脱水器(13)入口管连接；该入口管为切向进入高效脱水器(13)。
8.一种转炉煤气塔文除尘方法：约1550℃的转炉烟气经汽化冷却烟道降温到800-900℃，通过A烟气入口进入，经非金属膨胀节(1)进入蒸发冷却塔(3)；烟气首先与上喷的喷嘴进行接触降温，以保护一次除尘入口设备，通过装在蒸发冷却塔上部的双介质喷枪(2)及中下部的喷嘴进行接触降温和除尘，温度降低到接近饱和温度，然后通过蒸发冷却塔出口管(5)和水膜除尘冷却塔入口管(6)切向进入水膜除尘冷却塔(7)，烟气在水膜除尘冷却塔内旋转上升，含尘气体在离心力作用下始终与塔体内壁面的水膜发生摩擦而除尘，再与水膜除尘冷却塔(7)中上部布置的下喷的双介质喷枪(8)和喷嘴逆流接触降温和除尘，烟气降低到70～71℃。经过以上两级除尘，烟气含尘量大大减少，从水膜除尘冷却塔上部出来进入环缝文氏管(10)进行精除尘。环缝文氏管可通过液压站控制内部的重砣(9)上升和下降来调节环缝的大小，从而控制除尘精度和调节炉口微差压，通过环缝文氏管(10)后烟气温度降到65℃以下。净化后的烟气通过重力脱水器(11)粗脱水和高效脱水器(13)精脱水后从烟气出口B出，脱水后的烟气进入煤气回收装置回收煤气或达标排放。
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