CN110940196A - 电炉烟气余热利用系统以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及炼钢技术领域，提供了一种电炉烟气余热利用系统，包括用于处理掉烟气中的一氧化碳的加热装置、用于进行第一次余热回收的第一热量回收装置、用于对经过所述第一热量回收装置降温后的烟气进行净化的烟气净化装置以及用于对经过所述烟气净化装置净化后的烟气进行第二次余热回收的第二热量回收装置，所述加热装置、所述第一热量回收装置、所述烟气净化装置以及所述第二热量回收装置通过管路依次连通。还提供一种电炉烟气余热利用方法，包括S1‑S4四个步骤。本发明通过改变现有技术中对烟气的处理步骤，对电炉烟气余热分级进行回收，合理地回收了现有烟气处理过程中所浪费的能量，充分利用了1200‑1600℃的电炉烟气余热及烟气中CO的化学热。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，具体为一种电炉烟气余热利用系统以及方法。
背景技术
废钢是电炉炼钢的原料，而一般废钢中都会含有塑料及油脂等含氯有机物，当将这类废钢装入电炉内进行废钢预热时，就会产生含二噁英的烟气。
目前，废钢预热后的电炉烟气二噁英污染防治技术是高温氧化+烟气急冷，即将废钢预热后的烟气通过加入燃气燃烧，保持烟气在850℃以上停留2s以上，使二噁英及其他有机物都会被高温分解，然后将超过850℃的烟气在2～3s内快速冷却至200℃以下，以最大限度减少二噁英的在此生成。高温氧化需要消耗一定量的煤气，而烟气急冷需耗水且烟气余热没有回收利用，虽然达到了减排效果但并不节能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电炉烟气余热利用系统以及方法，通过改变现有技术中对烟气的处理步骤，对电炉烟气余热分级进行回收，合理地回收了现有烟气处理过程中所浪费的能量，充分利用了化学热。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种电炉烟气余热利用系统，包括用于处理掉烟气中的一氧化碳的加热装置、用于进行第一次余热回收的第一热量回收装置、用于对经过所述第一热量回收装置降温后的烟气进行净化的烟气净化装置以及用于对经过所述烟气净化装置净化后的烟气进行第二次余热回收的第二热量回收装置，所述加热装置、所述第一热量回收装置、所述烟气净化装置以及所述第二热量回收装置通过管路依次连通。
进一步，所述加热装置为废钢预热装置，所述废钢预热装置上安装有混风阀门。
进一步，所述第一热量回收装置为余热回收装置，所述余热回收装置包括水平布置的辐射室和对流室，所述辐射室和所述对流室沿烟气的流行依次连通。
进一步，所述辐射室内设有膜式水冷壁，所述对流室内设有蛇形管蒸发管束，所述蛇形管蒸发管束纵向布置。
进一步，所述烟气净化装置为带触媒式烟气过滤器，所述带触媒式烟气过滤器具有可对二噁英进行催化降解的催化剂颗粒。
进一步，所述第二次余热回收的热量回收装置为换热器。
进一步，所述第二热量回收装置连通有风机。
进一步，所述风机连通有烟囱。
本发明实施例提供另一种技术方案：一种电炉烟气余热利用方法，包括如下步骤：
S1，将电炉冶炼产生的高温烟气导入到加热装置中处理掉烟气中的一氧化碳；
S2，将处理了一氧化碳的烟气导送至热量回收装置进行第一次余热回收，以获得温度降低了的烟气；
S3，将温度降低了的烟气导送至烟气净化装置进行二噁英的净化，并得到干净的烟气；
S4，将所述干净的烟气导送至热量回收装置进行第二次余热回收，并将余热回收完后的烟气排出。
进一步，在所述S1步骤中，加热装置为废钢预热装置，采用所述废钢预热装置对废钢进行预热，并在所述废钢预热装置上采用混风阀门向所述废钢预热装置内混入供一氧化碳燃烧的空气。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过改变现有技术中对烟气的处理步骤，对电炉烟气余热分级进行回收，其中，在废钢预热装置可以利用热量对废钢进行预热，在余热回收装置进行第二次余热利用，最后在换热器中再进行第三次余热利用，合理地回收了现有烟气处理过程中所浪费的能量，充分利用了1200-1600℃的电炉烟气余热及烟气中CO的化学热。
2、通过高温燃烧和催化降解，可彻底除去烟气中的二噁英，无二次污染，且触媒可长期使用，运行成本低。
3、利用电炉烟气余热的同时实现二噁英的减排，真正的实现了节能减排。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电炉烟气余热利用系统的流程框图；
附图标记中：1-电炉；2-废钢预热装置；3-余热回收装置；4-烟气净化装置；5-换热器；6-风机；7-烟囱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1，本发明实施例提供一种电炉烟气余热利用系统，包括用于处理掉烟气中的一氧化碳的加热装置、用于进行第一次余热回收的第一热量回收装置、用于对经过所述第一热量回收装置降温后的烟气进行净化的烟气净化装置4以及用于对经过所述烟气净化装置4净化后的烟气进行第二次余热回收的第二热量回收装置，所述加热装置、所述第一热量回收装置、所述烟气净化装置4以及所述第二热量回收装置通过管路依次连通。现有技术中，对于二噁英的治理多采用高温氧化和烟气急冷，在高温氧化的过程中会需要消耗燃气燃烧，而快速冷却的过程又来不及回收热量，此消彼长，就会导致能耗极大的浪费，因此为了避免这种情况的发生，本实施例改变现有技术中对烟气的处理步骤，对电炉烟气余热分级进行回收，其中，在废钢预热装置可以利用热量对废钢进行预热，在余热回收装置进行第二次余热利用，最后在换热器中再进行第三次余热利用，合理地回收了现有烟气处理过程中所浪费的能量，充分利用了1200-1600℃的电炉烟气余热及烟气中CO的化学热。具体的方法是，先将电炉1冶炼产生的高温烟气导入到加热装置中处理掉烟气中的一氧化碳，然后将处理了一氧化碳的烟气导送至第一热量回收装置进行第一次余热回收，以获得温度降低了的烟气，接着将温度降低了的烟气导送至烟气净化装置4进行二噁英的净化，并得到干净的烟气，最后将所述干净的烟气导送至第二热量回收装置进行第二次余热回收，并将余热回收完后的烟气排出，这样，不仅对二噁英进行了处理，而且还在整个系统中进行多次余热回收，可以将现有技术中浪费的热量尽数收回，不仅达到了减排效果，而且非常节能，真正的实现了节能减排。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述加热装置为废钢预热装置2，所述废钢预热装置2上安装有混风阀门。在本实施例中，加热装置为废钢预热装置2，采用所述废钢预热装置2对废钢进行预热，以实现第一次的余热利用，而在所述废钢预热装置2上采用混风阀门向所述废钢预热装置2内混入供一氧化碳燃烧的空气，可以对CO进行处理。其中废钢预热装置2是本领域常见的设备，它通过烟气穿过废钢的方式利用烟气余热加热废钢，同时配合混风阀门混入空气，就可以对烟气中的CO进行燃烧处理，此处就不再详述其具体的结构，也不再给出实际的结构图。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述第一热量回收装置为余热回收装置3，所述余热回收装置3包括水平布置的辐射室和对流室，所述辐射室和所述对流室沿烟气的流行依次连通。在本实施例中，进行第一次余热回收的热量回收装置为余热回收装置3，所述余热回收装置3采用水平布置的辐射室和对流室进行余热回收，其中辐射室的水冷壁形成受热面，将大部分热量吸收后，烟气再进入对流室二次吸收残留热量。优选的，所述辐射室内的水冷壁为膜式水冷壁，所述对流室内设有蛇形管蒸发管束，所述蛇形管蒸发管束纵向布置，它们均为现有结构，此处就不再详述其具体的结构，也不再给出实际的结构图。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述烟气净化装置4为带触媒式烟气过滤器，所述带触媒式烟气过滤器具有可对二噁英进行催化降解的催化剂颗粒。在本实施例中，所述烟气净化装置4为带触媒式烟气过滤器，采用所述带触媒式烟气过滤器中的催化剂颗粒可以对烟气中的二噁英进行催化降解。带触媒式烟气过滤器可以为滤芯式或填料式，所述滤芯或填料里混有催化剂颗粒，其中催化剂颗粒为V、Ti或W等元素的氧化物粉末。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述第二次余热回收的热量回收装置为换热器5。在本实施例中，进行第二次余热回收的热量回收装置为换热器5，所述换热器5采用加热软水的方式进行换热。该换热器5也是本领域常规的换热方式，此处就不再详述其具体的工作过程，附图中也省略其具体结构形式图。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，所述第二热量回收装置连通有风机6。优选的，所述风机6连通有烟囱7。在本实施例中，处理好后的烟气最终通过风机6引出并通过烟囱7排放到大气中。
实施例二：
本发明实施例提供一种电炉1烟气余热利用方法，包括如下步骤：S1，将电炉1冶炼产生的高温烟气导入到加热装置中处理掉烟气中的一氧化碳；S2，将处理了一氧化碳的烟气导送至热量回收装置进行第一次余热回收，以获得温度降低了的烟气；S3，将温度降低了的烟气导送至烟气净化装置4进行二噁英的净化，并得到干净的烟气；S4，将所述干净的烟气导送至热量回收装置进行第二次余热回收，并将余热回收完后的烟气排出。在本实施例中，通过改变现有技术中对烟气的处理步骤，对电炉烟气余热分级进行回收，其中，在废钢预热装置可以利用热量对废钢进行预热，在余热回收装置进行第二次余热利用，最后在换热器中再进行第三次余热利用，合理地回收了现有烟气处理过程中所浪费的能量，充分利用了1200-1600℃的电炉烟气余热及烟气中CO的化学热。
作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，在所述S1步骤中，加热装置为废钢预热装置2，采用所述废钢预热装置2对废钢进行预热，并在所述废钢预热装置2上采用混风阀门向所述废钢预热装置2内混入供一氧化碳燃烧的空气。
至于本方法的其他部件及部件的使用方法，请参阅实施例一，本实施例就不再赘述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电炉烟气余热利用系统，其特征在于：包括用于处理掉烟气中的一氧化碳的加热装置、用于进行第一次余热回收的第一热量回收装置、用于对经过所述第一热量回收装置降温后的烟气进行净化的烟气净化装置以及用于对经过所述烟气净化装置净化后的烟气进行第二次余热回收的第二热量回收装置，所述加热装置、所述第一热量回收装置、所述烟气净化装置以及所述第二热量回收装置通过管路依次连通。
2.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述加热装置为废钢预热装置，所述废钢预热装置上安装有混风阀门。
3.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述第一热量回收装置为余热回收装置，所述余热回收装置包括水平布置的辐射室和对流室，所述辐射室和所述对流室沿烟气的流行依次连通。
4.如权利要求3所述的电炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述辐射室内设有膜式水冷壁，所述对流室内设有蛇形管蒸发管束，所述蛇形管蒸发管束纵向布置。
5.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述烟气净化装置为带触媒式烟气过滤器，所述带触媒式烟气过滤器具有可对二噁英进行催化降解的催化剂颗粒。
6.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述第二次余热回收的热量回收装置为换热器。
7.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述第二热量回收装置连通有风机。
8.如权利要求7所述的电炉烟气余热利用系统，其特征在于：所述风机连通有烟囱。
9.一种电炉烟气余热利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将电炉冶炼产生的高温烟气导入到加热装置中处理掉烟气中的一氧化碳；
S2，将处理了一氧化碳的烟气导送至热量回收装置进行第一次余热回收，以获得温度降低了的烟气；
S3，将温度降低了的烟气导送至烟气净化装置进行二噁英的净化，并得到干净的烟气；
S4，将所述干净的烟气导送至热量回收装置进行第二次余热回收，并将余热回收完后的烟气排出。
10.如权利要求9所述的电炉烟气余热利用方法，其特征在于：在所述S1步骤中，加热装置为废钢预热装置，采用所述废钢预热装置对废钢进行预热，并在所述废钢预热装置上采用混风阀门向所述废钢预热装置内混入供一氧化碳燃烧的空气。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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