CN114921608A - 一种转炉烟气余热回收和净化工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及炼钢和能源利用领域，尤其涉及一种转炉烟气余热回收和净化工艺，所述工艺包括以下步骤：将转炉烟气用第一熔盐进行循环冷却，得到第一高温熔盐和一级冷却烟气；将所述一级冷却烟气用第二熔盐进行喷淋，得到二级冷却烟气和熔盐液滴，其中，所述第二熔盐被雾化并捕获所述一级冷却烟气中的烟尘颗粒，以实现所述一级冷却烟气的净化；将所述第一高温熔盐和所述熔盐液滴进行收集并换热，以实现转炉烟气的余热回收；实现了对转炉烟气的余热利用，并通过熔盐液态下的高粘度和对烟尘的吸附作用，实现对烟尘的净化，非常适合炼钢厂的节能改造和环保设备升级改造。
Description
技术领域
本申请涉及炼钢和能源利用领域，尤其涉及一种转炉烟气余热回收和净化工艺。
背景技术
目前，钢铁企业连续性可利用余热及易于回收的余热大都已实施了回收利用措施，而炼钢环节中存在的大量温度、流量、压力等参数波动较大的间歇性的余热难以得到高效利用，即使采用了储热装置来满足连续发电的要求，但由于热源不稳定，难以形成高温高压的高品质蒸汽，只能采用低参数饱和蒸汽轮机发电，导致发电效率低下，而且运行方式只能以余热定蒸汽量，不能灵活调节电力输出，无法满足电力调峰需求。转炉炼钢间歇性高温烟气余热属于高品位热能资源，目前广泛采用的转炉烟道汽化余热锅炉将高温热能转化为低品位的低压饱和蒸汽，通过蒸汽储热器实现连续蒸汽输出，用于低温低压饱和蒸汽发电，余热资源利用效率低。
氧气转炉炼钢采用吹氧冶炼，在吹炼过程中，其烟气量、烟气成分和烟气温度随冶炼阶段呈周期性变化。同时，在吹炼过程中，会产生大量烟尘和CO气体。氧气转炉炼钢中烟尘含有大量的氧化铁、二氧化硅、氧化钙、铁等杂质。烟气净化系统由蒸发冷却器、电除尘器、粗粉尘输送系统、细粉尘输送系统、主引风机和放散烟囱等组成。其主要功能是对烟气进行再冷却、对烟气进行净化、将收集下的粉尘输送至热压块设施。转炉煤气的回收过程必须进行净化才能实现综合利用，变废为主，同时又净化了大气环境。
目前，转炉余热回收和净化系统主要是湿法(OG法)技术，烟气经汽化冷却烟道后，采用喷水冷却方式，烟气温度降至65℃，同时除去烟气中的粉尘，净化后的煤气回收利用，系统全过程采用湿法处理。转炉煤气中大量的显热未利用，既浪费了能源，又增加了水的消耗。结合转炉煤气的特性，经过多年的研发，目前大多数钢厂已经开发了适用于转炉一次余热回收的余热锅炉。
干法(LT法)除尘系统主要由蒸发冷却器、静电除尘器和煤气冷却器组成。与老式的除尘系统(OG法)相比，LT法的主要优点是：除尘净化效率高，通过电除尘器可直接将粉尘浓度降低至10mg/Nm3以下，对于粒径小于0.1um的微细粉尘，仍有较高的除尘效率；该系统全部采用干法处理，不存在二次污染和污水处理的系统；系统阻损小，煤气回收热值高，回收粉尘可直接利用，节约了能源；系统优化，减少占地面积，便于管理和维护。因此，干法除尘技术比湿法除尘技术具有更高的经济效益和环境效益。
目前熔盐储能技术可以将间歇性高温余热资源转化为连续可调可控的高温蒸汽热能，大幅增加发电功率和效率，改善余热发电的经济性，也能够提高余热发电的灵活性，满足负荷跟踪和电网调峰需求，目前熔盐储能技术用于转炉烟气余热回收中存烟气需要进行额外净化的缺陷。
发明内容
本申请提供了一种转炉烟气余热回收和净化工艺，以解决现有熔盐进行余热回收时需要进行烟气净化工序的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种转炉烟气余热回收和净化工艺，所述工艺包括以下步骤：
将转炉烟气用第一熔盐进行循环冷却，得到第一高温熔盐和一级冷却烟气；
将所述一级冷却烟气用第二熔盐进行喷淋，得到二级冷却烟气和熔盐液滴，其中，所述第二熔盐被雾化并捕获所述一级冷却烟气中的烟尘颗粒，以实现所述一级冷却烟气的净化；
将所述第一高温熔盐和所述熔盐液滴进行收集并换热，以实现转炉烟气的余热回收。
可选的，所述一级冷却烟气的温度为900-1000℃，所述一级冷却烟气的流速为8-14m/s。
可选的，所述第二熔盐的温度为400-500℃，所述第二熔盐的粘度为1.2-1.8pc。
可选的，所述喷淋的速度为25-30m3/h。
可选的，所述第一高温熔盐的温度400-600℃。
可选的，所述二级冷却烟气的温度为400-500℃。
可选的，所述工艺还包括：
将所述二级冷却烟气至少一次进行熔盐喷淋，得到净化烟气，其中，所述净化烟气的含尘量为40-70mg/m3，所述净化烟气温度为400-420℃；
将净化烟气进行冷却，得到净化冷却烟气。
可选的，所述净化冷却烟气的温度为60-70℃。
第二方面，本申请提供了第一方面所述的工艺所使用的系统，所述系统包括：
烟气收集运输装置，用于对转炉烟气进行收集和运输；
熔盐冷却装置，所述熔盐冷却装置与所述烟气收集运输装置连通，用第一熔盐对所述转炉烟气进行冷却；
熔盐喷淋装置，所述熔盐喷淋装置与所述熔盐冷却装置连通，用于对所述熔盐冷却装置出口端的烟气进行冷却和净化；
熔盐热量回收装置，分别与所述熔盐冷却装置和所述熔盐喷淋装置连通，用于对所述熔盐冷却装置和熔盐喷淋装置中的熔盐进行收集并进行热交换，以实现热量的回收利用。
可选的，所述熔盐冷却装置包括管程和壳程，所述管程用于容纳所述转炉烟气，所述壳程，用于容纳所述第一熔盐。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该方法，所述一级冷却烟气用第二熔盐进行喷淋，得到二级冷却烟气和熔盐液滴，其中，所述第二熔盐被雾化并捕获所述一级冷却烟气中的烟尘颗粒，以实现所述一级冷却烟气的净化，将所述第一高温熔盐和所述熔盐液滴进行收集并换热，以实现转炉烟气的余热回收，摆脱了传统工艺采用蒸汽冷却热回收，后期还要进行脱水、湿法除尘、干法除尘的复杂工艺，整体流程简洁、高效；实现了对转炉烟气的余热利用，并通过熔盐液态下的高粘度和对烟尘的吸附作用，实现对烟尘的净化，非常适合炼钢厂的节能改造和环保设备升级改造。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种转炉烟气余热回收和净化工艺的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种转炉烟气余热回收和净化系统结构示意图。
1、转炉，2、熔盐冷却装置，3、熔盐喷淋装置，4、收集槽，5、出灰机。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
第一方面，本申请提供了一种转炉烟气余热回收和净化工艺，如图1所示，所述工艺包括以下步骤：
S1.将转炉烟气用第一熔盐进行循环冷却，得到第一高温熔盐和一级冷却烟气；
具体地，转炉烟气的温度为1500-1600℃，第一熔盐可以作为换热介质对转炉上方的烟罩和管道进行循环冷却。
S2.将所述一级冷却烟气用第二熔盐进行喷淋，得到二级冷却烟气和熔盐液滴，其中，所述第二熔盐被雾化并捕获所述一级冷却烟气中的烟尘颗粒，以实现所述一级冷却烟气的净化；
具体地，一级冷却烟气进入冷却塔，冷却塔顶端采用高温熔盐喷淋的方式，借助烟气的高温和流速，将喷淋的熔盐雾化成液滴，并完成烟气的二次降温。雾化的熔盐液滴依靠本身的粘度将烟气中的烟尘颗粒捕获，可以落入冷却塔低端的收集槽。
在一些实施方式中，所述一级冷却烟气的温度为900-1000℃，所述一级冷却烟气的流速为8-14m/s。
控制一级冷却烟气的温度为900-1000℃的原因在于：温度超过1000℃会导致高温热量没有回收，影响热回收效率，同时温度太高会造成烟气燃爆，降低设备运行的安全性；烟气温度低于900℃，一级冷却带来余热回收的压力增大，增加了一级冷却设备能力和设备投资，不经济。
在一些实施方式中，所述第二熔盐的温度为400-500℃，所述第二熔盐的粘度为1.2-1.8pc。
具体地，第二熔盐进行喷淋实现烟气二级降温，同时在熔盐喷淋时，管路的后端设计可调喉口，借助烟气的高速流动和可调喉口实现熔盐不同程度的雾化，实现对烟气中固体颗粒物的捕捉，熔盐的粘度控制在1.2-1.8pc。一般认为水的粘度为1pc，本申请实施例中设置的1.4Pc为水粘度的1.4倍。经过一级冷却烟气不仅具有高温特性，同时也是一种高温气流，高温气流可以将喷淋后的熔盐引射，从而达到熔盐液滴的雾化处理，造成更好的换热和除尘净化的效果。熔盐被高温烟气流雾化取决于两个因素，一个是第二熔盐的粘度，另一个是喷淋塔后端喉管的调喉作用导致的一级冷却烟气的气流流速的变化。
表1一级冷却烟气的气流流速和熔盐粘的除尘效果(mg/m3)。
由表1可知，一级冷却烟气的气流流速为8m/s和熔盐粘度为1.6Pas，效果最佳；二级冷却烟气的气流流速为14m/s和熔盐粘度为1.8Pas，效果较差。
在一些实施方式中，所述喷淋的速度为25-30m3/h。
本申请实施例中，喷淋速度大于30m3/h，导致熔盐液滴和烟气之间的接触时间缩短，降低换热效率和熔盐捕获固体颗粒物的能力；喷淋速度小雨25m3/h，会导致熔盐的液滴不够细小，减少和烟气之间的换热比表面积，也会影响换热效率和除尘效果。
在一些实施方式中，所述第一高温熔盐的温度400-600℃。优选的，200-500℃
在一些实施方式中，所述二级冷却烟气的温度为400-500℃。
本申请实施例中，烟气大于500℃，导致二级冷却换热效率太低，增加了后面烟气降温的难度；烟气温度低于400℃同样会增加二级冷却的换热压力，导致设备运行超负荷或者带来设备设计投资太大。
S3.将所述第一高温熔盐和所述熔盐液滴进行收集并换热，以实现转炉烟气的余热回收。
具体地，储盐槽采用沉淀过滤的方式，将烟气中的烟尘颗粒集中、导出，实现烟气的净化；同时，二级冷却烟气可以进入煤气柜收集、再利用；烟罩、烟道、冷却塔中的高温熔盐，循环汇集入最终的储盐槽，储盐槽内部布置换热器，采用一级或者两级换热，产生高温高压的蒸汽，最终实现转炉烟气的余热回收。
在一些实施方式中，所述工艺还包括：
将所述二级冷却烟气至少一次进行熔盐喷淋，得到净化烟气，其中，所述净化烟气的含尘量为40-70mg/m3，所述净化烟气温度为400-420℃；
将净化烟气进行冷却，得到净化冷却烟气。
在一些实施方式中，所述净化冷却烟气的温度为60-70℃。
第二方面，本申请提供了第一方面所述的工艺所使用的系统，如图2，所述系统包括：
烟气收集运输装置，用于对转炉烟气进行收集和运输；
具体的，烟气收集运输装置设置于转炉1上方。
熔盐冷却装置2，所述熔盐冷却装置与所述烟气收集运输装置连通，用第一熔盐对所述转炉烟气进行冷却；
熔盐喷淋装置3，所述熔盐喷淋装置与所述熔盐冷却装置连通，用于对所述熔盐冷却装置出口端的烟气进行冷却和净化；
熔盐热量回收装置，分别与所述熔盐冷却装置和所述熔盐喷淋装置连通，用于对所述熔盐冷却装置和熔盐喷淋装置中的熔盐进行收集并进行热交换，以实现热量的回收利用。
具体地，熔盐冷却装置可以为熔盐冷却烟道，熔盐喷淋装置可以为熔盐喷淋塔，所述熔盐热量回收装置可以包括收集槽4，所述捕获烟尘颗粒的熔盐落入熔盐热量回收装置的收集槽4，采用不同孔隙度的金属泡沫或者无机非金属泡沫材料对熔盐进行多级过滤，定期捞出粗灰和细灰，置于出灰机5中；粗灰和细灰中含有熔盐，采用高温蒸汽吹扫、漂洗的方法，将盐水回收，经过多效蒸发器实现盐水的分离。
具体地，整个烟道分为若干个段，每段烟道内的熔盐的温度和循环流量可调。熔盐的温度设定与距离转炉烟罩的远近有关，距离越远熔盐温度越高。通过转炉的大小、作业强度、炼钢工艺结合铁水成分充分计算烟气的余热大小，来合理地设定每一段烟道的长度，以保证吹炼过程烟气的一级冷却，回收30％以上的热量，同时为下一步烟气余热的进一步回收利用和熔盐喷淋净化创造条件。
表2各段烟道的设定温度表。
| 第一段 | 第二段 | 第三段 | 第四段 | 末端 | |
| 熔盐温度(℃) | 400±10 | 450±10 | 500±10 | 550±10 | 600±10 |
本申请实施例中，控制各段烟道的设定温度的原因是炼钢过程的烟气温度在1500-1600℃，而且其中还有大量的CO，如不采用迅速降温会造成燃爆的危险，所以在距离烟罩越近的第一段采用较低的熔盐温度进行强制换热，熔盐吸热后温升越大，而随着距离烟罩越远，烟气温度降低，换热效率降低，熔盐吸热温升减少，整体上熔盐在一个动态的温升和动态换热环境中进行热交换，具有最佳的余热回收效果和安全效果。
烟罩、烟道、冷却塔中的获得烟气余热的熔盐，循环汇集入最终的储盐槽；熔盐热量回收装置还可以包括熔盐的循环采用耐650℃的熔盐泵，储盐槽储盐量在200-250t，温度控制在400-420℃，内部布置换热器，采用一级或者两级换热，外接蒸汽发生器和汽包，产生3.5-4.5MPa高品质的蒸汽，并网发电，最终实现转炉烟气的余热回收。
本申请实施例中，烟道中熔盐将温度和流量大幅波动的高温烟气热量转化为熔融态熔盐的显热，吸热后温度升高的高温熔盐送入高温熔盐罐；当系统需要发电时，将高温熔盐依次泵入熔盐/蒸汽过热器、熔盐/水蒸发器和熔盐/水的给水预热器，逐级加热给水，产生高温高压蒸汽，换热后的熔盐温度降低，完成储能循环；如需进一步提高发电效率，还可增加再热器。
本申请实施例中，在转炉烟气一次降温后，采用熔盐喷淋塔代替传统的蒸汽冷却器，直接利用熔盐喷淋和烟气流引射后的雾化效果，实现对烟气的二次降温和烟尘颗粒的捕获，实现对转炉烟气的余热回收和净化。整个工艺设备简单可靠，同时能源利用率高，烟气净化率可以达到超低排放的标准。
本申请实施例中，采用熔盐蓄热解决了转炉炼钢间歇性操作带来的余热回收设备复杂、能源利用率低的问题；另一方面采用熔盐进行转炉烟气的净化，过程中不仅仅实现了烟气热量的回收，同时实现烟尘中固体颗粒物的吸附，大大简化了烟气净化的传统工艺，其工艺流程简单、设备安全可靠、余热回收和净化效果良好，非常适合在炼钢厂推广。
在一些实施方式中，所述熔盐冷却装置包括管程和壳程，所述管程用于容纳所述转炉烟气，所述壳程，用于容纳所述第一熔盐。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本发明的方法进行详细说明。
实施例1
本实施例提供了一种转炉烟气余热回收和净化工艺，用于3台100t转炉车间烟气余热回收和净化，所述工艺包括以下步骤：
S1.将转炉烟气用第一熔盐进行循环冷却，得到第一高温熔盐和一级冷却烟气；
S2.将所述一级冷却烟气用第二熔盐进行喷淋，得到二级冷却烟气和熔盐液滴，其中，所述第二熔盐被雾化并捕获所述一级冷却烟气中的烟尘颗粒，以实现所述一级冷却烟气的净化；
S3.将所述第一高温熔盐和所述熔盐液滴进行收集并换热，以实现转炉烟气的余热回收。
第一高温熔盐的温度控制在500℃，经过一级冷却后，烟气的温度从1550℃，降到900℃。冷却塔喷淋的熔盐温度控制在500℃，喷淋熔盐的量为30m3/h，烟气经过冷却塔的二级冷却后温度降至500℃。喷淋的熔盐实现烟气二级降温，同时在冷却塔熔盐喷淋管路的后端喉口开度60％，借助10m/s的烟气高速流动和可调喉口实现熔盐雾化，实现对烟气中固体颗粒物的捕捉，第二熔盐的粘度控制1.8pc，二级冷却烟气中固体颗粒物含量降低至100mg/m3。捕获烟尘颗粒的熔盐落入冷却底部的收集槽，熔盐收集槽体积40m3，收集槽采用20、40、60PPI孔隙度的金属泡沫材料对熔盐进行三级过滤，定期捞出粗灰和细灰。二级冷却的烟气再进入下一个冷却塔，采用熔盐喷淋方式实现烟气的三级冷却，熔盐温度控制在400℃，同时烟气被进一步净化，烟气含尘量降低至40mg/m3，烟气温度冷却至410℃。多级净化和降温的烟气，通过汽化冷却烟道降温至60-70℃，进入煤气柜收集、再利用，烟道壳程为水冷。
具体地，烟罩、烟道、冷却塔中的获得烟气余热的熔盐，循环汇集入最终的储盐槽，熔盐的循环采用耐650℃的熔盐泵，储盐槽储盐量在240t，温度控制在400±10℃，内部布置换热器，采用一级换热，外接蒸汽发生器和汽包，产生3.5MPa高品质的蒸汽，并网发电，最终实现转炉烟气的余热回收。被过滤出来的烟气中的粗灰和细灰中含有熔盐，采用高温蒸汽吹扫、漂洗的方法，将盐水回收，经过多效蒸发器实现盐水的分离。
3台100t/h转炉的放热量计算，熔盐的总储热量为6.6MWh。以稳定的高温熔盐为热源，生产高温高压蒸汽，大幅增加余热发电功率和效率，计算得到汽轮机发电功率为4320kW。
实施例2
本实施例提供了一种转炉烟气余热回收和净化工艺，用于3台100t转炉车间烟气余热回收和净化，所述工艺包括以下步骤：
S1.将转炉烟气用第一熔盐进行循环冷却，得到第一高温熔盐和一级冷却烟气；
S2.将所述一级冷却烟气用第二熔盐进行喷淋，得到二级冷却烟气和熔盐液滴，其中，所述第二熔盐被雾化并捕获所述一级冷却烟气中的烟尘颗粒，以实现所述一级冷却烟气的净化；
S3.将所述第一高温熔盐和所述熔盐液滴进行收集并换热，以实现转炉烟气的余热回收。
熔盐的温度控制在450℃，经过一级冷却后，烟气的温度从1550℃，降到950℃。冷却塔喷淋的熔盐温度控制在450℃，喷淋熔盐的量为25m3/h，烟气经过冷却塔的二级冷却后温度降至600℃。喷淋的熔盐实现烟气二级降温，同时在冷却塔熔盐喷淋管路的后端喉口开度60％，借助10m/s的烟气高速流动和可调喉口实现熔盐雾化，实现对烟气中固体颗粒物的捕捉，第二熔盐的粘度控制1.8pc，二级冷却烟气中固体颗粒物含量降低至100mg/m3。捕获烟尘颗粒的熔盐落入冷却底部的收集槽，熔盐收集槽体积40m3，收集槽采用20、40、60PPI孔隙度的金属泡沫材料对熔盐进行三级过滤，定期捞出粗灰和细灰。二级冷却的烟气再进入下一个冷却塔，采用熔盐喷淋方式实现烟气的三级冷却，熔盐温度控制在400℃，同时烟气被进一步净化，烟气含尘量降低至40mg/m3，烟气温度冷却至410℃。多级净化和降温的烟气，通过汽化冷却烟道降温至60-70℃，进入煤气柜收集、再利用，烟道壳程为水冷。
烟罩、烟道、冷却塔中的获得烟气余热的熔盐，循环汇集入最终的储盐槽，熔盐的循环采用耐650℃的熔盐泵，储盐槽储盐量在240t，温度控制在400±10℃，内部布置换热器，采用一级换热，外接蒸汽发生器和汽包，产生3.5MPa高品质的蒸汽，并网发电，最终实现转炉烟气的余热回收。被过滤出来的烟气中的粗灰和细灰中含有熔盐，采用高温蒸汽吹扫、漂洗的方法，将盐水回收，经过多效蒸发器实现盐水的分离。
3台100t/h转炉的放热量计算，熔盐的总储热量为6.6MWh。以稳定的高温熔盐为热源，生产高温高压蒸汽，大幅增加余热发电功率和效率，计算得到汽轮机发电功率为4320kW。
实施例3
本申请实施例与实施例1的区别在于：第二熔盐的粘度控制1.2pc，其他与实施例相同。
实施例4
本申请实施例与实施例1的区别在于：第二熔盐的粘度控制2.1pc，其他与实施例1相同。
实施例5
本申请实施例与实施例1的区别在于：所述一级冷却烟气的流速为5m/s。其他与实施例1相同。
实施例6
本申请实施例与实施例1的区别在于：所述一级冷却烟气的流速为16m/s。其他与实施例1相同。
对比例1
现有的熔盐回收转炉烟气的方法，没有对烟道不同位置熔盐的温度进行优化和调整，造成每段的换热效率很不稳定，而且不能实现最佳的换热效率。同时烟气余热回收效率的不稳定和低余热回收率，导致后面还要布置庞大的湿法和干法除尘装备，整体的除尘效率低下。
对比例2
部分熔盐回收烟气的方案没有采用熔盐喷淋的方案，导致在烟气的一级冷却后，温度降低到1000℃下的余热回收下利率低下，其往往通过延长烟道的长度和增加烟气和熔盐管程的换热时间来提高余热的回收率，但是由于熔盐和烟气不能直接接触，而是通过熔盐管道间接换热，热效率一般都不高，最重要的是其烟气中的固体颗粒物无法进行捕捉，还需要后期上湿法和干法除尘，除尘效果不佳。
用现场对煤气柜的烟气颗粒物含量检测和整体余热回收效率计算的方法对实施例1-6和对比例1-2的转炉烟气余热回收和净化中的相关参数进行检测结果如表3。
表3实施例1-6和对比例1-2的转炉烟气余热回收和净化参数结果。
由表3可知，采用本发明利用合理的烟道以及冷却的熔盐换热工艺，结合熔盐喷淋工艺方法，可以获得较高的余热回收率和除尘效果，说明了本发明在烟气余热回收和净化方面的先进性。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
1)烟气余热回收的过程中，由于高温转炉烟气被多级的降温，为烟气的净化提供了条件，采用熔盐喷淋雾化和蒸汽雾化相结合的方法，将烟气中固体颗粒物捕获，由于高温熔盐具有流动性好、粘度合适的特点，达到100mg/m3的排放要求，同时这些固体颗粒物被喷淋塔下的储盐槽分级过滤，排除，回收，整个处理过程工艺简单、高效。
2)高温熔盐的沸点远远高于水，很好地解决了汽化冷却过程中因转炉烟道温度高，导致膜沸腾阶段冷却速度无法控制，以及冷却不均的问题，采用加压过热水和庞大的蒸汽储热器的问题。同时避免了转炉吹炼过程烟气间歇性的问题，避免了常规的储热器必须根据烟气间歇性做出适时调整汽包放散、输出等被动性操作的问题。
3)采用熔盐储能，将间歇性烟气余热通过烟道内循环的熔盐传输到储盐罐，通过储盐罐协调烟气一级冷却、二级冷却或者多级冷却导入的热量，并采用储盐罐内部自带的换热系统输出稳定的蒸汽给蒸汽发电机组。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种转炉烟气余热回收和净化工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
将转炉烟气用第一熔盐进行循环冷却，得到第一高温熔盐和一级冷却烟气；
将所述一级冷却烟气用第二熔盐进行喷淋，得到二级冷却烟气和熔盐液滴，其中，所述第二熔盐被雾化并捕获所述一级冷却烟气中的烟尘颗粒，以实现所述一级冷却烟气的净化；
将所述第一高温熔盐和所述熔盐液滴进行收集并换热，以实现转炉烟气的余热回收。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述一级冷却烟气的温度为900-1000℃，所述一级冷却烟气的流速为8-14m/s。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述第二熔盐的温度为400-500℃，所述第二熔盐的粘度为1.2-1.8pc。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述喷淋的速度为25-30m3/h。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述第一高温熔盐的温度400-600℃。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述二级冷却烟气的温度为400-500℃。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括：
将所述二级冷却烟气至少一次进行熔盐喷淋，得到净化烟气，其中，所述净化烟气的含尘量为40-70mg/m3，所述净化烟气温度为400-420℃；
将净化烟气进行冷却，得到净化冷却烟气。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述净化冷却烟气的温度为60-70℃。
9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的工艺所使用的系统，其特征在于，所述系统包括：
烟气收集运输装置，用于对转炉烟气进行收集和运输；
熔盐冷却装置，所述熔盐冷却装置与所述烟气收集运输装置连通，用第一熔盐对所述转炉烟气进行冷却；
熔盐喷淋装置，所述熔盐喷淋装置与所述熔盐冷却装置连通，用于对所述熔盐冷却装置出口端的烟气进行冷却和净化；
熔盐热量回收装置，分别与所述熔盐冷却装置和所述熔盐喷淋装置连通，用于对所述熔盐冷却装置和熔盐喷淋装置中的熔盐进行收集并进行热交换，以实现热量的回收利用。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述熔盐冷却装置包括管程和壳程，所述管程用于容纳所述转炉烟气，所述壳程，用于容纳所述第一熔盐。
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| US20200070090A1 (en) * | 2018-09-03 | 2020-03-05 | South China Institute Of Environmental Science. Mee | Waste gas purification system and method |
| CN212902702U (zh) * | 2020-08-26 | 2021-04-06 | 裕润丰(天津)科技有限公司 | 一种炼钢转炉烟气余热回收系统 |
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- 2022-06-15 CN CN202210681038.4A patent/CN114921608A/zh active Pending
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| 曾慕成: "用熔融盐和熔融金属净化高温气体的方法", 《冶金安全》, no. 1, pages 62 - 65 * |
| 李家瑞: "工业企业环境保护", 31 August 1992, 冶金工业出版社, pages: 392 * |
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