CN1966730A - 转炉烟气处理方法 - Google Patents

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魏新民
刘利民
李锐
钱纲
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Abstract

本发明的目的是提供一种安全节能、经济可靠的转炉烟气处理方法。该方法包括步骤：采用间接热交换方式将高温转炉烟气冷却到130－170℃；对转炉烟气进行除尘净化；检测除尘净化后的转炉烟气；如果符合预定检测标准，回收转炉烟气，否则将其排放。将转炉烟气冷却到150℃左右的过程中，通过全部采用间接热交换换热器来冷却烟气，可以杜绝在这一过程中的大量水消耗，同时可以回收利用烟气从550℃左右降至150℃左右过程中所释放出来的物理显热。

Description

转炉烟气处理方法
技术领域
本发明涉及一种转炉烟气处理方法。
背景技术
氧气转炉是当前主流的炼钢设备。氧气转炉吹炼过程中产生大量含尘炉气，其温度约1400～1600℃，CO含量高达90％，遇到空气就立即燃烧，部分或全部燃烧后的炉气称为烟气。通常采用可以升降的活动罩裙使炉气尽量不与空气接触，并利用抽气量调节装置抑制炉气尽量少燃烧(燃烧系数α≤0.10)，再对烟气处理。转炉烟气的处理是工业节能、节水、实现负能炼钢、保护环境的重要手段。现有的转炉烟气处理方法包括对转炉烟气的冷却、净化、烟气成分分析以及合格煤气的回收和废烟气的排放等步骤。现有的转炉烟气处理方法中的烟气的冷却步骤通常分为两个阶段。第一阶段是通过冷却烟道将烟气温度降到800～1000℃(或550℃)左右，所谓冷却烟道，实质上是一种间接热交换式换热器系统。第二阶段通常依据除尘方式的不同而有所区别，分为两种方法：干法(LT法)和湿法(OG法)。在所谓的干法(LT法)除尘系统中，采用对烟气直接喷水蒸发冷却，将烟气温度降至200℃，经过静电除尘器净化后，再根据对煤气成分的分析结果，由烟气切换设备执行煤气回收或者对废烟气排放的操作。在所谓的湿法除尘(OG法)系统中，是采用过量的水在两级文氏管中对烟气进行冲洗，以达到降温除尘的双重目的，并根据对煤气成分的分析结果，由烟气切换设备执行煤气回收或者对废烟气排放的操作。
现有转炉烟气处理方法的主要缺点为：1.无论是采用所谓的干法作业还是所谓的湿法作业，都需要消耗大量的水，造成宝贵的水资源的大量浪费；2.在现有的干法系统中，使用电除尘器作为蒸发冷却器后续的除尘工作，由于电除尘器存在火花放电，在处理过程中，当以煤气为主的柱状气流与以空气为主的柱状气流交界处存在较大的互相渗透时，就存在爆燃(或爆炸)的危险；3.在现有的湿式除尘装置中，水消耗量非常大，存在严重水污染问题，且污泥难以处理和利用；4.现有转炉烟气处理装置没能回收利用烟气从800～1000℃(或550℃)至200℃所包含的大量物理显热，不但存在严重水资源的浪费，还造成了能源的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全节能、经济可靠的转炉烟气处理方法。
本发明的转炉烟气处理方法包括步骤：采用间接热交换方式将高温转炉烟气冷却到130-170℃；对转炉烟气进行除尘净化；检测除尘净化后的转炉烟气；如果符合预定检测标准，回收转炉烟气，否则将其排放。
将转炉烟气冷却到150℃左右的过程中，通过全部采用间接热交换换热器来冷却烟气，可以杜绝在这一过程中的大量水消耗，同时可以回收利用烟气从550℃左右降至150℃左右过程中释放出来的物理显热。进一步，可以使上述热交换式换热器由两级换热器组成：将烟气温度降至1000℃(～550℃)的一级换热器和将烟气温度继续降至150℃左右的二级换热器，且所述二级换热器为高效无机热管换热器。在本发明中应用高效无机热管换热器，将低温烟气余热从不回收变为高效的回收利用，可显著提高节能效果。另外，除尘设备优选采用布袋除尘器。由于布袋除尘器不存在内部产生电火花的倾向，因此，运行将更安全。
本发明的优点在于：1.节约宝贵的水资源，属于真正意义上的转炉干法烟气处理装置，而不像目前配备着蒸发冷却器的所谓的干法系统，名为干法，实际耗水量却很大，仅仅是排出的灰尘是干的而已。2.节约能源，能够将烟气温度从大约1000℃(～550℃)降至150℃左右的过程中释放出来的物理热回收利用。3.环保效果好，不存在二次污染。4.运行经济、安全，与电除尘器相比，工作更可靠。5.由于杜绝了煤气系统新增加水和水蒸汽，可提高回收的煤气品质。
附图说明
图1示意性表示本发明转炉烟气处理方法的方法流程图。
下面结合附图详细说明本发明的转炉烟气处理方法。
具体实施方式
图中，1表示转炉，2表示转炉的活动烟罩，3表示余热锅炉，4表示重力沉降室，5表示烟气管道，6表示高效无机热管换热器，7表示布袋除尘器，8表示引风机，9表示煤气成分检测装置，10表示切换站，11表示煤气回收管，12表示排放烟囱。
本发明的方法步骤为：转炉1产生的烟气由活动烟罩2捕捉，进入余热锅炉3，余热锅炉3实质上只是一种换热器，通过余热锅炉3的热交换作用，将转炉烟气的温度降到1000℃(～550℃)左右。然后进入重力沉降室4，除去25~35％粗粉尘(≥40um)颗粒。此后，烟气经管道5进入高效无机热管换热器6，将烟气温度进一步降低到150℃左右，且控制在130-170℃范围内。应当注意，无论是由余热锅炉还是由高效无机热管换热器回收的热能均产生蒸汽，例如可送至发电厂转化成电能，以得到充分利用。接着，烟气进入卧式圆筒型布袋除尘器7中进行净化，由于布袋除尘器7的结构和功能已为本领域所熟知，在此不再详述，其内可以设置扇型刮灰装置(图中未示出)，由刮灰装置从内壁清理收集的灰尘可以通过例如刮板输送机等装置从布袋除尘器7底部设置的集灰槽(图中也未示出)中排出。紧连布袋除尘器7的是引风机8，它是处理系统烟气流动的动力源。引风机8后的管道上设置了一个煤气成分检测装置9，经检测后的烟气进入切换站10。当检测结果表示气体成分符合煤气的回收条件时，切换站内部的回收阀打开，此时，回收管11打开，合格煤气送往煤气柜，而排放阀关闭。当检测结果表示此时的气体成分不符合煤气的回收条件时，切换站内回收阀关闭，而排放阀打开，此时，废烟气则由排放烟囱点火排放。
具体实施本发明时，应当特别注意系统的密封、防爆问题。
本领域技术人员应当理解，上述实施方式仅起解释本发明的作用，而不应当理解为对其作出的任何限制。

Claims (5)

1.一种转炉烟气处理方法，其特征在于，包括步骤：
采用间接热交换方式将高温转炉烟气冷却到130-170℃；
对转炉烟气进行除尘净化；
检测除尘净化后的转炉烟气；
如果符合预定检测标准，回收转炉烟气，否则将其排放。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：冷却步骤分为两个阶段进行，第一冷却阶段是将高温烟气冷却到500-600℃，第二冷却阶段是利用无机热管换热器继续将烟气冷却到130-170℃。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在第二冷却阶段中，利用无机热管换热器回收的烟气热能来产生蒸汽。
4.如权利要求1-3之任一项所述的方法，其特征在于：利用布袋除尘器对转炉烟气进行除尘净化。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：利用布袋除尘器中设置的刮灰装置来从布袋除尘器的内壁清理灰尘。
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