CN201136877Y - 一种转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置 - Google Patents

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程树森
李朝东
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Abstract

本实用新型属于热交换领域，特别是一种转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置，该装置包括：通过活动烟罩(2)与转炉(1)连接的汽化冷却烟道(3)，汽化冷却烟道(3)连接余热锅炉(4)，余热锅炉(4)与发电设备连接并通过烟道与干式除尘器(5)连接，干式除尘器(5)通过烟道连接主抽风机(6)。本实用新型设备有效提高了烟气排放指标或煤气回收质量，提高了治理效率，并且将回收的热量用于余热发电装置发电，实现了煤气回收的环保节能。

Description

一种转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置
技术领域
本实用新型属于热交换领域，特别是一种用于冶金转炉一次除尘的转炉煤气余热回收及干法除尘装置。
背景技术
转炉炼钢时产生含大量的一氧化碳(CO)烟气，粉尘含量高达80-120g/Nm3，不能直接用作其他用途，必须经过除尘后，将粉尘降到国标以下才能应用，但烟气温度很高，一般在1400℃左右，必须先冷却降温后才能除尘，俗称转炉一次除尘。目前，国内外转炉一次除尘主要分干法和湿法两种。
干法有以LT法为主，其主要采用转炉通过活动烟罩连接汽化冷却烟道，汽化冷却烟道连接汽化冷却装置，汽化冷却装置通过管道连接静电除尘器，静电除尘器通过管道连接调速风机，调速风机通过管道连接煤气转换站，煤气转换站通过管道分别连接煤气冷却器及放散烟囱。调速风机与变频器连接。其除尘回收工艺路线：转炉煤气-汽化冷却烟道-蒸发冷却器-静电除尘器-风机站-煤气转换站。由于汽化冷却装置对高温烟气温度的控制要求较高，稍有偏差即会影响后续的静电除尘器的正常运行，汽化装置的冷却温度直接影响烟气的比电阻，温度高比电阻高，不容易荷电，当温度低则湿度高，比电阻下降，可造成极板吸附和电晕封闭，从而影响烟气含尘浓度和产生爆炸危险性，影响系统正常运行，静电除尘器经常引起爆炸的原因在于其阴极芒刺尖端放电，易产生电火花，当氧含量超过2％时，煤气遇明火则产生爆炸，影响生产，调速风机运行控制与烟器温度变化密切相关，而温度变化与汽化冷却状况，如温度、湿度密切相关直接影响粉尘的比电阻特征，由于调速风机的惯性较大，其运行调速易产生过量从而引起系统来回波动，影响正常运行，风机调速风量大，则煤气品质降低，且煤气含氧量过高造成安全隐患，风量过小则煤气炉口外溢，影响二次除尘。
湿法除尘以80年代宝钢引进的双文程式的OG法为代表，核心设备有矩形手动可调文氏管、液压司服装置控制的R-D型文氏管、90弯头脱水器、折板式水雾分离器等，工艺具有设备简单，操作方便，安全性高的优点，但是也存在对水质要求高、系统阻力大、粉尘排放浓度高、系统容易结垢、电耗高等缺点。下面的缺陷难以克服：
A、烟气中的粉尘含量高。
按照我国现行的有关标准规定，转炉烟气直接排放时其粉尘含量应小于或等于100mg/Nm3；而如果回收煤气时并网要求的粉尘含量应小于或等于15mg/Nm3。一般说来，现有的湿法除尘很难除去2微米以下的粉尘，含尘量一般在150mg/Nm3。
B、系统阻力大，风机抽不动，炉口冒烟冒火。
净化效果不好，导致排放不达标、管道结垢、风机积泥运行寿命短。曾有钢厂和设计单位试图采用增加喷水量的方法来解决，如有的钢厂20吨转炉烟气冷却水量由150吨/时提高到约200吨/时，但效果并不理想；非但没有解决净化问题，还导致系统阻力增加，从而加剧炉口冒火和风机损坏，又被迫提高风机功率，增加了能源消耗和动力成本，走入了恶性循环的怪图。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种可以有效回收转炉烟气/煤气中的热能、改善除尘能力、提高煤气回收质量的除尘装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置，包括：通过活动烟罩2与转炉1连接的汽化冷却烟道3，汽化冷却烟道3连接余热锅炉4，余热锅炉4与发电设备连接并通过烟道与干式除尘器5连接，干式除尘器5通过烟道连接主抽风机6。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型克服了现有技术中的不足之处，用余热锅炉替代蒸发冷却器，可以回收烟气中所含的物理热来进行余热发电；用布袋除尘(或塑烧板除尘器)替代电除尘器，避免了比电阻变化对静电除尘器的不利影响、静电除尘器由于电晕封闭打火和极线放电引起爆炸的危险，以及排放浓度变化影响煤气回收品质不合格的弊端。
本实用新型将余热回收装置和发电装置组合一体使用，通过余热回收装置，将高温烟气温度降至130℃以下，避免烟气进入布袋式除尘器(或塑烧板除尘器)后不再结露板结或烧毁除尘器，保证除尘工艺工程的平稳顺利进行，有效提高了烟气排放指标或煤气回收质量，提高了治理效率，并且将回收的热量用于余热发电装置发电，实现了煤气回收的环保节能。
附图简要说明
图1为本实用新型转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步描述：
本实用新型属于转炉烟气一次除尘装置，本装置主要包括转炉1、活动烟罩2、汽化冷却烟道3、余热锅炉4、布袋式除尘器(或塑烧板除尘器)5、调速风机6、稳压调节阀7、三通阀、放散烟囱、煤气冷却器、煤气柜等组成。
转炉烟气经过活动烟罩2、汽化冷却烟道3以后，进入余热锅炉4，经过换热后，烟气温度降到130℃，同时余热锅炉利用烟气余热来加热水，产生大量高压高温的水蒸汽并联输送给汽轮机组发电，用来进行余热发电。余热锅炉4通过烟道与干式除尘器(布袋除尘器或塑烧板除尘器)5连接，干式除尘器5通过烟道连接调速风机6，在干式除尘器5与主抽调速风机6之间加装稳压调节阀，由伺服机构动态反馈控制，可以保证炉口保持微正压。主轴调速风机7通过烟道连接三通阀，可用于切换，放散时进入放散烟囱，回收时经过煤气冷却器后进入煤气柜。
本实用新型结构简单、合理，余热锅炉对转炉烟气降温的同时，利用烟气的物理热进行蒸汽余热发电，从余热锅炉出来的煤气不含水蒸气，用布袋除尘器不会形成结露。密闭容积式带式除尘器(或塑烧板除尘器)的密闭性保证了含氧量小于2％。稳压调节阀可以根据炉口的微差压自动调节。有效提高了烟气排放指标，净化后的煤气粉尘含量降到10mg/m3以下，提高了治理效率，并且将回收的热量用于余热发电装置发电，实现了煤气回收的环保节能。

Claims (6)

1.一种转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置，其特征在于：它包括：通过活动烟罩(2)与转炉(1)连接的汽化冷却烟道(3)，汽化冷却烟道(3)连接余热锅炉(4)，余热锅炉(4)与发电设备连接并通过烟道与干式除尘器(5)连接，干式除尘器(5)通过烟道连接主抽风机(6)。
2.根据权利要求1所述的转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置，其特征在于：所述干式除尘器(5)与主抽风机(6)之间有稳压调节阀(7)。
3.根据权利要求1所述的转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置，其特征在于：所述干式除尘器(5)为脉冲布袋除尘器、塑烧板除尘器、静电除尘器中的一种。
4.根据权利要求1所述的转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置，其特征在于：所述汽化冷却烟道(3)与余热锅炉(4)通过蒸汽管线并联到发电装置。
5.根据权利要求1所述的转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置，其特征在于：所述发电装置为汽轮机组发电。
6.根据权利要求1所述的转炉煤气余热回收发电及干法除尘装置，其特征在于：所述余热锅炉为调温余热锅炉。
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