CN201762361U - 一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置 - Google Patents

Abstract

一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置，属于一种锅炉节能净化技术，该烟气回收净化系统流程简单，设备投资少，烟尘阻力小，风机能耗低；采用余热锅炉，可以将烟气温度从1400℃左右降到200℃，回收了烟气大量的湿热，产生的饱和蒸汽量大，饱和蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机发电，可大大减少电炉的能耗；采用余热锅炉的余热能与烟尘的净化，使系统排灰为干灰，灰尘经热压块后返回转炉用于炼钢，可提高转炉产量的1％～2％；整个系统基本不消耗水资源，产生的蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机房发电，发电后凝水经过处理后再回到锅炉房重新循环利用；采用净化除尘器，使煤气及外排烟气粉尘小于10mg/Nm³，达到节能减排的目的，利国、利民。

Description

一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉节能净化技术，特别是一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置。

背景技术

我国改革开放以来，国民经济快速增长，“科技创新，自主创新”已成为我国目前工业发展的主流。我国现代工业正逐步向节约型、节能减排、低碳的方向发展。尤其是中大型发电厂、热电厂、炼钢厂、水泥厂等运用锅炉的企业，氧气顶吹转炉得到广泛的应用。但是氧气顶吹转炉在吹炼过程中，排出大量的红棕色的浓烟，就是常说的烟气。这些烟气的温度很高，产生许多热量，若不加以利用，将浪费许多的热量能源。且烟气中含大量有害物质，如果不加以净化处理，直接排放到大气中，将严重污染空气，对方圆十公里以内的工厂、居民的身体健康造成危害，同时污染农作物。因此，如果将转炉排出的烟气净化回收，将产生很大的经济价值、社会价值，可以变害为利，变废为宝。目前：国内未燃法常用的及推荐的烟气回收流程均存在一定的不足，如：烟气余热回收率不高，造成大量热量损失；整个处理系统耗费大量的设备及人力，有些设备还需国外进口，运行成本高，设备的加湿处理也将浪费大量的水资源，并且大量的湿粉尘也不能得到有效的利用。同行业的科技研发人员及技术人员经过不断地探索、研究、试验，希望寻找出一种除尘效率高、节能环保的烟气净化系统，虽然取得一定的效果，但在实际应用中仍然存在着尚未克服的技术难题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服以上不足，提供一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置，该烟气回收净化系统流程简单，设备投资少，烟尘阻力小，风机能耗低；采用余热锅炉，可以将烟气温度从1400℃左右降到200℃，回收了烟气大量的湿热，产生的饱和蒸汽量大，饱和蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机发电，可大大减少电炉的能耗；采用余热锅炉的余热能与烟尘的净化，使系统排灰为干灰，灰尘经热压块后返回转炉用于炼钢，可提高转炉产量的1％～2％；整个系统基本不消耗水资源，产生的蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机房发电，发电后凝水经过处理再回到锅炉房重新循环利用；采用净化除尘器，使煤气及外排烟气粉尘小于10mg/Nm3，达到节能减排的目的，利国、利民。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：含有转炉、汽化冷却烟道、蒸发冷却塔、粗灰输灰系统、细灰输灰系统、电除尘器、电机、轴流风机、消声器、煤气回收杯阀、煤气放散杯阀、烟囱、点火装置、煤气冷却塔，转炉呈圆筒状，转炉上方设有汽化冷却烟道，汽化冷却烟道与蒸发冷却塔相连接，蒸发冷却塔与圆弧状弯管相连接，弯管下端设有粗灰输灰系统，蒸发冷却塔通过圆弧状弯管与电除尘器相连接，电除尘器下端设有细灰输灰系统，电除尘器与轴流风机上接口相连接，轴流风机上设有电机，轴流风机另一端接口与消声器相连接，在消声器管上设有两根竖管，前端竖管设有煤气回收杯阀，后端竖管设有煤气放散杯阀，煤气回收杯阀管道与煤气冷却塔中间相连接，煤气放散杯阀通过管道与烟囱下端相连接，烟囱上端设有点火装置，煤气冷却塔上端设有煤气输出口，构成了一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置。

该氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置采用的技术原理是：该装置采用锅炉余热回收、电极打压除尘、消烟、消声及蒸发吸热的物理原理相结合设计而成。转炉产生的烟气，通过罩裙，被吸入汽化冷却烟道，汽化冷却烟道是间歇式作业。转炉在冶炼钢及吹炼的过程存在热交换，其余过程则不存在热交换，吹炼过程随着吹炼初、中、后期热负荷发生交替性变化。在汽化冷却烟道内壁边存在水循环，在一定范围内，表现为高压力循环上升阻力小，蒸汽体积减小，水被汽隔绝的几率减小，有利于烟道寿命的延长。采用余热锅炉的余热，可以将烟气温度从1400℃左右降到200℃，回收了烟气大量的湿热，产生的饱和蒸汽量大，饱和蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机发电，可大大减少电炉的能耗；采用氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统，使系统排灰为干灰，灰尘经热压块后返回转炉用于炼钢，可提高转炉产量的1％～2％。由于超过1400℃的高温烟气对锅炉管内壁的烘烤，汽泡沿管的内壁形成，靠水的流速将其带走，如果水循环不畅或上升管阻力大，水流不能很好地将汽泡带走，汽泡长大上浮，则汽泡所附着的管壁出现干烧，汽泡上升后，补充上的水对其又是一个激冷，由此产生热负荷冲击，锅炉管热疲劳损坏，产生环状裂纹。气泡的作用在于汽水分离和对烟道提供水源。转炉内的烟气通过汽化冷却烟道后，进入蒸发冷却塔，蒸发冷却塔通过蒸发吸热的物理原理来进行降温，利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去废热。烟气进入冷却塔内，饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热的水洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，将水中的热量带走，利用蒸发传热，从而达到降温的目的。烟气通过蒸发冷却塔后，进入粗灰输灰系统及细灰输灰系统，进而进入电除尘器，电除尘器是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排出的烟尘量，是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备，烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。由于火电厂一般机组功率较大，因此电除尘器结构也较为庞大，采用型钢焊接而成。烟气经过电除尘器的除尘作用，是烟气中的烟尘大量的减少，剩余气体经过下端的风机输风作用，输送到煤气回收杯阀里，在此过程中，经过消声器，消声器采用消声机理，是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施，主要吸收风机发出的噪声，是控制噪声的有效工具。剩余烟气经过消声器后，进入煤气放散杯阀及烟囱内，烟囱口顶端设有点火装置，将剩余的气体点燃，烟尘排出，烟尘经过电除尘净化后，使得气及外排烟气粉尘小于10mg/Nm3，可利用的烟气则通过煤气回收进入煤气冷却塔，冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，整个系统基本不消耗水资源，产生的蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机房发电，发电后凝水经过处理后再回到锅炉房重新循环利用。用氧气管伸到锅炉内，使转炉的煤碳得到充分的燃烧、增强热效能，同时能达到节能的目的。如炉子缺氧，碳的燃烧率就低，产生的烟尘就较多。

本实用新型有益效果是：该烟气回收净化系统流程简单，设备少，阻力小，风机能耗减小；采用余热锅炉，可以将烟气温度从1400℃左右降到200℃，回收了烟气大量的湿热，产生的饱和蒸汽量大，饱和蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机发电，可大大减少电炉的能耗；采用余热锅炉和布袋除尘，使系统排灰为干灰，灰尘经热压块后返回转炉用于炼钢，可提高转炉产量的1％～2％；整个系统基本不消耗水资源，产生的蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机房发电，发电后凝水经过处理后再回到锅炉房重新循环利用；采用电除尘器，使煤气及外排烟气粉尘小于10mg/Nm3。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步描述：

图中是一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置流程图

在图中：1.转炉、2.汽化冷却烟道、3.蒸发冷却塔、4.粗灰输灰系统、5.细灰输灰系统、6.电除尘器、7.电机、8.轴流风机、9.消声器、10.煤气回收杯阀、11.煤气放散杯阀、12.烟囱、13.点火装置、14.煤气冷却塔

具体实施方式

在图中：转炉1呈圆筒状，转炉1上方设有汽化冷却烟道2，汽化冷却烟道2与蒸发冷却塔3相连接，蒸发冷却塔3与圆弧状弯管相连接，弯管下端设有粗灰输灰系统4，蒸发冷却塔3通过圆弧状弯管与电除尘器6相连接，电除尘器6下端设有细灰输灰系统5，电除尘器6与轴流风机8上接口相连接，轴流风机8上设有电机7，轴流风机8另一端接口与消声器9相连接，在消声器管上设有两根竖管，前端竖管设有煤气回收杯阀10，后端竖管设有煤气放散杯阀11，煤气回收杯阀10管道与煤气冷却塔14中间相连接，煤气放散杯阀11通过管道与烟囱12下端相连接，烟囱12上端设有点火装置13，煤气冷却塔14上端设有煤气输出口，构成了一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置。

该装置采用锅炉余热回收、电极打压除尘、消烟、消声及蒸发吸热的物理原理相结合设计而成。转炉1产生烟气，通过罩裙，被吸入汽化冷却烟道2，汽化冷却烟道2是间歇式作业。转炉1在冶炼钢及吹炼的过程存在热交换，其余过程则不存在热交换，吹炼过程随着吹炼初、中、后期热负荷发生交替性变化。在汽化冷却烟道2内壁边存在水循环，在一定范围内，表现为高压力循环上升阻力小，蒸汽体积减小，水被汽隔绝的几率减小，有利于烟道寿命的延长，采用余热锅炉的余热，可以将烟气温度从1400℃左右降到200℃，回收了烟气大量的湿热，产生的饱和蒸汽量大，饱和蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机发电，可大大减少电炉的能耗；采用氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统，使系统排灰为干灰，灰尘经热压块后返回转炉用于炼钢，可提高转炉产量的1％～2％。由于超过1400℃的高温烟气对锅炉管内壁的烘烤，汽泡沿管的内壁形成，靠水的流速将其带走，如果水循环不畅或上升管阻力大，水流不能很好地将汽泡带走，汽泡长大上浮，则汽泡所附着的管壁出现干烧，汽泡上升后，补充上的水对其又是一个激冷，由此产生热负荷冲击，锅炉管热疲劳损坏，产生环状裂纹。气泡的作用在于汽水分离和对烟道提供水源。转炉内的烟气通过汽化冷却烟道后，进入蒸发冷却塔，蒸发冷却塔通过蒸发吸热的物理原理来进行降温，利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去废热。烟气进入冷却塔内，饱和蒸汽分压力大的高温水分子向压力低的空气流动，湿热的水洒入塔内。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水的直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，将水中的热量带走即蒸发传热，从而达到降温的目的。烟气通过蒸发冷却塔3后，进入粗灰输灰系统4及细灰输灰系统5，进而进入电除尘器6，电除尘器6是火力发电厂必备的配套设备，它的功能是将烟气中的颗粒烟尘加以清除，从而大幅度降低排出的烟尘量，是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备，烟气通过电除尘器6主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。由于火电厂一般机组功率较大，因此电除尘器结构也较为庞大，采用型钢焊接而成。烟气经过电除尘器6的除尘作用，是烟气中的烟尘大量的减少，剩余气体经过下端的轴流风机8输风作用，输送到煤气回收杯阀10里，在此过程中，经过消声器9，消声器9采用消声机理，是阻止声音传播而允许气流通过的一种器件，是消除空气动力性噪声的重要措施，主要吸收风机发出的噪声，是控制噪声的有效工具。剩余烟气经过消声器9后，进入煤气放散杯阀及11烟囱内，烟囱口顶端设有点火装置13，将剩余的气体点燃，烟尘排出，烟尘经过电除尘净化后，使得气及外排烟气粉尘小于10mg/Nm3，可利用的烟气则通过煤气回收进入煤气冷却塔14，冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换，整个系统基本不消耗水资源，产生的蒸汽通过蓄热器稳压后送到汽轮机房发电，发电后凝水经过处理后再回到锅炉房重新循环利用。用氧气管伸到锅炉内，使转炉的煤碳得到充分的燃烧、增强热效能，同时降低烟尘的排放量，达到节能减排的目的，若炉子缺氧，碳的燃烧率就低，产生的烟尘就较多，污染环境。

Claims (1)

1.一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置，含有转炉、汽化冷却烟道、蒸发冷却塔、粗灰输灰系统、细灰输灰系统、电除尘器、电机、轴流风机、消声器、煤气回收杯阀、煤气放散杯阀、烟囱、点火装置、煤气冷却塔，其特征是：转炉呈圆筒状，转炉上方设有汽化冷却烟道，汽化冷却烟道与蒸发冷却塔相连接，蒸发冷却塔与圆弧状弯管相连接，弯管下端设有粗灰输灰系统，蒸发冷却塔通过圆弧状弯管与电除尘器相连接，电除尘器下端设有细灰输灰系统，电除尘器与轴流风机上接口相连接，轴流风机上设有电机，轴流风机另一端接口与消声器相连接，在消声器管上设有两根竖管，前端竖管设有煤气回收杯阀，后端竖管设有煤气放散杯阀，煤气回收杯阀管道与煤气冷却塔中间相连接，煤气放散杯阀通过管道与烟囱下端相连接，烟囱上端设有点火装置，煤气冷却塔上端设有煤气输出口，构成了一种氧气顶吹转炉烟气净化与余热回收系统装置。