CN204474707U - 新型的转炉烟气除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是关于一种新型的转炉烟气除尘装置,该装置包括汽化冷却烟道、一级蒸发洗涤塔、二级喷雾洗涤塔、文氏管、脱水器、引风机、三通阀及煤气回收部件；其中所述汽化冷却烟道设于一级蒸发洗涤塔外端，且与一级蒸发洗涤塔固定连接，所述一级蒸发洗涤塔与二级喷雾洗涤塔连接，所述二级喷雾洗涤塔与文氏管连接，所述文氏管与脱水器连接，所述引风机设于脱水器的烟气出口处，所述引风机连接三通阀，所述三通阀分别连接煤气回收部件和放散烟囱。本实用新型提供的技术方案可提高烟气净化效率，降低烟气排放浓度，对减排有重要意义，非常适于实用，尤其适用于现有转炉湿法烟气除尘系统的改造，投资少、工期短、厂房结构不需要大的调整，排放浓度低于30mg/nm3。
Description
技术领域
本实用新型涉及火法冶炼行业除尘领域，特别是涉及一种转炉烟气的除尘系统。
背景技术
冶炼行业中，转炉炼钢会产生大量烟气。这些烟气的温度可高达1450-1600℃，含有大量的显热；烟气的含尘量可高达150g/m3，在冶炼中后期，烟气中CO的含量高达50％以上，甚至可以达到80％。如任其放散，将会对工厂周围数百平方千米的环境造成严重污染，因而必须设计有效的除尘系统。
自2012-06-27发布、2012-10-01实施的《炼钢工业大气污染物排放标准》(GB28664-2012)中规定现有企业自2012年10月1日起至2014年12月31日止，执行大气染物排放浓度限值100mg/m3。自2015年1月1日起，执行大气染物排放浓度限值50mg/m3。并且2012年10月1日开始新建转炉执行大气染物排放浓度限值50mg/m3的标准。部分重点区域要求达到30mg/m3。
转炉除尘系统工艺主要包括干法除尘和湿法除尘，干法除尘节水节电，但是干法除尘投资大，并且改造难度大，工期长；传统的两文三脱湿法除尘工艺投资相对较小，但是该工艺的除尘效果差、设备故障率高、风机全压高、并且需要消耗大量的水资源和电，同时也不利于煤气回收。
国内已经有了在塔文系统前边加一级蒸发冷却器的应用，也相当于增加了一级除尘，该工艺具有除尘效果较稳定、除尘水水质有改善的优点，但是也存在一次性投资大、厂房改动大、改造工期长、要求自动化程度配置高、故障率高的问题，并且在处理除尘水的同时，还需要处理干粉尘，增加了污染源。蒸发塔的除尘效率在30％左右，精除尘仍然是由文氏管来实现。多了一级除尘，相当于三级除尘器串联。
有鉴于上述现有的转炉除尘系统存在的问题，本发明人基于从事此类产品设计制造、运行管理多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的转炉烟气除尘装置，能够改进一般现有的转炉除尘系统，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，克服现有的转炉除尘系统存在的问题，而提供一种新的转炉烟气除尘工艺，所要解决的技术问题是提供一种除尘工艺，使其可在现有厂房结构内进行改造，可以利用现有的除尘水系统，不额外增加水量；利用现有的风机进口管道、风机及风机后所有设备；改造周期短；投资少；提高烟气净化效率，降低烟气排放浓度，使烟气排放浓度低于30mg/m3,优于国家最新排放标准。降低设备故障率，运行稳定。对转炉湿法除尘系统的改造有重要意义，非常适于实用。
本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本实用新型提出的一种新型的转炉烟气除尘装置，其中该转炉烟气除尘装置包括顺序连接的汽化冷却烟道、一级蒸发洗涤塔(3)、二级喷雾洗涤塔(5)、文氏管(12)、脱水器(14)、引风机、三通阀及煤气回收部件；其中所述汽化冷却烟道设于一级蒸发洗涤塔(3)的烟气入口(A)外端，且与一级蒸发洗涤塔(3)固定连接，所述一级蒸发洗涤塔(3)下部通过第一联络管(7)与二级喷雾洗涤塔(5)下部连接，所述二级喷雾洗涤塔(5)上端与文氏管(12)上端通过第三联络管(19)连接，所述文氏管(12)通过第二联络管(13)与脱水器(14)连接，所述引风机设于脱水器(14)的烟气出口(B)处，所述引风机连接所述三通阀，所述三通阀分别连接所述煤气回收部件和放散烟囱。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的转炉烟气除尘装置，其中所述转炉烟气除尘装置还包括位于一级蒸发洗涤塔(3)最上端的高温非金属补偿器(1)。
前述的转炉烟气除尘装置，其中所述的一级蒸发洗涤塔(3)上部安装有3-10支双介质喷枪(2)，并且所述3-10支双介质喷枪设置于同一水平面上；其中在一级蒸发洗涤塔(3)上部且在双介质喷枪(2)下方安装有5-7层单介质喷枪(4)，并且每层只有一个单介质喷枪(4)。
前述的转炉烟气除尘装置，其中所述第一联络管(7)和第二联络管(13)都具有90度弯头的结构，而第三联络管(19)具有180度弯头的结构。
前述的转炉烟气除尘装置，其中所述的二级喷雾洗涤塔(5)中设置有两层双介质喷枪，每层喷枪有3-6支均匀分布，所述双介质喷枪的喷水方向与气流方向相反。
前述的转炉烟气除尘装置，其中所述的二级喷雾洗涤塔(5)上部有一支单介质喷枪，所述单介质喷枪的喷水方向与气流方向相反。
前述的转炉烟气除尘装置，其中所述文氏管喷枪10)位于文氏管(12)上部，所述文氏管喷枪(10)的喷水方向与气流方向一致；其中在文氏管喷抢(10)下方且位于文氏管(12)内部中心轴设置有可调装置(11)。
前述的转炉烟气除尘装置，其中在脱水器(14)内的下部设置有正对着第二联络管(13)管口处的复档组件(17)；在脱水器(14)内的中部设置有旋流组件(15)。
前述的转炉烟气除尘装置，其中所述的一级蒸发洗涤塔(3)、二级喷雾洗涤塔(5)和脱水器(14)的下端分别连接排水管(8)，而排水管(8)下端分别位于排水水封槽(9)底部。
前述的转炉烟气除尘装置，其中所述的一级蒸发洗涤塔(3)下部设置有第一防爆阀(6)；二级喷雾洗涤塔(5)下部设置有第三防爆阀(18)；脱水器(14)下部设置有第二防爆阀(16)。
本实用新型在塔文系统前边加一级洗涤塔的除尘工艺，洗涤塔与蒸发冷却器比较，具有投资低、运行管理方便、故障率低的特点。
多级除尘器串联的除尘效率：如果是两级除尘，洗涤塔的除尘效率为95％，文氏管的除尘效果99.5％，塔文除尘系统的除尘效率为η0＝1-(1-0.95)(1-0.995)＝99.975％；如果是三级除尘，一级蒸发塔除尘效率95％，二级塔除尘效率60％，文氏管的除尘效果99.5％则：η0＝1-(1-0.95)(1-0.6)(1-0.995)＝99.99％。所以除尘效率有所提高，当进口烟尘浓度为150g/m3,采用塔文两级除尘，排放浓度37.5mg/m3,如果采用三级除尘，理论上排放浓度为15mg/m3。
工艺流程如下：转炉炉罩→汽化冷却烟道→高温非金属补偿器→一级喷雾蒸发洗涤塔→二级喷雾洗涤塔→环缝文氏管→旋流脱水器→煤气鼓风机→三通阀→煤气回收
↓
放散塔
即：转炉烟气经汽化冷却烟道降温冷却后，温度由1450℃～1600℃降到900℃左右，通过高温非金属补偿器进入一级喷雾蒸发洗涤塔进行降温及粗除尘，除尘效率达到95％左右，温度降到72℃左右，然后从下部进入二级喷雾洗涤塔，经洗涤降温，温度降至70℃左右，烟气变为饱和烟气并得到二级除尘。因为此时粉尘颗粒较小，除尘效率在60％左右，二级除尘的饱和一次烟气(转炉煤气)进入文氏管(精除尘文氏管)，文氏管有两个作用：其一，煤气回收时，根据烟气量通过液压伺服装置，对喉口的开度进行自动调节，使炉口既不大量外溢烟，也不大量吸入空气，用以控制炼钢过程中产生的CO不燃烧或少燃烧；其二，控制烟气流速，使烟气以稳定的高速气流通过喉口进行精除尘。通过环缝文氏管精除尘后的烟气温度降至65℃左右，净化后的饱和烟气通过90°弯管进入旋流脱水器精脱水，后再经管道进入风机。
转炉烟气净化后由引风机压送至三通切换阀。放散时，由三通切换阀切换至放散管道进入烟囱放散；回收时，由三通切换阀切换至煤气管道并经水封逆止阀、V型水封和流量计进入煤气柜。
本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型转炉烟气除尘装置至少具有下列优点及有益效果：
1、本实用新型可以利用原有湿法除尘的厂房结构，不额外增加占地面积。
2、本实用新型可以利用原有湿法除尘的除尘水系统，不额外增加供水及水处理系统。
3、本实用新型不额外产生粉状粉尘，减少二次污染。
4、本实用新型为三级除尘，净化效率高，使排放浓度可低于30mg/m3。
5、本实用新型增加的喷雾洗涤塔阻力小，只有500pa，对风机影响小，基本不用改风机。
6、本实用新型针对现有湿法除尘系统改造，改造周期短，投资少，运行管理方便，故障率低，效果好，排放浓度可以低于30mg/m3,优于国际标准。
7、在文氏管内设置有可调装置，可以随时根据烟气量大小调节喉口环隙面积，保证喉口处烟气流速恒定，从而保证净化效果。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型转炉烟气除尘装置的结构示意图。
【主要元件符号说明】
1：高温非金属补偿器 2：双介质喷枪
3：一级蒸发洗涤塔 4：单介质喷枪
5：二级喷雾洗涤塔 6：第一防爆阀
7：第一联络管 8：排水管
9：排水水封槽 10：文氏管喷枪
11：重砣 12：文氏管
13：第二联络管 14：脱水器
15：旋流组件 16：第二防爆阀
17：复档组件 18：第三防爆阀
19：第三联络管 A：烟气入口
B：烟气出口 C：转炉烟道中心线
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的转炉烟气除尘装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图1为本实用新型转炉烟气除尘装置的结构示意图。请参阅1，所述的转炉烟气除尘装置顺次连接的汽化冷却烟道、高温非金属补偿器1、一级蒸发洗涤塔3、二级喷雾洗涤塔5、文氏管12、脱水器14、风机、三通阀及煤气回收部件。其中该除尘装置包括一级蒸发洗涤塔3、二级喷雾洗涤塔5、文氏管12、脱水器14、风机、三通阀及煤气回收部件。转炉烟气经过汽化冷却烟道降温后从烟气入口A进入，经高温非金属补偿器1与所述一级蒸发洗涤塔3连接，所述一级蒸发洗涤塔3连接所述二级喷雾洗涤塔5，所述二级喷雾洗涤塔5与所述文氏管12连接所述文氏管12通过90°弯管连接所述脱水器14，所述引风机设于所述脱水器14的烟气出气口B，所述引风机连接所述三通阀，所述三通阀分别连接所述煤气回收部件和放散烟囱。
本实用新型转炉烟气除尘装置的流程步骤如下：
转炉烟气经汽化冷却烟道降温冷却后，温度由1450℃～1600℃降到900℃左右，从烟气入口A进入，通过高温非金属补偿器1进入一级蒸发洗涤塔3，通过装在一级蒸发洗涤塔3上的双介质喷枪2及单介质喷枪4喷入雾化水进行降温及粗除尘，除尘效率达到95％左右，温度降到72℃左右，然后从下部进入二级喷雾洗涤塔5，经过双介质喷枪及单介质喷枪喷入的水洗涤降温，温度降至70℃左右，烟气变为饱和烟气并得到二级除尘。因为此时粉尘颗粒较小，除尘效率在60％左右，二级除尘的饱和一次烟气(转炉煤气)进入文氏管12(精除尘文氏管)，该文氏管12有两个作用：其一，煤气回收时，根据烟气量通过液压伺服装置，对喉口的开度进行自动调节，使炉口既不大量外溢烟，也不大量吸入空气，用以控制炼钢过程中产生的CO不燃烧或少燃烧；其二，控制烟气流速，使烟气以稳定的高速气流通过喉口进行精除尘。通过文氏管12精除尘后的烟气温度降至65℃左右，净化后的饱和烟气通过90°弯度的第二联络管13进入脱水器14进行精脱水，最后再经管道进入风机。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种新型的转炉烟气除尘装置，其特征在于：该转炉烟气除尘装置包括顺序连接的汽化冷却烟道、一级蒸发洗涤塔(3)、二级喷雾洗涤塔(5)、文氏管(12)、脱水器(14)、引风机、三通阀及煤气回收部件；
其中所述汽化冷却烟道设于一级蒸发洗涤塔(3)的烟气入口(A)外端，且与一级蒸发洗涤塔(3)固定连接，所述一级蒸发洗涤塔(3)下部通过第一联络管(7)与二级喷雾洗涤塔(5)下部连接，所述二级喷雾洗涤塔(5)上端与文氏管(12)上端通过第三联络管(19)连接，所述文氏管(12)通过第二联络管(13)与脱水器(14)连接，所述引风机设于脱水器(14)的烟气出口(B)处，所述引风机连接所述三通阀，所述三通阀分别连接所述煤气回收部件和放散烟囱。
2.根据权利要求1所述的转炉烟气除尘装置，其特征在于:其中所述转炉烟气除尘装置还包括位于一级蒸发洗涤塔(3)最上端的高温非金属补偿器(1)。
3.根据权利要求1所述的转炉烟气除尘装置，其特征在于:
其中所述的一级蒸发洗涤塔(3)上部安装有3-10支双介质喷枪(2)，并且所述3-10支双介质喷枪设置于同一水平面上；
其中在一级蒸发洗涤塔(3)上部且在双介质喷枪(2)下方安装有5-7层单介质喷枪(4)，并且每层只有一个单介质喷枪(4)。
4.根据权利要求1所述的转炉烟气除尘装置，其特征在于:其中所述第一联络管(7)和第二联络管(13)都具有90度弯头的结构，而第三联络管(19)具有180度弯头的结构。
5.根据权利要求1所述的转炉烟气除尘装置，其特征在于:其中所述的二级喷雾洗涤塔(5)中设置有两层双介质喷枪，每层喷枪有3-6支均匀分布，所述双介质喷枪的喷水方向与气流方向相反。
6.根据权利要求1所述的转炉烟气除尘装置，其特征在于:其中所述的二级喷雾洗涤塔(5)上部有一支单介质喷枪，所述单介质喷枪的喷水方向与气流方向相反。
7.根据权利要求1所述的转炉烟气除尘装置，其特征在于:
其中所述文氏管喷枪10)位于文氏管(12)上部，所述文氏管喷枪(10)的喷水方向与气流方向一致；
其中在文氏管喷枪(10)下方且位于文氏管(12)内部中心轴设置有可调装置(11)。
8.根据权利要求1所述的转炉烟气除尘装置，其特征在于:
在脱水器(14)内的下部设置有正对着第二联络管(13)管口处的复 档组件(17)；
在脱水器(14)内的中部设置有旋流组件(15)。
9.根据权利要求1所述的转炉烟气除尘装置，其特征在于:一级蒸发洗涤塔(3)、二级喷雾洗涤塔(5)和脱水器(14)的下端分别连接排水管(8)，而排水管(8)下端分别位于排水水封槽(9)底部。
10.根据权利要求1所述的转炉烟气除尘装置，其特征在于:
一级蒸发洗涤塔(3)下部设置有第一防爆阀(6)；
二级喷雾洗涤塔(5)下部设置有第三防爆阀(18)；
脱水器(14)下部设置有第二防爆阀(16)。
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