CN205170900U - 一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统 - Google Patents

Abstract

一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，包括与转炉炉体依次相连的自动燃烧烟气收集装置、冷却烟道、热量回收部、除尘部和烟囱；在所述自动燃烧烟气收集装置上设置有信号接收控制器，在所述冷却烟道和热量回收部的相连处设置有氧气含量检测仪；所述信号接收控制器通过传动机构控制所述自动燃烧烟气收集装置升降。本实用新型利用氧气含量检测仪实时监测冷却烟道末端的氧气含量，所述信号接收控制器根据氧气含量的多少控制自动燃烧烟气收集装置升降，调节空气进风量，实现转炉炉体产生的煤气能够与进入的空气完全燃烧，杜绝转炉煤气传输的安全隐患，同时减少了煤气回收装置的配置，大大降低了项目投资。

Description

一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统

技术领域

本实用新型涉及一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，属于转炉节能减排的技术领域。

背景技术

转炉炼钢产生的炉气包括余热、余能两部分：一部分为余热即由转炉炉口逸出的炉气在炉口形成的高温烟气(1450℃左右)所蕴含的显热，一部分为余能即主要有CO组成的转炉煤气。转炉炉气后续降温的隐患在于：炉气温度从1450℃左右通过汽化冷却烟道降至800℃左右是安全的，再从800℃左右降至200℃左右时，由于煤气爆燃等原因，一般采取“急冷降温”措施，即采用湿法净化或半干法净化系统。

一、所述湿法净化系统，分别对转炉炉气进行降温、除尘、回收煤气，其对应的流程为：转炉炉气沿转炉顶部的炉罩依次进入一次文氏管、二次文氏管使原高温烟气的温度由1450℃左右降温至60℃左右，最终分流煤气和烟气，煤气被回收利用，烟气则通过烟囱排出。

湿法净化系统全程采用湿法处理，虽然避免了炉气中煤气爆燃问题，但是存在以下技术缺点：

1、采用文氏管、脱水器、沉降池等设备，其系统阻力大，约为20000Pa，需要后续风机的抽风功率巨大，设备负荷大。

2、采用沉降池对烟气进行净化或降温，其池中的污泥也需要定期处理、排放，显然会增加净化的成本，具有水二次污染隐患。

3、该系统还需采用污水、污泥处理设施，占地面积多，工艺复杂，耗水、耗电多。

4、该系统因煤气回收，在管路中仍存在大量的煤气，存在生产隐患：一旦出现设备漏气，则会造成重大责任生产事故。

二、所述半干法净化系统，分别使烟气依次经过蒸发冷却器、电除尘器、引风机等，最终分流煤气和烟气，煤气被回收利用，烟气则通过烟囱排出。该系统虽燃克服了湿法的缺点，系统阻力只有6500Pa左右，但是其流程中仍然使用蒸发冷却器喷水汽化降温，以预防煤气燃爆，使该过程的热量得不到有效回收。

综上可知，转炉炉气处理系统从“湿法净化系统”到“半干法净化系统”，已是技术上的一大突破，但仍然存在以下问题：

1、安全问题依然存在，如采用煤气回收工艺，则会发生煤气燃爆或泄露事故。

2、在转炉工作过程中，其CO的含量会随吹炼时间、吹炼周期发生变化：在吹炼前期，其CO的含量逐步升高且大部分燃烧掉；在吹炼中期，其CO的含量高，且较稳定(煤气回收)；在吹炼末期，其CO的含量逐渐降低且大部分燃烧掉；由此可知，利用所述半干法净化系统，其只能是针对吹炼中期所产生的CO进行收集利用，其吹炼前期和吹炼末期的CO不可回收，即：转炉煤气回收不彻底，低于15％的CO无法回收利用，只能随烟气放散，浪费了能源、污染了环境。

3、后续分流煤气还需要管道、煤气柜、加压机等设施，不但存在泄漏风险，而且其检修维护成本较高。

4、由于炉气喷水降温后(蒸发冷却器)，其含水量高，故不宜采用高效布袋除尘器净化烟气，只能采用电除尘器，然而所述电除尘器的除尘效率低，达不到国家新的烟气粉尘颗粒排放标准。

5、现有技术所述系统只回收了1450℃至800℃温度区间的炉气显热，回收的余热只有52％左右，800℃以下的炉气显热因煤气回收安全性问题无法回收，只能喷水降温(蒸发冷却器)把烟温降至200℃以下，以适应电除尘器使用温度。不仅浪费了炉气显热，而且要消耗大量的新水，同时回收的煤气中的水分大幅度提高，降低了煤气质量。

6、现有的转炉炉气净化系统复杂，不仅存在煤气爆炸安全风险；而且投资大、运行费用高、耗能高、热能利用率低、占地面积大。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统。

本实用新型的技术方案如下：

一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，包括与转炉炉体依次相连的自动燃烧烟气收集装置、冷却烟道、热量回收部、除尘部和烟囱；

其特征在于，在所述自动燃烧烟气收集装置上设置有信号接收控制器，在所述冷却烟道和热量回收部相连处设置有氧气含量检测仪；所述氧气含量检测仪通过有线或无线与所述信号接收控制器通信，所述信号接收控制器通过传动机构控制所述自动燃烧烟气收集装置升降。本实用新型利用氧气含量检测仪实时监测冷却烟道末端的氧气含量，所述信号接收控制器根据氧气含量的多少控制自动燃烧烟气收集装置升降，调节空气进风量，实现转炉炉体产生的煤气能够与进入的空气完全燃烧，杜绝转炉煤气传输的安全隐患，同时减少了煤气回收装置的配置，大大降低了项目投资。

根据本实用新型优选的，所述自动燃烧烟气收集装置包括与所述冷却烟道固定相连的烟气收集罩、与所述烟气收集罩套设连接的升降裙边；所述传动机构驱动所述升降裙边升降调节。

根据本实用新型优选的，所述热量回收部包括与所述冷却烟道依次相连的燃烧沉降室、对流换热蒸发器和省煤器；所述冷却烟道为由汽化冷却排管组成的冷却烟道；所述燃烧沉降室为由汽化冷却排管组成的燃烧沉降室。本实用新型选用汽化冷却方式，不但大幅度提高冷却效率，还增加了蒸汽发生量。同时降低了进入对流换热蒸发器烟气温度，提高其使用寿命。

本实用新型取消了现有技术中的蒸发冷却器，通过增设燃烧沉降室，使得转炉炉气中未完全燃烧的CO在所述燃烧沉降室内二次燃烧，其烟气中携带的炉渣和大颗粒粉尘等均在燃烧沉降室内得到有效沉降；增设对流换热蒸发器，将转炉炉气中的显热、煤气燃烧产生的热量转换成蒸汽，用于发电或蒸汽等其它用途。

根据本实用新型优选的，所述转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统还包括汽包，所述汽包通过循环管路和强制循环泵分别与所述自动燃烧烟气收集装置、冷却烟道的汽化冷却排管和燃烧沉降室的汽化冷却排管相连；所述汽包还通过循环管路与所述对流换热蒸发器相连。

根据本实用新型优选的，所述除尘部包括依次相连的布袋除尘器和引风机。

根据本实用新型优选的，在所述燃烧沉降室上分别设置有混风阀和防爆阀。

本实用新型的优势在于：

1、本实用新型采用自动燃烧烟气收集装置，实现转炉炉气中的CO完全燃烧，并将燃烧产生的烟气收集后送入冷却烟道内，通过所述汽化冷却排管实现余热回收。

2、本实用新型所述系统能够实现转炉炉气的全然烧，不但使得低于15％CO的余能全回收，同时使得高温炉气(800℃～150℃)显热被回收利用，提高余热回收率40％以上，进而实现转炉炉气余热、余能全回收，实现全干法炉气净化。

3、本实用新型所述系统使炉气中的CO在炉口处完全燃烧，省略了煤气回收系统，使得炉气净化系统无煤气存在，消除了煤气爆炸和煤气中毒等安全风险。

3、本实用新型所述系统将高温烟气通过对流换热蒸发器，使得排烟温度低于150℃，为使用布袋除尘器净化烟尘提供条件，增加除尘效率，满足2020年国家粉尘排放新标准；同时还减小烟气导流速度，降低风机装机功率，安全可靠。

4、本实用新型所述系统取消了蒸发冷却器或双文氏管，节水、节电。

附图说明

图1是本实用新型所述系统的整体结构示意图；

图2是本实用新型所述自动燃烧烟气收集装置的结构示意图；

在图1、图2中，1、转炉炉体；2、自动燃烧烟气收集装置；3、冷却烟道；4、燃烧沉降室；5、对流换热蒸发器；6、省煤气；7、布袋除尘器；8、引风机；9、烟囱；10、汽包；11、强制循环泵；12、防爆阀；13、混风阀；14、烟气收集罩；15、升降裙边；16、传动机构。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本实用新型做详细的说明，但不限于此。

实施例1、

一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，包括与转炉炉体1依次相连的自动燃烧烟气收集装置2、冷却烟道3、热量回收部、除尘部和烟囱9；在所述自动燃烧烟气收集装置2上设置有信号接收控制器，在所述冷却烟道3和热量回收部的相连处设置有氧气含量检测仪；所述氧气含量检测仪通过有线或无线与所述信号接收控制器通信，所述信号接收控制器通过传动机构16控制所述自动燃烧烟气收集装置2升降。

实施例2、

如实施例1所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其区别在于，所述自动燃烧烟气收集装置2包括与所述冷却烟道3固定相连的烟气收集罩14、与所述烟气收集罩14套设连接的升降裙边15；所述传动机构16驱动所述升降裙边15升降调节。

实施例3、

如实施例1所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其区别在于，所述热量回收部包括与所述冷却烟道3依次相连的燃烧沉降室4、对流换热蒸发器5和省煤器6；所述冷却烟道3为由汽化冷却排管组成的冷却烟道；所述燃烧沉降室4为由汽化冷却排管组成的燃烧沉降室。

实施例4、

如实施例3所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其区别在于，所述转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统还包括汽包10，所述汽包10通过循环管路和强制循环泵11分别与所述自动燃烧烟气收集装置2、冷却烟道3的汽化冷却排管和燃烧沉降室4的汽化冷却排管相连；所述汽包10还通过循环管路与所述对流换热蒸发器5相连。

实施例5、

如实施例1所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其区别在于，所述除尘部包括依次相连的布袋除尘器7和引风机8。

实施例6、

如实施例3所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其区别在于，在所述燃烧沉降室4上分别设置有混风阀13和防爆阀12。

Claims (6)

1.一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，包括与转炉炉体依次相连的自动燃烧烟气收集装置、冷却烟道、热量回收部、除尘部和烟囱；其特征在于，在所述自动燃烧烟气收集装置上设置有信号接收控制器，在所述冷却烟道和热量回收部相连处设置有氧气含量检测仪；所述氧气含量检测仪通过有线或无线与所述信号接收控制器通信，所述信号接收控制器通过传动机构控制所述自动燃烧烟气收集装置升降。

2.根据权利要求1所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其特征在于，所述自动燃烧烟气收集装置包括与所述冷却烟道固定相连的烟气收集罩、与所述烟气收集罩套设连接的升降裙边；所述传动机构驱动所述升降裙边升降调节。

3.根据权利要求1所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其特征在于，所述热量回收部包括与所述冷却烟道依次相连的燃烧沉降室、对流换热蒸发器和省煤器；所述冷却烟道为由汽化冷却排管组成的冷却烟道；所述燃烧沉降室为由汽化冷却排管组成的燃烧沉降室。

4.根据权利要求3所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其特征在于，所述转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统还包括汽包，所述汽包通过循环管路和强制循环泵分别与所述自动燃烧烟气收集装置、冷却烟道的汽化冷却排管和燃烧沉降室的汽化冷却排管相连；所述汽包还通过循环管路与所述对流换热蒸发器相连。

5.根据权利要求1所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其特征在于，所述除尘部包括依次相连的布袋除尘器和引风机。

6.根据权利要求3所述的一种转炉炉气全燃烧、余热余能全回收系统，其特征在于，在所述燃烧沉降室上分别设置有混风阀和防爆阀。