CN205398666U - 一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统。所述经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统，包括对转炉烟气降温的热交换介质和对转炉烟气除尘的除尘装置，热交换介质通过主热交换器与转炉烟气隔离。所述热交换介质是水，所述主热交换器是余热锅炉。本实用新型有利于将转炉烟气中的热量提取出来加以利用。可以大大降低生产成本。对转炉烟气的处置不但不会增加生产成体，而且，还可以获得极大的经济效益，充分利用转炉烟气的热能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种烟气处置系统，尤其涉及一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统。
背景技术
当前，钢铁行业发展面临产量过剩、利润下降、环保压力大等众多问题，传统的粗放型发展模式已难以为继，迫切要求行业企业以降本增效为抓手，积极转变发展方式，利用高新技术改造，提高企业竞争能力。在冶金生产中，转炉炼钢工序能耗回收具有巨大的节能潜力。
目前国内炼钢厂60%以上仍然采用高污染高能耗的湿法除尘系统，水资源浪费严重，除尘效果无法达到新的国家排放标准。转炉烟气除尘系统由高能耗高污染的转炉一次除尘湿法工艺(OG法)改造为低能耗低污染的转炉一次除尘干法工艺（LT）法（其实LT法也消耗一部分水和蒸汽）已成为行业趋势；但现有技术中经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置方法及系统都不是纯干法除尘，而是将水与转炉烟气直接混合来降低烟气温度，通过两级文氏塔或蒸发冷却器使烟气温度降低到60℃左右或200℃左右，目前的工艺不仅没有回收余热资源可能，而且，还浪费了水或蒸汽资源。特别是炼钢转炉烟气经过汽化冷却器后的900℃左右的高温烟气没有办法作为余热来回收利用。
实用新型内容
本实用新型要解决的第一个技术问题是提供一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置方法，该方法有利于将转炉烟气中的热量提取出来加以利用。
本实用新型要解决的第二个技术问题是提供一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统，该系统有利于将转炉烟气中的热量提取出来加以利用。
就方法而言，为了解决上述第一个技术问题，本实用新型提供了一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置方法，在将转炉烟气排放和/或回收之前，先通过热交换介质吸热对转炉烟气降温，通过除尘装置对转炉烟气除尘，所述热交换介质与所述转炉烟气之间相隔离。
所述热交换介质是水、氨或氟里昂。
经过汽化冷却管道后的转炉烟气温度为900℃左右，降温后的转炉烟气温度为70℃以下。
热交换介质分为主热交换介质和副热交换介质，副热交换介质经预吸热成为主热交换介质，先通过主热交换介质的主吸热将900℃左右的转炉烟气温度降低到200℃左右，再通过副热交换介质的预吸热将200℃左右的转炉烟气温度降低到70℃以下。
副热交换介质完成预吸热后成为主热交换介质，该主热交换介质先进行去氧处理，再定量地进入主吸热的过程。
主热交换介质完成主吸热后先经过缓冲后再通向管网。
主热交换介质完成主吸热后用于发电、工业生产和/或生活取暖。
在相邻两次转炉炼钢的间歇期间，将经过缓冲后的主热交换介质的一部分返回到正在处于主吸热状态的主热交换介质中进行混和。
主热交换介质在进行主吸热的过程中从下至上螺旋上升或从下至上并在水平方向上往复行进地上升，转炉烟气从上到下逐渐下降。
主热交换介质在进行主吸热的过程中，对进行主降温的转炉烟气进行第一级除尘，对完成主降温的转炉烟气进行第二级除尘，对完成第二级除尘的转炉烟气进行第三级除尘。
第一级除尘通过集尘方式除尘，第二级除尘通过板式除尘，第三级除尘静电方式除尘。
将除尘后得到的烟灰收集起来用于烧结矿原料。
转炉烟气中含有煤气，煤气浓度大于40%-60%的转炉烟气是可燃转炉烟气，煤气浓度小于40%的转炉烟气是非可燃转炉烟气，将降温除尘后的可燃转炉烟气收集起来，将降温除尘后的非可燃转炉烟气排入空气中。
转炉烟气降温的过程是在防爆燃的条件下进行的。
在相邻两次转炉炼钢的间歇期间实施清灰作业。
本实用新型经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置方法与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本技术方案由于采用了所述热交换介质与所述转炉烟气之间相隔离的技术手段，所以，有利于将转炉烟气中的热量提取出来加以利用。
2、本技术方案由于采用了所述热交换介质是水、氨或氟里昂的技术手段，所以，可根据实际情况选用不同的热交换介质将转炉烟气中的热量提取出来。
3、本技术方案由于采用了经过汽化冷却管道后的转炉烟气温度为900℃左右，降温后的转炉烟气温度为70℃以下的技术手段，所以，可充分地提取转炉烟气中的热量。
4、本技术方案由于采用了热交换介质分为主热交换介质和副热交换介质，副热交换介质经预吸热成为主热交换介质，先通过主热交换介质的主吸热将900℃左右的转炉烟气温度降低到200℃左右，再通过副热交换介质的预吸热将200℃左右的转炉烟气温度降低到70℃以下的技术手段，所以，可在几乎不增加成本的条件下充分地提取转炉烟气中的热量。
5、本技术方案由于采用了副热交换介质完成预吸热后成为主热交换介质，该主热交换介质先进行去氧处理，再定量地进入主吸热的过程的技术手段，所以，可有效地防止热交换介质对热交换设备的腐蚀，大大延长热交换设备的使用寿命。
6、本技术方案由于采用了主热交换介质完成主吸热后先经过缓冲后再通向管网技术手段（通过后面所述的汽包进行缓冲），所以，可大大提高对余热蒸汽管网供热的稳定性。
7、本技术方案由于采用了主热交换介质完成主吸热后用于发电、工业生产和/或生活取暖的技术手段，所以，对转炉烟气的处置不但不会增加生产成体，而且，还可以获得极大的经济效益。
8、本技术方案由于采用了在相邻两次转炉炼钢的间歇期间，将经过缓冲后的主热交换介质的一部分返回到正在处于主吸热状态的主热交换介质中进行混和的技术手段（在后面所述的汽包中进行混合），所以，可连续地向余热蒸汽管网供热，同时，可使供热的温度基本上达到均恒。
9、本技术方案由于采用了主热交换介质在进行主吸热的过程中从下至上螺旋上升或从下至上并在水平方向上往复行进地上升，转炉烟气从上到下逐渐下降的技术手段，所以，有利于减小热交换设备所占用的空间，有利于转炉烟气与主热交换介质之间充分地进行热交换。
10、本技术方案由于采用了主热交换介质在进行主吸热的过程中，对进行主降温的转炉烟气进行第一级除尘，对完成主降温的转炉烟气进行第二级除尘，对完成第二级除尘的转炉烟气进行第三级除尘的技术手段，所以，可使转炉烟气达标排放。
11、本技术方案由于采用了第一级除尘通过集尘方式除尘，第二级除尘通过板式除尘，第三级除尘静电方式除尘的技术手段，所以，不但可以使转炉烟气达标排放，而且，可大大地降低除尘成本。
12、本技术方案由于采用了将除尘后得到的烟灰收集起来用于烧结矿原料的技术手段，所以，可变废为宝，有利于环境保护。
13、本技术方案由于采用了将降温除尘后的可燃转炉烟气收集起来，将降温除尘后的非可燃转炉烟气排入空气中的技术手段，所以，可进一步地利用转炉烟气中的热能。
14、本技术方案由于采用了转炉烟气降温的过程是在防爆燃的条件下进行的技术手段，所以，可大大提高生产的安全性，避免意外事故的发生。
15、本技术方案由于采用了在相邻两次转炉炼钢的间歇期间实施清灰作业的技术手段，所以，有利于生产的正常进行，提高生产效率。
就系统而言，为了解决上述第二个技术问题，本实用新型提供了一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统，包括对转炉烟气降温的热交换介质和对转炉烟气除尘的除尘装置，热交换介质通过主热交换器与转炉烟气隔离。
所述热交换介质是水，所述主热交换器是余热锅炉。
所述余热锅炉的烟气进口通过转炉汽化冷却管道与转炉烟罩的烟气出口连通，所述转炉烟罩的烟气进口与所述转炉的烟气出口连通，所述余热锅炉的烟气出口与烟气输送管道的烟气进口连通，所述烟气输送管道的烟气出口通过三通换向阀分别与烟囱和转炉煤气柜连通，所述余热锅炉内设置有换热管，所述换热管的两端分别穿出所述余热锅炉的壁形成余热锅炉的进水口和余热锅炉的蒸汽出口，所述余热锅炉的进水口与水源连通，所述余热锅炉的蒸汽出口与余热蒸汽管网连通。
所述烟气输送管道的形状呈竖向弯折形，所述烟气输送管道有下水平部和上水平部。
所述下水平部靠近所述烟气输送管道的烟气进口，所述上水平部靠近所述烟气输送管道的烟气出口。
所述烟气输送管道上设置有板式除尘收集器和静电除尘器。
所述板式除尘收集器设置在所述烟气输送管道的下水平部，所述静电除尘器设置在所述烟气输送管道的上水平部。
所述烟气输送管道上设置有卧式换热器，所述卧式换热器的进水口连通所述水源的出水口，所述卧式换热器的出水口通过水输送管道连通所述余热锅炉的进水口。
所述卧式换热器设置在所述静电除尘器的下游。
所述水输送管道上设置有除氧器。
所述水输送管道上设置有水源调节系统。
所述水源调节系统设置在所述水输送管道的上游，或者，所述水源调节系统设置在所述水输送管道的下游。
所述余热锅炉的蒸汽出口与所述余热蒸汽管网之间设置有缓冲汽包。
所述缓冲汽包的蒸汽出口与所述余热锅炉之间通过强制循环系统连通。
所述强制循环系统的蒸汽进口与所述缓冲汽包的蒸汽出口连通，所述强制循环系统的蒸汽出口与所述余热锅炉内的换热管靠近进水口处连通，或者，所述强制循环系统的蒸汽出口与所述余热锅炉的进水口连通。
所述换热管的形状呈螺旋形，或者，所述换热管的形状呈波浪弯折形。
余热锅炉是直立式余热锅炉。
所述直立式余热锅炉的烟气进口位于该直立式余热锅炉的顶面，所述直立式余热锅炉的烟气出口位于该直立式余热锅炉的底面靠近边缘部。
所述直立式余热锅炉的底面的形状呈顶尖朝下的锥面形成集尘器，所述顶尖的尖部设置有出灰口。
所述集尘器的出灰口和所述板式除尘收集器的出灰口分别与烟灰集中系统的进灰口连通。
余热锅炉是直立式防爆型余热锅炉，所述直立式防爆型余热锅炉设置有自动泄爆与自动恢复系统。
所述自动泄爆与自动恢复系统设置在所述直立式防爆型余热锅炉的顶面。
所述余热锅炉是可清灰直立式防爆型余热锅炉，所述可清灰直立式防爆型余热锅炉设置有清灰装置。
所述清灰装置设置在所述可清灰直立式防爆型余热锅炉的顶面上，其下端伸入到该可清灰直立式防爆型余热锅炉的内部。
本实用新型经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本技术方案由于采用了热交换介质通过主热交换器与转炉烟气隔离的技术手段，所以，有利于将转炉烟气中的热量提取出来加以利用。
2、本技术方案由于采用了所述热交换介质是水，所述主热交换器是余热锅炉的技术手段，所以，可以大大降低生产成本。
3、本技术方案由于采用了所述余热锅炉的烟气进口通过转炉汽化冷却管道与转炉烟罩的烟气出口连通，所述转炉烟罩的烟气进口与所述转炉的烟气出口连通，所述余热锅炉的烟气出口与烟气输送管道的烟气进口连通，所述烟气输送管道的烟气出口通过三通换向阀分别与烟囱和转炉煤气柜连通，所述余热锅炉内设置有换热管，所述换热管的两端分别穿出所述余热锅炉的壁形成余热锅炉的进水口和余热锅炉的蒸汽出口，所述余热锅炉的进水口与水源连通，所述余热锅炉的蒸汽出口与余热蒸汽管网连通的技术手段，所以，对转炉烟气的处置不但不会增加生产成体，而且，还可以获得极大的经济效益，充分利用转炉烟气的热能。
4、本技术方案由于采用了所述烟气输送管道的形状呈竖向弯折形，所述烟气输送管道有下水平部和上水平部的技术手段，所以，为后面的改进创造了有利条件。
5、本技术方案由于采用了所述下水平部靠近所述烟气输送管道的烟气进口，所述上水平部靠近所述烟气输送管道的烟气出口的技术手段，所以，进一步地为后面的改进创造了有利条件。
6、本技术方案由于采用了所述烟气输送管道上设置有板式除尘收集器和静电除尘器的技术手段，所以，有利于转炉烟气达标排放。
7、本技术方案由于采用了所述板式除尘收集器设置在所述烟气输送管道的下水平部，所述静电除尘器设置在所述烟气输送管道的上水平部的技术手段，可实现转炉烟气达标排放。
8、本技术方案由于采用了所述烟气输送管道上设置有卧式换热器，所述卧式换热器的进水口连通所述水源的出水口，所述卧式换热器的出水口通过水输送管道连通所述余热锅炉的进水口的技术手段，所以，可充分利用转炉烟气的热量。
9、本技术方案由于采用了所述卧式换热器设置在所述静电除尘器的下游的技术手段，所以，有利于延长卧式换热器的使用寿命。
10、本技术方案由于采用了所述水输送管道上设置有除氧器的技术手段，所以，可有效地防止水对余热锅炉的腐蚀，大大延长余热锅炉的使用寿命。
11、本技术方案由于采用了所述水输送管道上设置有水源调节系统的技术手段，所以，可有效地控制水的流量，实现稳定生产。
12、本技术方案由于采用了所述水源调节系统设置在所述水输送管道的上游，或者，所述水源调节系统设置在所述水输送管道的下游的技术手段，所以，可根据实际情况制造出多种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统。
13、本技术方案由于采用了所述余热锅炉的蒸汽出口与所述余热蒸汽管网之间设置有缓冲汽包的技术手段，所以，可大大提高对余热蒸汽管网供热的稳定性。
14、本技术方案由于采用了所述缓冲汽包的蒸汽出口与所述余热锅炉之间通过强制循环系统连通的技术手段，所以，可连续地向余热蒸汽管网供热，同时，可使供热的温度基本上达到均恒。
15、本技术方案由于采用了所述强制循环系统的蒸汽进口与所述缓冲汽包的蒸汽出口连通，所述强制循环系统的蒸汽出口与所述余热锅炉内的换热管靠近进水口处连通，或者，所述强制循环系统的蒸汽出口与所述余热锅炉的进水口连通的技术手段，所以，可根据不同客户的需求制造出多种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统。
16、本技术方案由于采用了所述换热管的形状呈螺旋形，或者，所述换热管的形状呈波浪弯折形的技术手段，所以，有利于减小热交换设备所占用的空间，有利于转炉烟气与主热交换介质之间充分地进行热交换。
17、本技术方案由于采用了余热锅炉是直立式余热锅炉的技术手段，所以，有利于除去转炉烟气中的烟灰。
18、本技术方案由于采用了所述直立式余热锅炉的烟气进口位于该直立式余热锅炉的顶面，所述直立式余热锅炉的烟气出口位于该直立式余热锅炉的底面靠近边缘部的技术手段，所以，不但有利于转炉烟气的排放，有利于充分提取转炉烟气中的热量，而且，有利于除尘处理。
19、本技术方案由于采用了所述直立式余热锅炉的底面的形状呈顶尖朝下的锥面形成集尘器，所述顶尖的尖部设置有出灰口的技术手段，所以，有利于烟灰的收集。
20、本技术方案由于采用了所述集尘器的出灰口和所述板式除尘收集器的出灰口分别与烟灰集中系统的进灰口连通的技术手段，所以，有利于对烟灰集中处理，提高生产效率，降低劳动强度。
21、本技术方案由于采用了余热锅炉是直立式防爆型余热锅炉，所述直立式防爆型余热锅炉设置有自动泄爆与自动恢复系统的技术手段，所以，所以，可大大提高生产的安全性，避免意外事故的发生。
22、本技术方案由于采用了所述自动泄爆与自动恢复系统设置在所述直立式防爆型余热锅炉的顶面的技术手段，所以，可有效地防止泄漏的转炉烟气对人体的伤害。
23、本技术方案由于采用了所述余热锅炉是可清灰直立式防爆型余热锅炉，所述可清灰直立式防爆型余热锅炉设置有清灰装置的技术手段，所以，有利于在相邻两次转炉炼钢的间歇期间实施清灰作业，有利于生产的正常进行，提高生产效率。
24、本技术方案由于采用了所述清灰装置设置在所述可清灰直立式防爆型余热锅炉的顶面上，其下端伸入到该可清灰直立式防爆型余热锅炉的内部的技术手段，所以，可大大提高清灰装置的清灰效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置方法及系统作进一步的详细描述。
图1为本实用新型经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统的结构示意图。
附图标记说明如下。
1~转炉；
2~转炉烟罩；
3~转炉汽化冷却管道；
4~余热锅炉；
4-1~自动泄爆与自动恢复系统；
4-2~清灰装置；
4-3~强制循环系统；
4-4~卧式换热器；
4-5~水源；
4-6~除氧器；
4-7~水源调节系统；
4-8~换热管；
5~集尘器；
6~板式除尘收集器；
7~静电除尘器；
8~烟灰集中系统；
9~缓冲汽包；
10~三通换向阀；
11~烟囱；
12~转炉煤气柜；
13~余热蒸汽管网；
14~烟气输送管道；
15~水输送管道。
具体实施方式
如图1所示，本实施方式提供了一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置方法，在将转炉烟气排放和/或回收之前，先通过热交换介质吸热对转炉烟气降温，通过除尘装置对转炉烟气除尘，所述热交换介质与所述转炉烟气之间相隔离。
本实施方式由于采用了所述热交换介质与所述转炉烟气之间相隔离的技术手段，所以，有利于将转炉烟气中的热量提取出来加以利用。
作为本实施方式的第一步改进，如图1所示，所述热交换介质是水。当然，也可以是，所述热交换介质是氨。也可以是，所述热交换介质是氟里昂。
本实施方式由于采用了所述热交换介质是水、氨或氟里昂的技术手段，所以，可根据实际情况选用不同的热交换介质将转炉烟气中的热量提取出来。
作为本实施方式的第二步改进，如图1所示，经过汽化冷却管道后的转炉烟气温度为900℃左右，降温后的转炉烟气温度为70℃以下。
本实施方式由于采用了经过汽化冷却管道后的转炉烟气温度为900℃左右，降温后的转炉烟气温度为70℃以下的技术手段，所以，可充分地提取转炉烟气中的热量。
作为本实施方式的第三步改进，如图1所示，热交换介质分为主热交换介质和副热交换介质，副热交换介质经预吸热成为主热交换介质，先通过主热交换介质的主吸热将900℃左右的转炉烟气温度降低到200℃左右，再通过副热交换介质的预吸热将200℃左右的转炉烟气温度降低到70℃以下。
本实施方式由于采用了热交换介质分为主热交换介质和副热交换介质，副热交换介质经预吸热成为主热交换介质，先通过主热交换介质的主吸热将900℃左右的转炉烟气温度降低到200℃左右，再通过副热交换介质的预吸热将200℃左右的转炉烟气温度降低到70℃以下的技术手段，所以，可在几乎不增加成本的条件下充分地提取转炉烟气中的热量，同时，还可以提高除尘效率，降低余热锅炉的高度。
作为本实施方式的第四步改进，如图1所示，副热交换介质完成预吸热后成为主热交换介质，该主热交换介质先进行去氧处理，再定量地进入主吸热的过程。
本实施方式由于采用了副热交换介质完成预吸热后成为主热交换介质，该主热交换介质先进行去氧处理，再定量地进入主吸热的过程的技术手段，所以，可有效地防止热交换介质对热交换设备的腐蚀，大大延长热交换设备的使用寿命。
作为本实施方式的第五步改进，如图1所示，主热交换介质完成主吸热后先经过缓冲后再通向管网。
本实施方式由于采用了主热交换介质完成主吸热后先经过缓冲后再通向管网技术手段（通过后面所述的汽包进行缓冲），所以，可大大提高对余热蒸汽管网供热的稳定性。
作为本实施方式的第六步改进，如图1所示，主热交换介质完成主吸热后用于发电、工业生产和/或生活取暖。
本实施方式由于采用了主热交换介质完成主吸热后用于发电、工业生产和/或生活取暖的技术手段，所以，对转炉烟气的处置不但不会增加生产成体，而且，还可以获得极大的经济效益。具体的经济效益如下表所示。
表
作为本实施方式的第七步改进，如图1所示，在相邻两次转炉炼钢的间歇期间，将经过缓冲后的主热交换介质的一部分返回到正在处于主吸热状态的主热交换介质中进行混和。
本实施方式由于采用了在相邻两次转炉炼钢的间歇期间，将经过缓冲后的主热交换介质的一部分返回到正在处于主吸热状态的主热交换介质中进行混和的技术手段（在后面所述的汽包中进行混合），所以，可连续地向余热蒸汽管网供热，同时，可使供热的温度基本上达到均恒。
作为本实施方式的第八步改进，如图1所示，主热交换介质在进行主吸热的过程中从下至上螺旋上升或从下至上并在水平方向上往复行进地上升，转炉烟气从上到下逐渐下降。
本实施方式由于采用了主热交换介质在进行主吸热的过程中从下至上螺旋上升或从下至上并在水平方向上往复行进地上升，转炉烟气从上到下逐渐下降的技术手段，所以，有利于减小热交换设备所占用的空间，有利于转炉烟气与主热交换介质之间充分地进行热交换。
作为本实施方式的第九步改进，如图1所示，主热交换介质在进行主吸热的过程中，对进行主降温的转炉烟气进行第一级除尘，对完成主降温的转炉烟气进行第二级除尘，对完成第二级除尘的转炉烟气进行第三级除尘。
本实施方式由于采用了主热交换介质在进行主吸热的过程中，对进行主降温的转炉烟气进行第一级除尘，对完成主降温的转炉烟气进行第二级除尘，对完成第二级除尘的转炉烟气进行第三级除尘的技术手段，所以，可使转炉烟气达标排放。
作为本实施方式的第十步改进，如图1所示，第一级除尘通过集尘方式除尘，第二级除尘通过板式除尘，第三级除尘静电方式除尘。
本实施方式由于采用了第一级除尘通过集尘方式除尘，第二级除尘通过板式除尘，第三级除尘静电方式除尘的技术手段，所以，不但可以使转炉烟气达标排放，而且，可大大地降低除尘成本。
作为本实施方式的第十一步改进，如图1所示，将除尘后得到的烟灰收集起来用于烧结矿原料。
本实施方式由于采用了将除尘后得到的烟灰收集起来用于烧结矿原料的技术手段，所以，可变废为宝，有利于环境保护。
作为本实施方式的第十二步改进，如图1所示，转炉烟气中含有大量的CO可燃气体，一般情况下当转炉烟气中CO平均含量在40%-60%左右时，并且O2含量小于2%时，转炉烟气是可燃转炉烟气或称为转炉煤气，否则转炉烟气是非可燃转炉烟气，将降温除尘后的可燃转炉烟气收集起来，将降温除尘后的非可燃转炉烟气排入空气中。
本实施方式由于采用了将降温除尘后的可燃转炉烟气收集起来，将降温除尘后的非可燃转炉烟气排入空气中的技术手段，所以，可进一步地利用转炉烟气中的热能。
作为本实施方式的第十三步改进，如图1所示，转炉烟气降温的过程是在防爆燃的条件下进行的。
本实施方式由于采用了转炉烟气降温的过程是在防爆燃的条件下进行的技术手段，所以，可大大提高生产的安全性，避免意外事故的发生。
作为本实施方式的第十四步改进，如图1所示，在相邻两次转炉炼钢的间歇期间实施清灰作业。
本实施方式由于采用了在相邻两次转炉炼钢的间歇期间实施清灰作业的技术手段，所以，有利于生产的正常进行，提高生产效率。
如图1所示，本实用新型提供了一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统，包括对转炉烟气降温的热交换介质和对转炉烟气除尘的除尘装置，热交换介质通过主热交换器与转炉烟气隔离。
本实施方式由于采用了热交换介质通过主热交换器与转炉烟气隔离的技术手段，所以，有利于将转炉烟气中的热量提取出来加以利用。
作为本实施方式的第一步改进，如图1所示，所述热交换介质是水，所述主热交换器是余热锅炉4。当然，也可以是，所述热交换介质是氨，所述主热交换器是氨制冷装置，所述氨制冷装置是现有技术。还可以是，所述热交换介质是氟里昂，所述主热交换器是氟里昂制冷装置，所述氟里昂制冷装置是现有技术。
本实施方式由于采用了所述热交换介质是水，所述主热交换器是余热锅炉的技术手段，所以，可以大大降低生产成本。
作为本实施方式的第二步改进，如图1所示，所述余热锅炉4的烟气进口通过转炉汽化冷却管道3与转炉烟罩2的烟气出口连通，所述转炉烟罩2的烟气进口与所述转炉1的烟气出口连通，所述余热锅炉4的烟气出口与烟气输送管道14的烟气进口连通，所述烟气输送管道14的烟气出口通过三通换向阀10分别与烟囱11和转炉煤气柜12连通，所述余热锅炉4内设置有换热管4-8，所述换热管4-8的两端分别穿出所述余热锅炉4的壁形成余热锅炉4的进水口和余热锅炉4的蒸汽出口，所述余热锅炉4的进水口与水源4-5连通，所述余热锅炉4的蒸汽出口与余热蒸汽管网13连通。
本实施方式由于采用了所述余热锅炉的烟气进口通过转炉汽化冷却管道与转炉烟罩的烟气出口连通，所述转炉烟罩的烟气进口与所述转炉的烟气出口连通，所述余热锅炉的烟气出口与烟气输送管道的烟气进口连通，所述烟气输送管道的烟气出口通过三通换向阀分别与烟囱和转炉煤气柜连通，所述余热锅炉内设置有换热管，所述换热管的两端分别穿出所述余热锅炉的壁形成余热锅炉的进水口和余热锅炉的蒸汽出口，所述余热锅炉的进水口与水源连通，所述余热锅炉的蒸汽出口与余热蒸汽管网连通的技术手段，所以，对转炉烟气的处置不但不会增加生产成体，而且，还可以获得极大的经济效益，充分利用转炉烟气的热能。
作为本实施方式的第三步改进，如图1所示，所述烟气输送管道14的形状呈竖向弯折形，所述烟气输送管道14有下水平部和上水平部。
本实施方式由于采用了所述烟气输送管道的形状呈竖向弯折形，所述烟气输送管道有下水平部和上水平部的技术手段，所以，为后面的改进创造了有利条件。
作为本实施方式的第四步改进，如图1所示，所述下水平部靠近所述烟气输送管道14的烟气进口，所述上水平部靠近所述烟气输送管道14的烟气出口。
本实施方式由于采用了所述下水平部靠近所述烟气输送管道的烟气进口，所述上水平部靠近所述烟气输送管道的烟气出口的技术手段，所以，进一步地为后面的改进创造了有利条件。
作为本实施方式的第五步改进，如图1所示，所述烟气输送管道14上设置有板式除尘收集器6和静电除尘器7。
本实施方式由于采用了所述烟气输送管道上设置有板式除尘收集器和静电除尘器的技术手段，所以，有利于转炉烟气达标排放。
作为本实施方式的第六步改进，如图1所示，所述板式除尘收集器6设置在所述烟气输送管道14的下水平部，所述静电除尘器7设置在所述烟气输送管道14的上水平部。
本实施方式由于采用了所述板式除尘收集器设置在所述烟气输送管道的下水平部，所述静电除尘器设置在所述烟气输送管道的上水平部的技术手段，可实现转炉烟气达标排放。
作为本实施方式的第七步改进，如图1所示，所述烟气输送管道14上设置有卧式换热器4-4，所述卧式换热器4-4的进水口连通所述水源4-5的出水口，所述卧式换热器4-4的出水口通过水输送管道15连通所述余热锅炉4的进水口。
本实施方式由于采用了所述烟气输送管道上设置有卧式换热器，所述卧式换热器的进水口连通所述水源的出水口，所述卧式换热器的出水口通过水输送管道连通所述余热锅炉的进水口的技术手段，所以，可充分利用转炉烟气的热量，同时，还可以提高卧式换热器的除尘效率，降低余热锅炉的高度。
作为本实施方式的第八步改进，如图1所示，所述卧式换热器4-4设置在所述静电除尘器7的下游。
本实施方式由于采用了所述卧式换热器设置在所述静电除尘器的下游的技术手段，所以，有利于延长卧式换热器的使用寿命。
作为本实施方式的第九步改进，如图1所示，所述水输送管道15上设置有除氧器4-6。
本实施方式由于采用了所述水输送管道上设置有除氧器的技术手段，所以，可有效地防止水对余热锅炉的腐蚀，大大延长余热锅炉的使用寿命。
作为本实施方式的第十步改进，如图1所示，所述水输送管道15上设置有水源调节系统4-7。
本实施方式由于采用了所述水输送管道上设置有水源调节系统的技术手段，所以，可有效地控制水的流量，实现稳定生产。
作为本实施方式的第十一步改进，如图1所示，所述水源调节系统4-7设置在所述水输送管道15的上游。当然，也可以是，所述水源调节系统4-7设置在所述水输送管道15的下游。
本实施方式由于采用了所述水源调节系统设置在所述水输送管道的上游，或者，所述水源调节系统设置在所述水输送管道的下游的技术手段，所以，可根据实际情况制造出多种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统。
作为本实施方式的第十二步改进，如图1所示，所述余热锅炉4的蒸汽出口与所述余热蒸汽管网13之间设置有缓冲汽包9。
本实施方式由于采用了所述余热锅炉的蒸汽出口与所述余热蒸汽管网之间设置有缓冲汽包的技术手段，所以，可大大提高对余热蒸汽管网供热的稳定性。
作为本实施方式的第十三步改进，如图1所示，所述缓冲汽包9的蒸汽出口与所述余热锅炉4之间通过强制循环系统4-3连通。
本实施方式由于采用了所述缓冲汽包的蒸汽出口与所述余热锅炉之间通过强制循环系统连通的技术手段，所以，可连续地向余热蒸汽管网供热，同时，可使供热的温度基本上达到均恒。
作为本实施方式的第十四步改进，如图1所示，所述强制循环系统4-3的蒸汽进口与所述缓冲汽包9的蒸汽出口连通，所述强制循环系统4-3的蒸汽出口与所述余热锅炉4内的换热管4-8靠近进水口处连通。当然，也可以是，所述强制循环系统4-3的蒸汽出口与所述余热锅炉4的进水口连通。
本实施方式由于采用了所述强制循环系统的蒸汽进口与所述缓冲汽包的蒸汽出口连通，所述强制循环系统的蒸汽出口与所述余热锅炉内的换热管靠近进水口处连通，或者，所述强制循环系统的蒸汽出口与所述余热锅炉的进水口连通的技术手段，所以，可根据不同客户的需求制造出多种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统。
作为本实施方式的第十五步改进，如图1所示，所述换热管4-8的形状呈螺旋形。当然，也可以是，所述换热管4-8的形状呈波浪弯折形。
本实施方式由于采用了所述换热管的形状呈螺旋形，或者，所述换热管的形状呈波浪弯折形的技术手段，所以，有利于减小热交换设备所占用的空间，有利于转炉烟气与主热交换介质之间充分地进行热交换。
作为本实施方式的第十六步改进，如图1所示，余热锅炉4是直立式余热锅炉。
本实施方式由于采用了余热锅炉是直立式余热锅炉的技术手段，所以，有利于除去转炉烟气中的烟灰。
作为本实施方式的第十七步改进，如图1所示，所述直立式余热锅炉的烟气进口位于该直立式余热锅炉的顶面，所述直立式余热锅炉的烟气出口位于该直立式余热锅炉的底面靠近边缘部。
本实施方式由于采用了所述直立式余热锅炉的烟气进口位于该直立式余热锅炉的顶面，所述直立式余热锅炉的烟气出口位于该直立式余热锅炉的底面靠近边缘部的技术手段，所以，不但有利于转炉烟气的排放，有利于充分提取转炉烟气中的热量，而且，有利于除尘处理。
作为本实施方式的第十八步改进，如图1所示，所述直立式余热锅炉的底面的形状呈顶尖朝下的锥面形成集尘器5，所述顶尖的尖部设置有出灰口。
本实施方式由于采用了所述直立式余热锅炉的底面的形状呈顶尖朝下的锥面形成集尘器，所述顶尖的尖部设置有出灰口的技术手段，所以，有利于烟灰的收集。
作为本实施方式的第十九步改进，如图1所示，所述集尘器5的出灰口和所述板式除尘收集器6的出灰口分别与烟灰集中系统8的进灰口连通。
本实施方式由于采用了所述集尘器的出灰口和所述板式除尘收集器的出灰口分别与烟灰集中系统的进灰口连通的技术手段，所以，有利于对烟灰集中处理，提高生产效率，降低劳动强度。
作为本实施方式的第二十步改进，如图1所示，余热锅炉4是直立式防爆型余热锅炉，所述直立式防爆型余热锅炉设置有自动泄爆与自动恢复系统4-1。
本实施方式由于采用了余热锅炉是直立式防爆型余热锅炉，所述直立式防爆型余热锅炉设置有自动泄爆与自动恢复系统的技术手段，所以，所以，可大大提高生产的安全性，避免意外事故的发生。
作为本实施方式的第二十一步改进，如图1所示，所述自动泄爆与自动恢复系统4-1设置在所述直立式防爆型余热锅炉的顶面。
本实施方式由于采用了所述自动泄爆与自动恢复系统设置在所述直立式防爆型余热锅炉的顶面的技术手段，所以，可有效地防止泄漏的转炉烟气对人体的伤害。
作为本实施方式的第二十二步改进，如图1所示，所述余热锅炉4是可清灰直立式防爆型余热锅炉，所述可清灰直立式防爆型余热锅炉设置有清灰装置4-2。
本实施方式由于采用了所述余热锅炉是可清灰直立式防爆型余热锅炉，所述可清灰直立式防爆型余热锅炉设置有清灰装置的技术手段，所以，有利于在相邻两次转炉炼钢的间歇期间实施清灰作业，有利于生产的正常进行，提高生产效率。
作为本实施方式的第二十三步改进，如图1所示，所述清灰装置4-2设置在所述可清灰直立式防爆型余热锅炉的顶面上，其下端伸入到该可清灰直立式防爆型余热锅炉的内部。所述清灰装置4-2的出灰口与所述烟灰集中系统8的进灰口连通。
本实施方式由于采用了所述清灰装置设置在所述可清灰直立式防爆型余热锅炉的顶面上，其下端伸入到该可清灰直立式防爆型余热锅炉的内部的技术手段，所以，可大大提高清灰装置的清灰效率。
附记：本实用新型的构思说明如下。
本实用新型公开了转炉烟气余热回收与纯干法除尘综合利用系统与方法，包括余热回收系统和三级除尘系统；所述的余热回收系统包括直立式防爆型余热锅炉、余热锅炉清灰装置、强制循环系统、换热器及锅炉给水系统；所述的三级除尘，第一级是直立式防爆型余热锅炉下部的集尘装置，第二级是在直立式防爆型余热锅炉出口处安装一台板式除尘器及灰尘收集器，第三极是静电除尘器；
本实用新型转炉烟气余热回收与纯干法除尘综合利用系统与方法，是将炼钢转炉烟气（或煤气）经过汽化冷却器后的900℃左右的高温烟气，通过系统中的余热锅炉、换热器的热交换，使排烟温度降低到70℃以下，本实用新型更优于现有干法除尘系统(LT法),在其基础上可进一步提升节能潜力80%（吨钢可增加回收蒸汽量80kg），同时取消了喷水喷蒸汽环节，回收可得到干态的煤气和粉尘。本项目具有余热回收、节约用水、煤气净化、固废综合利用等多项重大意义。真正意义上实现了转炉烟气余热的全回收和除尘系统的全干法。
本实用新型是一种将炼钢转炉烟气经过汽化冷却器后的900℃左右的高温烟气，
通过系统中的余热锅炉、换热器的热交换，使排烟温度降低到70℃以下，本实用新型更优于现有干法除尘系统(LT法),在其基础上可进一步提升节能潜力80%（吨钢可增加回收蒸汽量80kg），同时取消了喷水喷蒸汽环节，回收可得到干态的煤气和粉尘。本项目具有余热回收、节约用水、煤气净化、固废综合利用等多项重大意义。真正意义上实现了转炉烟气余热的全回收和除尘系统的纯干法。
当前，钢铁行业发展面临产量过剩、利润下降、环保压力大等众多问题，
传统的粗放型发展模式已难以为继，迫切要求行业企业以降本增效为抓手，积极转变发展方式，利用高新技术改造，提高企业竞争能力。在冶金生产中，转炉炼钢工序能耗回收具有巨大的节能潜力。
目前国内炼钢厂60%以上仍然采用高污染高能耗的湿法除尘系统，水资源浪费严重，除尘效果无法达到新的国家排放标准。转炉烟气除尘系统由高能耗高污染的转炉一次除尘湿法工艺(OG法)改造为低能耗低污染的转炉一次除尘干法工艺（LT）法（其实LT法也消耗一部分水和蒸汽）已成为行业趋势；但目前都不是纯干法除尘，特别是炼钢转炉烟气经过汽化冷却器后的900℃左右的高温烟气没有做为余热来回收利用。
转炉烟气余热回收与纯干法除尘综合利用系统与方法，将炼钢转炉烟气经过汽化冷却器后的900℃左右的高温烟气，通过系统中的余热锅炉、换热器的热交换，使排烟温度降低到70℃以下，每吨钢回收蒸汽80kg/t；经过三级除尘不仅保证达标排放，由于整个过程没有添加水（或蒸汽），实现了真正的纯干法除尘；又由于是干烟气（烟气中以转炉煤气为主，正常每吨钢回收转炉煤气100-130m3/t），与含水烟气相比，一是干烟气体积量降低后，降低了烟气回收系统消耗与投资，二是由于是干煤气大幅降低了对煤气系统的腐蚀，同时，又提高了燃烧效率。
为此，实施转炉烟气余热回收与纯干法除尘综合利用系统与方法，不仅是可实现节水、回收蒸汽和达标排放的目标，更是由原来每吨钢需要几元的运行费用，变为有收益的工艺，是钢铁行业转炉工序的发展趋势所在。通过两级文氏塔或蒸发冷却器使烟气温度降低到60℃左右或200℃左右，目前的工艺不仅没有回收余热资源，还浪费了水或蒸汽资源。
本实用新型的目的是提出了转炉烟气余热回收与纯干法除尘综合利用系统与方法技术方案，余热高效转化使用、运行稳定可靠的系统工艺。该工艺自动化程度高，能最大化回收使用余热资源，经济性佳，不耗水是真正意义的干法除尘，
并且获得的是纯干的优良煤气资源。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：转炉烟气余热回收与纯干法除尘综合利用系统与方法，包括余热回收系统和除尘系统；
所述的烟气余热回收系统是由烟道末端安装一种直立烟道式防爆型余热锅炉和电除尘器末端安装一种卧式换热器组成；
其中，直立烟道式防爆型余热锅炉的入口端烟气是来自于原有炼钢转炉烟气经过汽化冷却器后的900℃左右的高温烟气，这部分高温烟气经过余热锅炉热交换后，使余热锅炉排烟温度为200℃左右，即余热锅炉吸收了烟气700℃左右的热量；
所述的进入余热锅炉烟气含尘量较高，由于余热锅炉本身具有集尘作用，
为了不使烟气灰尘堆积在余热锅炉以及便于灰尘收集，故采用直立式余热锅炉；
所述的直立烟道式防爆型余热锅炉，为了确保余热锅炉换热器表面不积灰，
保持其换热效果，结合转炉炼钢间歇冶炼的特点，利用清灰装置在两次冶炼间隙实施清灰作业；
所述的直立烟道式防爆型余热锅炉，结合转炉炼钢间歇冶炼的特点，余热锅炉生产的蒸汽先送到汽包中，再由汽包连续向余热蒸汽管网送汽，同时，
在两炉冶炼间隙，即在没有烟气通过余热锅炉时间期间，为了确保余热锅炉始终处于热备状态，利用汽包蒸汽通过强制循环系统确保余热锅炉始终处于热备状态；
所述的卧式换热器，是将经过静电除尘器除尘后的达标烟气10mg/Nm3，
这时烟气温度在190℃左右，卧式换热器利用这部分烟气来给余热锅炉补水加热，卧式换热器出口温度控制在70℃一下，这样可确保达到转炉煤气柜对入柜煤气不超过75℃的要求，在利用了这部分热量的同时，又节约喷水消耗和获得纯干煤气资源；
所述的除尘系统共分三级，第一级是直立式防爆型余热锅炉本体及下部的集尘装置，除尘量占总除尘量的25%以上；
第二级是在直立式防爆型余热锅炉出口处安装一台板式除尘器及灰尘收集器，除尘量占总除尘量的10%以上；
第三极是静电除尘器，除尘量占总除尘量的70%以上，除尘灰通过集中系统8外运，由于烟气在整个流通过程中，没有喷水、喷蒸汽环节，这是真正的纯干法除尘系统；
本实用新型与现有的高能耗高污染的湿法工艺(OG法)以及改造为低能耗低污染的干法工艺(LT法)相比，由于本实用新型将烟气中900℃-70℃温差热量的利用，并且不消耗水，通过在70t转炉上的实验（详见具体实施方式中的表），致使转炉炼钢除尘系统项目由增加工序成本项目一跃成为降低工序成本项目。
转炉烟气余热回收与纯干法除尘综合利用系统与方法，参见图1，所述系统包括余热回收4和一级除尘5、二级除尘6、三级除尘7的除尘。所述的余热回收系统，利用现有的转炉1冶炼产生的炉气，由转炉烟罩2将转炉炉气铺集到转炉汽化冷却器3中，烟气经过转炉汽化冷却器3时，将转炉烟气温度由1600℃左右降到900℃左右，对于900℃左右的转炉烟气，作为本实用新型中直立烟道式防爆型余热锅炉4的入口端烟气，这部分高温烟气经过余热锅炉热交换后，使余热锅炉4排烟温度为200℃左右，即余热锅炉4吸收了烟气700℃左右的热量；
而目前的OG法或LT法是通过喷水或喷蒸汽使900℃左右的转炉烟气温度通过两级文氏塔或蒸发冷却器使烟气温度降低到60℃左右或200℃左右，目前的工艺不仅没有回收余热资源，还浪费了水或蒸汽资源。
所述的直立烟道式防爆型余热锅炉4，考虑到转炉炼钢可能出现操作不当以及烟气中一氧化碳（OC）的爆燃温度点，采用了自动与恢复泄爆系统4-1，为了确保余热锅炉换热器表面不积灰，保持其换热效果，结合转炉炼钢间歇冶炼的特点，利用清灰装置4-2在两次冶炼间隙实施清灰作业；
所述的直立烟道式防爆型余热锅炉4，结合转炉炼钢间歇冶炼的特点，余热锅炉4生产的蒸汽先送到汽包9中，再由汽包9连续向余热蒸汽管网13送汽，
同时，在两炉冶炼间隙，即在没有烟气通过余热锅炉时间期间，为了确保余热锅炉始终处于热备状态，利用汽包蒸汽通过强制循环系统4-3确保余热锅炉始终处于热备状态；
所述的卧式换热器4-4，是将经过静电除尘器7除尘后的达标烟气10mg/Nm3，这时烟气温度在190℃左右，其换热介质是锅炉补水4-5，卧式换热器4-4利用这部分烟气换热后，先送给除氧器4-6，经过锅炉补水调节系统4-7来给余热锅炉4补水加热，卧式换热器4-4烟气出口温度控制在70℃以下，这样可确保达到转炉煤气柜12对入柜煤气不超过75℃的要求，对于没有达到设定的转炉煤气品质要求的烟气，由三通切断阀10切换，通过烟筒11进行排放，在利用了这部分热量的同时，又节约喷水消耗和获得纯干煤气资源；
所述的除尘系统共分三级，第一级是直立式防爆型余热锅炉4本体及下部的集尘装置5，除尘量占总除尘量的25%以上；
第二级是在直立式防爆型余热锅炉4出口处安装一台板式除尘器及灰尘收集器6，除尘量占总除尘量的10%以上；
第三极是静电除尘器7，除尘量占总除尘量的70%以上，由于烟气在整个流通过程中，没有喷水、喷蒸汽环节，这是真正的纯干法除尘系统；
所述的转炉烟气余热回收与纯干法除尘综合利用系统与方法，全部实施自动检测自动控制。
Claims (1)
1.一种经过汽化冷却管道后的转炉烟气处置系统，包括对转炉烟气降温的热交换介质和对转炉烟气除尘的除尘装置，其特征在于：热交换介质通过热交换器与转炉烟气隔离。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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2016
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