CN207121620U - 转炉煤气超净排放冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转炉煤气超净排放冷却器，其包括中空的筒体，筒体的下部侧壁上设有进气口，筒体的顶部设有排气口，煤气可由进气口进入经处理后由排气口排出，筒体内由上至下至少设有导流装置和用于喷射雾化水汽的喷射装置，且喷射装置和导流装置均位于进气口的上方，喷射装置的中部设有与进气口相连通的气流通道，导流装置与筒体的内壁面之间形成有用于引导气体旋转流动的导流通道，导流通道的两端分别与气流通道和排气口相连通。本实用新型提供的转炉煤气超净排放冷却器，能够有效降低煤气的温度，并能有效降低煤气净化处理后的含水量以及含尘量，使得煤气满足超净排放要求。

Description

转炉煤气超净排放冷却器

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，特别涉及一种转炉煤气超净排放冷却器。

背景技术

氧气转炉炼钢采用吹氧冶炼，在吹炼过程中，会产生含有大量烟尘和CO的高温气体，烟尘含量高达100～150g/Nm³，温度高达1450℃，因此必须先冷却降温后除尘，简称转炉一次煤气除尘。目前，国内外转炉一次煤气除尘技术主要有两种：一是广泛被采用的“OG”湿法；二是以“LT”法为代表的干法。

“OG”湿法除尘系统常见工艺流程为：转炉煤气→活动烟罩→汽化冷却烟道→喷淋塔/定径溢流文氏管→环缝式可调喉口文氏管→旋风喷枪脱水器→引风机→回收阀组→放散烟囱→煤气柜；

“LT”干法除尘系统常见工艺流程为：转炉煤气→活动烟罩→汽化冷却烟道→蒸发冷却器→电除尘器→引风机→切换站→放散烟囱→煤气冷却器→煤气柜；

“OG”湿法存在循环水量大、系统电耗高、占地面积大，而“LT”法与之相比则具有省水、省电、占地少、运行费用低等特点，但“LT”法控制要求严格、对工艺操作要求高。而近年由干、湿法派生出来的“半干法”除尘系统在耗水、电及运行费用等介于上述两者之间。“OG”湿法除尘系统设计排放浓度≤50mg/Nm³，“LT”干法除尘系统设计排放浓度≤15mg/Nm³，半干法除尘系统设计排放浓度≤30mg/Nm³。

目前国家环保要求转炉煤气排放浓度≤50mg/Nm³，随着环境污染的日益加剧，国家及地方政府对环保的管理力度加大，部分地区已建转炉煤气排放浓度标准提升到低于20mg/Nm³甚至是低于10mg/Nm³。现有的几种转炉煤气除尘方式已不能较好的应对不断提升的环保标准，开发新工艺新设备迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种既能够对煤气进行冷却又能够满足超净排放要求的转炉煤气超净排放冷却器。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种转炉煤气超净排放冷却器，其包括中空的筒体，所述筒体的下部侧壁上设有进气口，所述筒体的顶部设有排气口，所述筒体内由上至下至少设有导流装置和用于喷射雾化水汽的喷射装置，所述喷射装置和所述导流装置均位于所述排气口上方，所述喷射装置的中部设有与所述进气口相连通的气流通道，所述导流装置与所述筒体的内壁面之间形成有用于引导气体旋转流动的导流通道，所述导流通道的两端分别与所述气流通道和所述排气口相连通。

如上所述的转炉煤气超净排放冷却器，其中，所述导流装置至少包括多个沿所述筒体周向间隔设置的导流叶片，相邻两所述导流叶片以及所述筒体的内壁面围合形成所述导流通道。

如上所述的转炉煤气超净排放冷却器，其中，所述导流装置还包括位于所述筒体中部且呈倒锥状的导流斗，所述导流叶片与所述导流斗相接。

如上所述的转炉煤气超净排放冷却器，其中，所述筒体内还设有除雾器，所述除雾器位于所述导流装置与所述排气口之间。

如上所述的转炉煤气超净排放冷却器，其中，所述喷射装置包括上下间隔设置的上层喷枪和下层喷枪。

如上所述的转炉煤气超净排放冷却器，其中，所述筒体内还设有能与外部氮气相连通的氮气吹扫管，所述氮气吹扫管位于所述进气口下方。

如上所述的转炉煤气超净排放冷却器，其中，所述筒体内还设有能与外部压缩空气相连通的压缩空气吹扫管，所述压缩空气吹扫管位于所述进气口下方。

如上所述的转炉煤气超净排放冷却器，其中，所述氮气吹扫管和所述压缩空气吹扫管沿所述筒体的轴向设置，且所述氮气吹扫管与所述压缩空气吹扫管相对于所述筒体的轴线对称设置于所述筒体的内壁上。

如上所述的转炉煤气超净排放冷却器，其中，所述筒体的下部还设有呈倒锥状的排水槽，所述排水槽位于所述进气口的下方，且所述排水槽的底部开设有排水口，所述氮气吹扫管与所述压缩空气吹扫管位于所述排水槽的上方。

如上所述的转炉煤气超净排放冷却器，其中，所述筒体的顶部对应所述排气口处连接有排气管。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的转炉煤气超净排放冷却器，通过向煤气喷淋雾化水汽，能够有效降低煤气的温度，并使煤气中的水汽形成含尘液滴，通过导流装置体的内壁面之间形成的导流通道，使得煤气形成旋转气流，煤气中的含尘液滴在离心力的作用下被甩出并沿筒体内壁流下经由排水槽收集排出，而去除含尘液滴的煤气通过除雾器进一步排除水汽(滴)，从而有效降低了煤气中的含水量以及含尘量，使得煤气能够满足超净排放要求。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是根据本实用新型一实施例提供的转炉煤气超净排放冷却器的结构示意图；

图2是图1所示的转炉煤气超净排放冷却器中导流叶片的结构示意图。

附图标号说明：

1-筒体；11-进气口；12-排气口；2-喷射装置；21-气流通道；22-上层喷枪；23-下层喷枪；3-导流装置；31-导流斗；32-导流叶片；33-导流通道；4-除雾器；5-氮气吹扫管；6-压缩空气吹扫管；7-排水槽；71-排水口；8-排气管。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种转炉煤气超净排放冷却器，其包括中空的筒体1，优选的，筒体1呈横截面为圆形的柱状，筒体1的下部侧壁上设有进气口11，筒体1的顶部设有排气口12，煤气可由进气口11进入筒体1经除尘处理后由排气口12排出，筒体1内由上至下至少设有导流装置3和用于喷射雾化水汽的喷射装置2，且喷射装置2和导流装置3均位于进气口11的上方，喷射装置2的中部设有与进气口11相连通的气流通道21，煤气在气流通道21内进行降温处理，导流装置3与筒体1的内壁面之间形成有用于引导气体旋转流动的导流通道33，煤气可在导流通道33内形成旋转气流，导流通道33的两端分别与气流通道21和排气口12相连通，煤气经由进气口11进入筒体1内并依次通过气流通道21、导流通道33后由排气口12排出。

需要说明的是，图1中箭头方向为煤气流动方向。

在使用时，将需要进行除尘处理的煤气经由进气口11通入筒体1内，由于含尘煤气的温度较高，因此，含尘煤气会沿筒体1向上流动进入气流通道21，此时，喷射装置2向含尘煤气喷射雾化水汽，使含尘煤气内含有的水汽降温变为液滴，以降低含尘煤气的温度，液滴夹裹尘粒形成含尘液滴，含尘液滴随煤气继续向上流动进入导流通道33，并在导流通道33的作用下形成旋转气流，此时，煤气内的含尘液滴在离心力的作用下脱离气流并被甩至筒体1的内壁面上，含尘液滴沿筒体1的内壁面流至筒体1的底部，去除含尘滴液的煤气经由排气口12排出进入下一步工序。

本实用新型提供的转炉煤气超净排放冷却器，通过向煤气喷淋雾化水汽，能够有效降低煤气的温度，并使煤气中的水汽形成含尘液滴，通过导流装置3体的内壁面之间形成的导流通道33，使得煤气形成旋转气流，煤气中的含尘液滴在离心力的作用下，被甩出并沿筒体1内壁流下，从而有效降低了煤气中的含水量以及含尘量，使得煤气满足超净排放要求。

在本实用新型的一种优选的实施方式中，如图1和图2所示，导流装置3至少包括多个沿筒体1周向间隔设置的导流叶片32，优选的，多个导流叶片32等间隔设置，相邻两所述导流叶片32以及所述筒体1的内壁面围合形成导流通道33，其中，导流叶片32与筒体1的轴向方向形成夹角，以使相邻的两导流叶片32与筒体1的内壁面围合形成的导流通道33的中心线不平行于筒体1的轴线，这样，使得经气流通道21流出的媒体在筒体1内能够形成旋转气流，夹杂在煤气中的含尘液滴能够在旋转气流的离心力的作用下分离出来，并沿筒体1的内壁面流至筒体1的底部。

进一步，导流装置3还包括位于筒体1中部且呈倒锥状的导流斗31，导流叶片32与导流斗31的上部相接，也就是说，导流叶片32的一端与导流斗31的上部相接，另一端能与筒体1的内壁面相接，导流斗31的设置，不仅使得各导流片安装简单方便，还能够使得煤气能够均匀的进入导流通道33，从而起到导向作用，并且，带有含尘液滴的煤气能够与导流斗31发生碰撞，部分含尘液滴在碰撞的过程中，会在自身重力的作用下被分离出来，从而改善了分离效果，此外，为了便于煤气流入位于筒体1顶部的排气口12，在导流斗31的顶部设置锥状导流凸起，以使自导流通道33内流出的煤气到导流凸起的作用下顺畅的流至排气口12，并经由排气口12排出，为了便于设置导流叶片32，在导流凸起与导流斗31之间，还设有呈直筒状的连接部，导流叶片32与连接部相接。

在本实用新型提供的一种实施方式中，如图1所示，筒体1内还设有除雾器4，除雾器4为丝网除雾器，除雾器4位于导流装置3与排气口12之间，由导流通道33流出的旋转气流被除雾器4进一步排除水汽(滴)后，经由排气口12流出，除雾器4的设置，进一步降低了煤气净化处理后的含水量，从而进一步保证了经由排气口12排出的煤气能够满足超净排放要求。

在本实用新型提供的一种实施方式中，如图1所示，喷射装置2包括上下间隔设置的上层喷枪22和下层喷枪23，通过喷枪对含尘煤气喷射雾化水汽进行降温处理操作简单方便，其中喷枪的设置层数可以根据煤气的温度选择设置，若煤气温度较高，则可使喷射装置2设置较多层的喷枪，比如设置上、中、下三层喷枪，使得煤气通过三次喷淋降温后能够达到充分降温的目的，若煤气温度较低，则可使喷射装置2设置较少层的喷枪，例如仅设置一层喷枪，或者，选择性的开启三层或两层喷枪中的任一层，考虑到成本的问题，在本实用新型中，优选喷射装置2采用上下两层喷抢，这样既能够处理较高温度的煤气，也能够处理较低温度的煤气，并且不会提高生产制造成本。

在本实用新型提供的一种实施方式中，如图1所示，为了避免工人在检修时因筒体1内煤气过多导致存在安全风险，筒体1内还设有能与外部氮气相连通的氮气吹扫管5，氮气吹扫管5位于进气口11下方，在设备检修维护时，先通过氮气吹扫管5向筒体1内充入氮气，与筒体1内的煤气置换，由于氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，因此，置换操作安全可靠，经检测满足要求后，工人进入筒体1内进行维修，以提高工人维修操作的安全性。

进一步，筒体1内还设有能与外部压缩空气相连通的压缩空气吹扫管6，压缩空气吹扫管6位于进气口11下方，待氮气置换煤气并符合相关规定后，通过压缩空气吹扫管6充入压缩空气置换氮气，以使筒体1气体与外界气体相似，经检测满足要求后，工人进入筒体1内进行维修，保证了工人维修操作的安全性。

进一步，为了避免氮气吹扫管5和压缩空气吹扫管6影响液滴流至筒体1的底部，将氮气吹扫管5与压缩空气吹扫管6相对于筒体1的轴线对称设置于筒体1的内壁上，且氮气吹扫管5和压缩空气吹扫管6沿筒体1的轴向设置，即氮气吹扫管5和压缩空气吹扫管6平行于筒体1的轴线，这样，当液滴沿筒体1内壁面流下时，极大的减小了氮气吹扫管5与压缩空气吹扫管6对液滴流动的影响。

进一步，筒体1的下部还设有呈倒锥状的排水槽7，排水槽7位于进气口11的下方，且排水槽7的底部开设有排水口71，氮气吹扫管5与压缩空气吹扫管6位于排水槽7的上方，排水槽7的设置，便于收集自筒体1的内壁面滑下的含尘液滴，使得含尘液滴不会积存于筒体1内。

在本实用新型提供的一种实施方式中，如图1所示，筒体1的顶部对应排气口12处连接有排气管8，自排气口12排出的煤气可以通过排气管8进入下一步工序。

下面结合附图具体说明本实用新型提供的转炉煤气超净排放冷却器的使用过程：

如图1所示，在使用时，将需要进行除尘处理的煤气经由进气口11通入筒体1内，由于含尘煤气的温度较高，因此，含尘煤气会沿筒体1向上流动进入气流通道21，此时，下层喷枪23向含尘煤气喷射雾化水汽，使含尘煤气内含有的部分水汽降温形成液滴，以降低含尘煤气的温度，含尘煤气沿气流通道21继续上流，上层喷枪22向含尘煤气喷射雾化水汽，使含尘煤气内含有的部分水汽降温形成液滴，形成的液滴夹裹尘粒形成含尘液滴，含尘液滴随煤气继续向上流动进入导流通道33，带有含尘液滴的煤气会与导流斗31发生碰撞，使得部分含尘液滴在碰撞的过程中，会在自身重力的作用下被分离出来，改善分离效果，带有含尘液滴的煤气在导流叶片32的导流作用下形成旋转气流，此时，煤气内剩余的含尘液滴在离心力的作用下脱离气流并被甩至筒体1的内壁面上，含尘液滴沿筒体1的内壁面流至排水槽7内收集，并通过排水槽7底部的排水口71排出，去除含尘滴液的煤气向上流动经由除雾器4进一步排除水汽(滴)后，由排气口12排出并通过排气管8进入下级的煤气切换设备，视煤气品质进行回收或放散，经本实用新型的转炉煤气超净排放冷却器处理后，煤气温度可降至70℃左右，“LT”干法除尘系统含尘量可降至5～10mg/Nm³，“OG”湿法除尘系统含尘量可降至20～30mg/Nm³。

综上所述，本实用新型提供的转炉煤气超净排放冷却器，通过向煤气喷淋雾化水汽，能够有效降低煤气的温度，并使煤气中的水汽形成含尘液滴，通过导流装置体的内壁面之间形成的导流通道，使得煤气形成旋转气流，煤气中的含尘液滴在离心力的作用下被甩出并沿筒体内壁流下经由排水槽收集排出，而去除含尘液滴的煤气通过除雾器进一步排除水汽(滴)，从而有效降低了煤气中的含水量以及含尘量，使得煤气能够满足超净排放要求。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，所述转炉煤气超净排放冷却器包括中空的筒体，所述筒体的下部侧壁上设有进气口，所述筒体的顶部设有排气口，所述筒体内由上至下至少设有导流装置和用于喷射雾化水汽的喷射装置，所述喷射装置和所述导流装置均位于所述排气口上方，所述喷射装置的中部设有与所述进气口相连通的气流通道，所述导流装置与所述筒体的内壁面之间形成有用于引导气体旋转流动的导流通道，所述导流通道的两端分别与所述气流通道和所述排气口相连通。

2.根据权利要求1所述的转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，

所述导流装置至少包括多个沿所述筒体周向间隔设置的导流叶片，相邻两所述导流叶片以及所述筒体的内壁面围合形成所述导流通道。

3.根据权利要求2所述的转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，

所述导流装置还包括位于所述筒体中部且呈倒锥状的导流斗，所述导流叶片与所述导流斗相接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，

所述筒体内还设有除雾器，所述除雾器位于所述导流装置与所述排气口之间。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，

所述喷射装置包括上下间隔设置的上层喷枪和下层喷枪。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，

所述筒体内还设有能与外部氮气相连通的氮气吹扫管，所述氮气吹扫管位于所述进气口下方。

7.根据权利要求6所述的转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，

所述筒体内还设有能与外部压缩空气相连通的压缩空气吹扫管，所述压缩空气吹扫管位于所述进气口下方。

8.根据权利要求7所述的转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，

所述氮气吹扫管和所述压缩空气吹扫管沿所述筒体的轴向设置，且所述氮气吹扫管与所述压缩空气吹扫管相对于所述筒体的轴线对称设置于所述筒体的内壁上。

9.根据权利要求7所述的转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，

所述筒体的下部还设有呈倒锥状的排水槽，所述排水槽位于所述进气口的下方，且所述排水槽的底部开设有排水口，所述氮气吹扫管与所述压缩空气吹扫管位于所述排水槽的上方。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的转炉煤气超净排放冷却器，其特征在于，

所述筒体的顶部对应所述排气口处连接有排气管。