CN207169318U - 一种用于转炉的一次烟气净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于转炉的一次烟气净化系统，其包括沿着烟气流动方向依次连接的收集烟道、喷淋冷却塔、可调喉口环缝文氏管和脱水装置，烟气净化系统还包括设于转炉的炉口处的压力传感器，其中，可调喉口环缝文氏管包括设于其喉口内的重砣和与重砣相连的液压伺服机构，液压伺服机构与压力传感器相连，并能够根据压力传感器的测量结果来驱动重砣向上或向下运动，以调节可调喉口环缝文氏管的喉口的开度。该一次烟气净化系统相较老OG湿法净化系统而言，设备阻力小，耗水量省且烟气净化效率显著提高，实现达标排放。

Description

一种用于转炉的一次烟气净化系统

技术领域

本实用新型属于炼钢转炉的除尘工艺技术，具体涉及一种用于转炉的一次烟气净化系统。

背景技术

转炉冶炼时会产生大量烟气，因含尘量较大，必须先经过净化处理，才能进一步地回收利用。目前的转炉烟气净化技术中，湿法净化系统是一种被广泛采用的转炉一次烟气净化系统。目前的湿法净化系统按照转炉烟气的处理顺序主要包括溢流文氏管、重力脱水装置、RD文氏管、弯头脱水装置和丝网脱水塔等设备。现有技术中的湿法净化系统中存在设备阻力大，耗水量多以及净化效率低等诸多缺点。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于转炉的一次烟气净化系统，其具有设备阻力小、耗水量少以及烟气净化效率较高等优点。

本实用新型提供一种用于转炉的一次烟气净化系统，其包括沿着烟气流动方向依次连接的收集烟道、喷淋冷却塔、可调喉口环缝文氏管和脱水装置，所述烟气净化系统还包括设于所述转炉的炉口处的压力传感器，其中，所述可调喉口环缝文氏管包括设于其喉口内的重砣和与所述重砣相连的液压伺服机构，所述液压伺服机构与所述压力传感器相连，并能够结合所述压力传感器的测量结果来驱动所述重砣向上或向下运动，以调节所述可调喉口环缝文氏管的喉口的开度。

优选地，所述压力传感器为微差压仪。

优选地，所述可调喉口环缝文氏管还包括：定径段，其一端与所述喷淋冷却塔的烟气出口相连；收缩段，其大口端与所述定径段的另一端相连；扩张段，其小口端与所述收缩段的小口端相连，所述扩张段的大口端与所述脱水装置的烟气进口相连，所述喉口形成在所述扩张段与所述收缩段的连接处；以及第一喷头，设于所述定径段内，向所述收缩段内喷射液体；其中,所述液压伺服机构包括传动转轴，所述传动转轴依次穿入所述脱水装置与扩张段的连接管和所述扩张段后与所述重砣相连。

优选地，所述重砣的形状是梭型。

优选地，所述喷淋冷却塔的烟气进口位于其顶部，烟气出口位于其底部，所述喷淋冷却塔的内部设有能够喷射液体的多个第二喷头，多个所述第二喷头沿着所述喷淋冷却塔的顶部至底部的方向设置，所述烟气被所述液体冷却且所述烟气中的部分尘粒与所述液体混合后形成污水。

优选地，所述喷淋冷却塔的烟气出口与所述可调喉口环缝文氏管的烟气进口之间设有彼此相连的第一联箱和第二联箱，用于收集所述污水，所述第一联箱设于所述喷淋冷却塔的烟气出口的下方，所述第二联箱设于可调喉口环缝文氏管的烟气进口的下方。

优选地，还包括排污水封，所述排污水封与所述第一联箱、第二联箱和脱水装置的排液口均相连。

优选地，所述第一喷头和所述第二喷头均为雾化喷头。

优选地，所述收集烟道的出口与所述喷淋冷却塔的烟气进口之间设有溢流水封。

优选地，所述脱水装置为旋风式脱水装置。

根据本实用新型的用于转炉的一次烟气净化系统，这是一种新型湿法净化系统。转炉产生的烟气被收集烟道收集后，进入喷淋冷却塔内冷却和粗除尘。在喷淋冷却塔的喷淋作用下，烟气中的大部分尘粒都附着在液滴上，并在重力的作用下，汇集到喷淋冷却塔的底部，起到粗除尘的目的。通过喷淋的方式能够使得液体与烟气中的尘粒更充分地接触，同时又降低了液体的消耗量，且较传统的湿法净化系统中用于粗除尘的设备(溢流文氏管与重力脱水装置结合)而言，喷淋冷却塔的流通面积更大，因此阻力较小。粗除尘后的烟气再被送入可调喉口环缝文氏管中进行精除尘，通过压力传感器和液压伺服机构对可调喉口环缝文氏管的喉口的开度进行调节，使烟气高速通过喉口，既能够提高除尘效率又能够减小系统阻力。另外，喉口的开度变化又能够反向控制转炉的炉口的压力，使得使转炉炉口既少冒烟，又不会大量吸入空气，以保证冶炼过程中产生的CO不燃烧或少燃烧。最后将烟气送入脱水装置中脱水后就能得到含尘量极低的烟气。另外，本实用新型的烟气净化系统维护方便，布置灵活，净化效率高，便于广泛地推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是根据本实用新型实施例的用于转炉的一次烟气净化系统的结构示意图。

附图标记说明：1、喷淋冷却塔；2、可调喉口环缝文氏管；3、脱水装置；4、第一联箱；5、第二联箱；6、排污水封；7、溢流水封；8、收集烟道；9、压力传感器；10、转炉；11、第二喷头；20、定径段；21、收缩段；22、喉口；23、扩张段；24、重砣；25、第一喷头；26、液压伺服机构；261、传动转轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

图1是根据本实用新型实施例的用于转炉的一次烟气净化系统的结构示意图，如图1所示，其包括沿着烟气流动方向依次连接的收集烟道8、喷淋冷却塔1、可调喉口环缝文氏管2和脱水装置3，烟气净化系统还包括设于转炉10的炉口处的压力传感器9。其中，可调喉口环缝文氏管2包括设于其喉口22内的重砣24和与重砣24相连的液压伺服机构26，液压伺服机构26与压力传感器9相连，并能够结合压力传感器9的测量结果来驱动重砣24向上或向下运动，以调节可调喉口环缝文氏管2的喉口22的开度。压力传感器9优选为微差压仪。另外，上述液压伺服机构还可以通过与炉口压力和排放检测结果对比来控制重砣的运动。

根据本实用新型的用于转炉的一次烟气净化系统，这是一种新型湿法净化系统。转炉10产生的烟气被收集烟道8收集后，再进入喷淋冷却塔内冷却和粗除尘。在喷淋冷却塔1的喷淋作用下，烟气中的大部分尘粒都附着在液滴上，并在重力的作用下，汇集到喷淋冷却塔1的底部，起到粗除尘的目的。通过喷淋的方式能够使得液体与烟气中的尘粒更充分地接触，同时又降低了液体的消耗量，且较传统的湿法净化系统中用于粗除尘的设备(溢流文氏管与重力脱水装置结合)而言，喷淋冷却塔1的流通面积更大，因此阻力较小。粗除尘后的烟气再被送入可调喉口环缝文氏管2中进行精除尘，通过压力传感器9和液压伺服机构26对可调喉口环缝文氏管2的喉口22的开度进行调节，使气流高速通过喉口22，既能够提高除尘效率又能够减小系统阻力。另外，喉口22的开度变化又能够反向控制转炉10炉口的压力，使得使转炉10炉口既少冒烟，又不会大量吸入空气，以保证冶炼过程中产生的CO不燃烧或少燃烧。最后将烟气送入脱水装置3中脱水后就能得到含尘量极低的烟气。

可调喉口环缝文氏管还包括：定径段20，其一端与喷淋冷却塔1的烟气出口相连；收缩段21，其大口端与定径段20的另一端相连；扩张段23，其小口端与收缩段21的小口端相连，扩张段23的大口端与脱水装置3的烟气进口相连，喉口22形成在扩张段23与收缩段21的连接处；以及第一喷头25，设于定径段20内，向收缩段21内喷射液体；其中,液压伺服机构26包括传动转轴261，传动转轴261依次穿入脱水装置3与扩张段23的连接管和扩张段23后与重砣24相连。含尘烟气进入收缩段21后，流速增大，进入喉口22时流速达到最大，设于定径段20内的第一喷头25向收缩段21内喷射大量的液体，使得烟气中的尘粒与液滴之间发生激烈碰撞和凝聚，进入扩张段23后，烟气的流速逐渐减小，尘粒互相粘合，使尘粒颗粒增大而易除去以达到精除尘的目的。现有技术中采用RD文氏管来完成这一步骤，RD文氏管采用双侧氮气捅针进行喷射液体，结构复杂，且其在收缩段和扩张段进行双侧喷射液体，会出现收缩段一侧净化效果好，扩张段一侧净化效果差的情况。本实用新型中的可调喉口环缝文氏管2只在收缩段21喷水，其通过重砣24的上下移动调节喉口22的通气量，在烟气的流量和压力大小变化的时候相应进行调节，使烟气流速更加稳定，从而实现提高烟气净化效率，达到良好的除尘效果。

为了更好使得喉口22的开度的变化更加均匀，重砣24的形状优选为梭型。梭形的结构能够很大程度上减少重砣24对烟气的阻力。另外，由于转炉10的烟气量波动大，梭型的重砣24使得该可调喉口环缝文氏管2的喉口22的开度调节范围大，且是线性调节，因此无论烟气流量怎样波动，都可以通过液压伺服机构26调节重砣24的位置，使通过喉口22的烟气流速稳定。

在本实施例中，喷淋冷却塔1的烟气进口位于其顶部，烟气出口位于其底部，喷淋冷却塔1的内部设有能够喷射液体的多个第二喷头11，多个第二喷头11沿着喷淋冷却塔1的顶部至底部的方向设置，烟气被液体冷却且烟气中的部分尘粒与液体混合后形成污水。沿着喷淋冷却塔1的顶部至底部的方向设置的多个第二喷头11能够进一步使得喷淋冷却塔1内的烟气达到紊流，使得烟气中的尘粒能够与液滴充分接触。多个第二喷头11也可以沿着喷淋冷却塔1的内壁的周向设置，这样的设置形式也能够推动气固液三相的相互碰撞、扰动，提高除尘效率。第二喷头11不局限于上述布置方式，具体的布置方式可以根据烟气的实际的工况来进行调整。另外，位于在喷淋冷却塔1与转炉10的炉口之间的收集烟道8优选为汽化冷却烟道，使得转炉10的高温烟气先在汽化冷却烟道中进行初步冷却，再被送入喷淋冷却塔1中，尽可能避免由于烟气温度过高造成喷淋冷却塔1的损坏。

喷淋冷却塔1的烟气出口与可调喉口环缝文氏管2的烟气进口之间设有彼此相连的第一联箱4和第二联箱5，用于收集污水，第一联箱4设于喷淋冷却塔1的烟气出口的下方，第二联箱5设于可调喉口环缝文氏管2的烟气进口的下方。如果将喷淋冷却塔1的烟气出口与可调喉口环缝文氏管2的烟气进口直接通过管道相连，带有大量尘粒的污水可能造成喷淋冷却塔1的烟气出口与可调喉口环缝文氏管2的烟气进口积泥堵塞，而设置第一联箱4和第二联箱5以后，其可用于暂时存放污水，而烟气也有了较大的流通通道，从而避免由于堵塞造成的烟气净化系统无法正常工作或带来烟气净化系统的安全隐患。优选地，该烟气净化系统还包括排污水封6，排污水封6与第一联箱4、第二联箱5和脱水装置3的排液口均相连。喷淋冷却塔1、可调喉口环缝文氏管2通过第一和第二联箱收集污水，与脱水装置3排出的液体也汇集到排污水封6，排污水封中的污水将被送到污水处理系统进行集中处理后被循环使用。排污水封6是具有一定液面高度的排水装置，还能够起到防止外界的气体进入烟气净化系统的作用。

在本实施例中，第一喷头25和第二喷头11均为雾化喷头。第二喷头11为雾化喷头使得液滴颗粒更细，在液滴颗粒与高温的烟气混合的过程中能够迅速蒸发，而液体的蒸发潜热比饱和冷却显热大很多，也就是说，只需要更少的水就能够对烟气达到很好的冷却效果。此外，雾化的液滴颗粒的运动速度更快，在实现蒸发冷却的同时又具有较好的除尘效果。第一喷头25采用雾化喷头，直接向收缩段21内喷入雾化水，既能够提高了除尘水的利用率，又降低了水幕对高速流动的烟气造成的阻力。此外，本实用新型的用于转炉的一次烟气净化系统中还可以根据需要在第一联箱4、第二联箱5或系统中的连接管道上设置喷头。

收集烟道8的出口与喷淋冷却塔1的烟气进口之间设有溢流水封7。溢流水封7通过其特殊的结构特点和连接特性，能有效的吸收收集烟道8和喷淋冷却塔1的热胀冷缩移动量。该溢流水封为本领域常用的设于收集烟道8与冷却设备之间的软连接机构，此处不再赘述。

优选地，脱水装置3为旋风式脱水装置，旋风式脱水装置投资小，占地面积小，安装方便。旋风脱水装置3内部没有运动部件，维护、制作和管理十分方便。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于转炉的一次烟气净化系统，其特征在于，包括沿着烟气流动方向依次连接的收集烟道、喷淋冷却塔、可调喉口环缝文氏管和脱水装置，所述烟气净化系统还包括设于所述转炉的炉口处的压力传感器，其中，所述可调喉口环缝文氏管包括设于其喉口内的重砣和与所述重砣相连的液压伺服机构，所述液压伺服机构与所述压力传感器相连，并能够结合所述压力传感器的测量结果来驱动所述重砣向上或向下运动，以调节所述可调喉口环缝文氏管的喉口的开度。

2.根据权利要求1所述的一次烟气净化系统，其特征在于，所述压力传感器为微差压仪。

3.根据权利要求1所述的一次烟气净化系统，其特征在于，所述可调喉口环缝文氏管还包括：

定径段，其一端与所述喷淋冷却塔的烟气出口相连；

收缩段，其大口端与所述定径段的另一端相连；

扩张段，其小口端与所述收缩段的小口端相连，所述扩张段的大口端与所述脱水装置的烟气进口相连，所述喉口形成在所述扩张段与所述收缩段的连接处；以及

第一喷头，设于所述定径段内，向所述收缩段内喷射液体；

其中,所述液压伺服机构包括传动转轴，所述传动转轴依次穿入所述脱水装置与扩张段的连接管和所述扩张段后与所述重砣相连。

4.根据权利要求3所述的一次烟气净化系统，其特征在于，所述重砣的形状是梭型。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一次烟气净化系统，其特征在于，所述喷淋冷却塔的烟气进口位于其顶部，烟气出口位于其底部，所述喷淋冷却塔的内部设有能够喷射液体的多个第二喷头，多个所述第二喷头沿着所述喷淋冷却塔的顶部至底部的方向设置，所述烟气被所述液体冷却且所述烟气中的部分尘粒与所述液体混合后形成污水。

6.根据权利要求5所述的一次烟气净化系统，其特征在于，所述喷淋冷却塔的烟气出口与所述可调喉口环缝文氏管的烟气进口之间设有彼此相连的第一联箱和第二联箱，用于收集所述污水，所述第一联箱设于所述喷淋冷却塔的烟气出口的下方，所述第二联箱设于可调喉口环缝文氏管的烟气进口的下方。

7.根据权利要求6所述的一次烟气净化系统，其特征在于，还包括排污水封，所述排污水封与所述第一联箱、第二联箱和脱水装置的排液口均相连。

8.根据权利要求3所述的一次烟气净化系统，其特征在于，所述第一喷头为雾化喷头。

9.根据权利要求5所述的一次烟气净化系统，其特征在于，所述第二喷头均为雾化喷头。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的一次烟气净化系统，其特征在于，所述收集烟道的出口与所述喷淋冷却塔的烟气进口之间设有溢流水封。