CN207391475U

CN207391475U - 一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统

Info

Publication number: CN207391475U
Application number: CN201721220829.8U
Authority: CN
Inventors: 魏久鸿
Original assignee: Liaoning Jet Engineering Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Liaoning Jet Engineering Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2018-05-22
Anticipated expiration: 2027-09-22

Abstract

本实用新型涉及烟气净化处理技术领域的一种湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统。汽化冷却烟道出口与一级洗涤塔相连，一级洗涤塔出口与二级洗涤塔入口相连，二级洗涤塔出口与一级脱水塔入口相连，一级脱水塔出口与烟气管道相连；烟气管道与三级洗涤塔入口相连，三级洗涤塔出口与二级脱水塔入口相连，二级脱水塔出口与烟气管道相连，烟气管道尾部连接抽风机。本实用新型降低了系统阻损和能耗，同时多级组合洗涤、脱水提高了除尘效率，降低了运行成本。

Description

一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统

技术领域

本实用新型涉及烟气净化处理技术领域，具体涉及一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统。

背景技术

我国绝大多数钢铁企业转炉目前采用比较落后的老OG法除尘，耗水耗电量大，是钢铁行业节能减排的薄弱环节。除了老OG法，近年来我国新建转炉和转炉老旧除尘系统改造均采用了新OG法，老OG法主要包括溢流文氏管、RD文氏管、脱水器，新OG法是在老OG法的基础上进行优化，增加了喷淋塔、环缝文氏管、脱水塔等新的湿式除尘设备，但由于仍然沿用大量浊环水循环洗涤含尘煤气的净化方式，耗水量仍然很高。新OG法较老OG法除尘效果提高，经处理后含尘气体排放浓度可达到≤40~70mg/Nm³，但系统实际运行过程中很难稳定地控制在这一排放指标范围内，而且未来随着环保指标的严苛，某些省市已经出台了较国家标准更为严格的地方标准，新OG法难以满足≤20mg/Nm³超低排放要求。

环缝文氏管是新OG法起到精除尘作用的核心设备，其为文丘里结构，含尘气体随着通道面积收缩流速逐渐增大，进入喉口时达到最大，依靠这样高速把供给喉部的水雾化成细小液滴，比表面积急剧增大，加大了与气体中粉尘的接触面积，从而起到除尘作用。但同时环缝文氏管也是系统中阻力损失最大的设备，新OG除尘系统阻力约22000~24000Pa，系统末端需要安装大功率风机来克服阻力，当转炉吹氧时，为达到环保排放要求而提升管内重陀高度，使得管内通道截面积变小，此时环缝文氏管阻力损失占到整体系统的60～70%，这时风压增大，风机能耗增大。这样给系统带来了主要问题是能耗高、系统阻损大、运行成本高。

新OG法风机维护工作量大，一是由于除尘效率低风机叶轮磨损较快，另一方面由于系统脱水效果差造成烟气含湿度高，潮湿的粉尘容易粘附在风机叶轮上从而破坏了转子的动平衡。为避免风机叶轮粘灰通常采取在运行中连续喷水冲洗叶轮的方式，并且平均1.5~2个月需拆开风机壳体用高压水冲洗叶轮及机壳内部，半年需大修更换风机转子。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供净化效率高，系统阻损小、能耗低、运行维护成本低的一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统，其特征在于，包括一级洗涤塔11、二级洗涤塔12、三级洗涤塔13、一级脱水塔14、二级脱水塔15，一级洗涤塔11、二级洗涤塔12和一级脱水塔14处于炼钢车间内，三级洗涤塔13和二级脱水塔15处于炼钢车间外部，汽化冷却烟道出口与一级洗涤塔11相连，一级洗涤塔11出口与二级洗涤塔12入口之间通过系统调压管17相连，二级洗涤塔12出口与一级脱水塔14入口相连，一级脱水塔14出口与烟气管道相连；烟气管道与三级洗涤塔13入口相连，三级洗涤塔13出口与二级脱水塔15入口相连，二级脱水塔15出口与烟气管道相连，烟气管道尾部连接抽风机16。

进一步，一级洗涤塔11主体为塔体，塔体内布置多级高压雾化喷嘴111，高压雾化喷嘴111与水管连接。

进一步，一级洗涤塔11、二级洗涤塔12、三级洗涤塔13、一级脱水塔14、二级脱水塔15、系统调压管17中的洗涤水外排至污水处理池18，污水处理池处理后的回浊水通过水泵与一级洗涤塔11的多级高压雾化喷嘴111连接。

进一步，系统调压管17内设有两级洗涤剂喷嘴171，系统调压管上部有液压翻板阀172。

进一步，二级洗涤塔12、三级洗涤塔13均为多相气动旋流洗涤塔，主体为塔体，塔体上部为烟气入口011，烟气入口011处设有3至5个洗涤剂喷嘴017，塔体下部为烟气出口012，塔体内部、洗涤剂喷嘴017下方设有水膜形成装置013；

所述水膜形成装置013包括圆锥体形的均液帽014、均液帽014下方设置在内芯筒侧壁上的旋流片015，内芯筒呈圆柱体形，旋流片015纵向倾斜设置、环形分布在内芯筒侧壁上，旋流片015另一侧与塔体内壁固定连接；

水膜形成装置013下方设置上、下开口的圆锥体形集液斗016，集液斗016上开口直径与塔体直径一致，集液斗下开口相对上开口直径小；

塔体内部从上到下交错设置多层的水膜形成装置013和集液斗016。

进一步，一级脱水塔14、二级脱水塔15为双旋流旋风分离器，包括筒体、筒体中下部的进气口021和螺旋离心涡壳式进气烟道022、筒体上方的出气口023、筒体下方的液体回收部024、液体回收部024底部的回收液外排口025，筒体中心设有竖直设置的内旋板026，内旋板026上端连接筒体顶壁，内旋板026下端连接液体回收部024底部，内旋板026沿筒体径向弯曲，若干数量的内旋板026弯曲方向一致，并环状布置，内旋板026弯曲方向与进气烟道螺旋方向一致；液体回收部024底部呈正圆锥体形，中心向外周由上往下倾斜，回收液外排口025设于液体回收部024底部边缘处。

本实用新型的工作原理为：

转炉吹氧炼钢过程中产生的高温烟气携带大量的粉尘从转炉溢出进入汽化冷却烟道，接着烟气进入一级洗涤塔，塔内布置多级高压雾化喷嘴雾状喷水，烟气被冷却降温，同时雾化的水滴吸收烟气中的烟尘。一级洗涤塔泥水进入排泥水箱，烟气经过水箱进入系统调压管，系统调压管下部布置两级洗涤剂喷嘴，进一步洗涤降温，系统调压管上部有液压翻板阀，通过控制液压翻板阀的开合度来控制通道面积，从而调节炉口微差压，以保证回收的煤气品质。

烟气随后进入二级洗涤塔，烟气入口011布置3到5个洗涤剂喷嘴017，塔从上到下交错设置多层的水膜形成装置013和集液斗016，塔径保证烟气流速在5m/s以下，减缓烟气流速，延长气液接触时间和接触面积，强化固气液三相间传质传热过程。

烟气随后进入一级脱水塔，进气烟道013为螺旋结构，塔内环状布置若干沿筒体径向弯曲的内旋板，利用两级旋流离心冷凝脱水原理，脱除烟气中水滴。

烟气从一级脱水塔出口进入三级洗涤塔和二级脱水塔，再次洗涤脱水后进入抽风机外排。

经过“三洗两脱”多级组合洗涤脱水除尘后，转炉烟筒出口含尘浓度稳定达到≤20mg/m³，满足超低排放标准，系统整体除尘效率达到98%以上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

（1）本发明取消新OG法中环缝文氏管设备，本发明除尘系统阻力为13000~15000Pa，较新OG法系统阻力降低36~37.5%，大大降低了风机耗电量，从而降低了系统运行成本。钢铁企业若改造其新老OG法除尘系统，不需另外购置新风机，现有风机完全满足本发明除尘系统需求，从而节省了改造投资成本。

（2）本发明采用“三洗两脱”多级组合净化方式，通过三级洗涤使水充分洗涤净化烟气中粉尘，尤其采用两级脱水方式，保证系统整体的脱水效率，大大降低了烟气含湿度，避免大量吸附了粉尘的水滴随着气体排出，从而提高了系统的除尘效率。本发明系统的除尘效率达到98%以上，含尘气体排放浓度≤20mg/m³，满足超低排放标准。

（3）本发明可减少风机维护工作量，净化后烟气含尘量低，含湿度小，可延长风机的使用寿命，用高压水冲洗风机叶轮和内壳的周期延长2到3个月，大修更换风机转子周期延长4~5个月。

（4）本发明除尘系统由于整体湿法除尘设备与烟气接触的表面均全面采用了水膜覆盖技术，确保除尘设备系统不结垢不积灰，大大减少了转炉一次除尘设备系统的运行维护工作量，降低了转炉一次除尘系统整体的维护运行成本和工人的劳动强度和频率，除尘系统运行整体维护运行检修周期延长6个月以上，为转炉一次除尘系统的稳定运行提供了全面技术保证。

（5）本发明除尘系统中雾化冷却降温系统采用高压水雾化替代传统的氮气雾化，节省大量氮气用量，降低整体运行成本。提高了转炉一次除尘系统运行的稳定性和经济性。

（6）新OG法中系统微调压和精除尘功能都集中于环缝文氏管一个设备上，在实际运行过程中，仅通过环缝重陀调节很难既兼顾除尘环保达标和煤气回收要求。本发明系统将微调压功能和精除尘功能完全分开，不仅能保证炼钢全周期除尘效果，又能很好得调节炉口微差压，使转炉煤气有效回收总体时间延长1分钟以上，煤气中CO含量均值提高5%以上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统的结构示意图；

图2为本实用新型所述二级洗涤塔、三级洗涤塔的结构示意图；

图3为本实用新型所述一级脱水塔、二级脱水塔的结构示意图；

附图标记说明：一级洗涤塔-11、高压雾化喷嘴-111、二级洗涤塔-12、三级洗涤塔-13、一级脱水塔-14、二级脱水塔-15、抽风机-16、系统调压管-17、两级洗涤剂喷嘴-171、液压翻板阀-172、污水处理池-18；

烟气入口-011、烟气出口-012、水膜形成装置-013、均液帽-014、旋流片-015、集液斗-016、洗涤剂喷嘴-017；

进气口-021、气烟道-022、出气口-023、液体回收部-024、回收液外排口-025、内旋板-026。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅说明书附图1所示，本实用新型提供一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统，其特征在于，包括一级洗涤塔11、二级洗涤塔12、三级洗涤塔13、一级脱水塔14、二级脱水塔15，一级洗涤塔11、二级洗涤塔12和一级脱水塔14处于炼钢车间内，三级洗涤塔13和二级脱水塔15处于炼钢车间外部，汽化冷却烟道出口与一级洗涤塔11相连，一级洗涤塔11出口与二级洗涤塔12入口之间通过系统调压管17相连，，二级洗涤塔12出口与一级脱水塔14入口相连，一级脱水塔14出口与烟气管道相连；烟气管道与三级洗涤塔13入口相连，三级洗涤塔13出口与二级脱水塔15入口相连，二级脱水塔15出口与烟气管道相连，烟气管道尾部连接抽风机16。

一级洗涤塔11、二级洗涤塔12、三级洗涤塔13、一级脱水塔14、二级脱水塔15、系统调压管17中的洗涤水外排至污水处理池18，污水处理池处理后的回浊水通过水泵与一级洗涤塔11的多级高压雾化喷嘴111连接。

参阅说明书附图2所示，进一步，二级洗涤塔12、三级洗涤塔13均为多相气动旋流洗涤塔，主体为塔体，塔体上部为烟气入口011，烟气入口011处设有3至5个洗涤剂喷嘴017，塔体下部为烟气出口012，塔体内部、洗涤剂喷嘴017下方设有水膜形成装置013；

参阅说明书附图3所示，进一步，一级脱水塔14、二级脱水塔15为双旋流旋风分离器，包括筒体、筒体中下部的进气口021和螺旋离心涡壳式进气烟道022、筒体上方的出气口023、筒体下方的液体回收部024、液体回收部024底部的回收液外排口025，筒体中心设有竖直设置的内旋板026，内旋板026上端连接筒体顶壁，内旋板026下端连接液体回收部024底部，内旋板026沿筒体径向弯曲，若干数量的内旋板026弯曲方向一致，并环状布置，内旋板026弯曲方向与进气烟道螺旋方向一致；液体回收部024底部呈正圆锥体形，中心向外周由上往下倾斜，回收液外排口025设于液体回收部024底部边缘处。

本发明所述的回浊水为一级洗涤塔11、二级洗涤塔12、三级洗涤塔13、一级脱水塔14、二级脱水塔15、系统调压管17中的洗涤水外排至污水处理池18后，经过加入聚丙烯酰胺絮凝、斜板沉淀等除泥净化处理后所得到的回收水。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅为本实用新型的优选例，本实用新型并不受上述优选例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还可有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统，其特征在于，包括一级洗涤塔（11）、二级洗涤塔（12）、三级洗涤塔（13）、一级脱水塔（14）、二级脱水塔（15），一级洗涤塔（11）、二级洗涤塔（12）和一级脱水塔（14）处于炼钢车间内，三级洗涤塔（13）和二级脱水塔（15）处于炼钢车间外部，汽化冷却烟道出口与一级洗涤塔（11）相连，一级洗涤塔（11）出口与二级洗涤塔（12）入口之间通过系统调压管（17）相连，二级洗涤塔（12）出口与一级脱水塔（14）入口相连，一级脱水塔（14）出口与烟气管道相连；烟气管道与三级洗涤塔（13）入口相连，三级洗涤塔（13）出口与二级脱水塔（15）入口相连，二级脱水塔（15）出口与烟气管道相连，烟气管道尾部连接抽风机（16）。

2.根据权利要求1所述的一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统，其特征在于，一级洗涤塔（11）主体为塔体，塔体内布置多级高压雾化喷嘴（111），高压雾化喷嘴（111）与水管连接。

3.根据权利要求2所述的一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统，其特征在于，一级洗涤塔（11）、二级洗涤塔（12）、三级洗涤塔（13）、一级脱水塔（14）、二级脱水塔（15）、系统调压管（17）中的洗涤水外排至污水处理池（18），污水处理池处理后的回浊水通过水泵与一级洗涤塔（11）的多级高压雾化喷嘴（111）连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统，其特征在于，系统调压管（17）内设有两级洗涤剂喷嘴（171），系统调压管上部有液压翻板阀（172）。

5.根据权利要求1所述的一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统，其特征在于，二级洗涤塔（12）、三级洗涤塔（13）均为多相气动旋流洗涤塔，主体为塔体，塔体上部为烟气入口（011），烟气入口（011）处设有3至5个洗涤剂喷嘴（017），塔体下部为烟气出口（012），塔体内部、洗涤剂喷嘴（017）下方设有水膜形成装置（013）；

所述水膜形成装置（013）包括圆锥体形的均液帽（014）、均液帽（014）下方设置在内芯筒侧壁上的旋流片（015），内芯筒呈圆柱体形，旋流片（015）纵向倾斜设置、环形分布在内芯筒侧壁上，旋流片（015）另一侧与塔体内壁固定连接；

水膜形成装置（013）下方设置上、下开口的圆锥体形集液斗（016），集液斗（016）上开口直径与塔体直径一致，集液斗下开口相对上开口直径小；

塔体内部从上到下交错设置多层的水膜形成装置（013）和集液斗（016）。

6.根据权利要求1所述的一种新型湿法转炉一次除尘烟气净化集成系统，其特征在于，一级脱水塔（14）、二级脱水塔（15）为双旋流旋风分离器，包括筒体、筒体中下部的进气口（021）和螺旋离心涡壳式进气烟道（022）、筒体上方的出气口（023）、筒体下方的液体回收部（024）、液体回收部（024）底部的回收液外排口（025），筒体中心设有竖直设置的内旋板（026），内旋板（026）上端连接筒体顶壁，内旋板（026）下端连接液体回收部（024）底部，内旋板（026）沿筒体径向弯曲，若干数量的内旋板（026）弯曲方向一致，并环状布置，内旋板（026）弯曲方向与进气烟道螺旋方向一致；液体回收部（024）底部呈正圆锥体形，中心向外周由上往下倾斜，回收液外排口（025）设于液体回收部（024）底部边缘处。