CN211084860U - 电炉烟气除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电炉烟气除尘装置,涉及工业烟气除尘装置,属于环保领域,包括由由通过前管道和后管道依次连接的电炉、出烟通道、降温装置、除尘器、引风机、烟囱组成,通过出烟通道对废钢进行预热,通过出烟通道和降温装置的汽化冷却对冷却水进行蒸发回收蒸汽,有效地利用了高温含尘烟气中的能量,提高了能源的利用率,同时对高温含尘烟气进行降温,使其符合除尘器工作的温度范围,将高温含尘烟气进行过滤达标后进行排放。本实用新型提高了蒸汽的回收效率,减少了能源的浪费,节能效果明显,烟气过滤后排放符合国家环保标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业烟气除尘装置,属于环保领域,具体地,涉及一种电炉烟气除尘装置。
背景技术
工业炉(包括电炉、转炉)生产会产生大量含尘高温烟气,烟气中含尘约8-15g/m3,烟气温度高达1200℃~1250℃,直接排放无法满足环保要求。新的国家标准要求粉尘排放浓度<10mg/m3,必须采用布袋除尘后才能达到排放标准,而布袋的使用温度必须在 150℃~200℃以下。因此,高温烟气无法直接除尘,必须对冶炼过程中产生的高温烟气进行降温至温度<200℃以后,才能进行布袋除尘操作。
传统电炉高温烟气处理的工艺为:电炉产生的高温烟气,经第四孔水冷滑套、水冷烟道、重力沉降室、空冷器降温后进入布袋除尘器,净化达标后经引风机、烟囱排放。该工艺虽然实现了降低高温烟气温度和除尘达标后排放的环保要求。但在高温烟气的冷却过程中需要使用大量的冷却水来保护水冷烟道,会消耗大量的水力资源和电力资源,同时,高温烟气携带着带量的可回收余热资源,这些余热资源没有得到有效回收利用,造成了巨大的热力资源浪费,不符合节能的要求。
由于在1200℃~1250℃的高温烟气中蕴含了大量的高品质余热,因此在降低烟气温度的同时,可对高温烟气进行余热回收,达到除尘与节能的统一,实现了节能与环保的有机结合。一般工艺为:水冷烟道配合余热锅炉对电炉高温烟气进行降温,同时回收烟气余热。
为了在降低高温烟气温度的同时更好地利用电炉高温烟气余热,对以废钢为原料的 Consteel电炉,配置了出烟通道,先用高温烟气预热废钢,预热后的排烟温度仍高达700℃~800℃,然后高温烟气再进入余热锅炉。
Consteel电炉的废钢预热段为罩式密封结构,其中密封罩设置于预热段上部,密封罩分为两种,一种为钢板焊接结构的密封钢罩式,钢罩内侧表面敷设耐火和绝热材料;另一种为水冷管结构的密封罩式,内侧表面不敷设耐火材料。钢板焊接结构的密封钢罩式,使用寿命低。水冷管结构的密封罩式,使用寿命有所提高,但仍小于1年。同时,降温过程中冷却水使用量大,会消耗大量的水力资源和电力资源,并且会带走大量的热量,造成不必要的能量损失。
实用新型内容
本实用新型的目的主要是针对Consteel电炉,一方面解决传统的电炉烟气除尘装置中高温烟气降温过程中所造成的能量损失问题,另一方面,解决传统废钢预热段烟气罩使用寿命短的问题。
基于以上目的,本实用新型公开了电炉烟气除尘装置,包括电炉,所述电炉具有出烟通道,所述出烟通道的上部设有预热段烟气罩,所述预热段烟气罩内设有多个冷却管,所述预热段烟气罩的顶部设有出气管,所述出气管连通降温装置并将所述出烟通道内的烟气导向所述降温装置,所述降温装置背对所述出气管的一侧连通除尘器,所述除尘器背对所述降温装置的一侧连通引风机,所述引风机背对所述除尘器的一侧连通烟囱。
优选的,在出烟通道的上部设置有预热段烟气罩。预热段烟气罩盖在出烟通道上部,形成密闭的空腔,其连接处可通过滑轨和卡槽固定,也可以采用直接焊接的方式进行连接。
预热段烟气罩与出烟通道紧密连接可以减少烟气通道的漏风量,从而提高高温含尘烟气的回收效率,减少高温烟气的热量损失。
优选的,预热段烟气罩内壁由冷却管构成,冷却管沿所述出烟通道的长度方向延伸,多个所述冷却管沿所述预热段烟气罩的内周壁止抵排列。
由冷却管构成的预热段烟气罩内壁,利用汽化冷却的方式吸收高温含尘烟气中的热量,可以有效地降低高温烟气的温度,将钢管内的水转化为可回收利用的蒸汽,实现了对高温烟气中的能量的再此循环使用。
优选的,所述预热段烟气罩为多个,多个所述预热段烟气罩沿所述出烟通道的长度方向排列。
多段式的结构可以根据出烟通道的长度进行组合安装,使预热段烟气罩的使用不受长度的限制,同时,当某一段预热段烟气罩损坏后,可以单独进行替换,增强预热段烟气罩的实际使用寿命。
优选的,降温装置包括降温室或余热锅炉。
优选的,降温室内设有多个围绕所述降温室的内周壁设置的第一换热管,所述第一换热管的一端连通所述冷却管;
优选的,余热锅炉连通所述降温室,所述余热锅炉内设有多个第二换热管,所述第二换热管围绕所述余热锅炉的内周壁设置,且所述第二换热管的一端连通所述第一换热管背对所述冷却管的一端。
优选的,降温室包括连通所述预热段烟气罩的前置降温室和连通所述前置降温室的后置降温室,所述前置降温室的上端连通所述预热段烟气罩,所述后置降温室的上端连通所述余热锅炉,所述前置降温室的下端和所述后置降温室的下端连通。
优选的,降温室还包括:沉灰室,所述沉灰室位于所述前置降温室与所述后置降温室的下方,且所述前置降温室的下端连通所述沉灰室的顶部,所述后置降温室的下端连通所述沉灰室的顶部。
设置于出烟通道和余热锅炉之间的降温室,对来自于预热段烟气罩部分的高温热气进行降温,吸收高温热气中的能量,同时通过沉灰室对高温烟气中的大颗粒灰尘进行初步的沉降过滤,减少因高温烟气中灰尘在管道中的堆积造成的管道阻塞,提高高温烟气的降温效率、能量的回收利用率和电炉烟气除尘装置的安全稳定性。
优选的,冷却管、第一换热管、第二换热管均为一体成型。一体成型可以防止管内蒸气的泄露,减少蒸汽的损耗。
优选的,除尘器包括烟气通道和烟灰收集槽。
优选的,烟气通道沿水平方向延伸,且所述烟气通道的一端连通所述降温装置,另一端连通所述引风机。
优选的,烟灰收集槽设在所述烟气通道的底部,所述烟灰收集槽内限定有顶部连通所述烟气通道内腔的烟灰汇集腔,所述烟灰收集槽的底部设有排灰口,所述排灰口处设有卸灰阀。
优选的,烟灰汇集腔的内直径在从上到下的方向上之间减小,从上到下减少的内直径可以便于烟灰在排灰口处富集,通过开关卸灰阀,使烟灰从排灰口处排出。
本实用新型的电炉烟气除尘装置在工作时,电炉产生的高温含尘烟气经过出烟通道、降温装置的降温后,再经除尘器过滤除尘达标后,由引风机引导过滤后的烟气至烟囱进行排放。
本实用新型的电炉烟气除尘装置可以使1200℃~1250℃的高温含尘烟气在通过预热段时,烟气中的残渣沉降下来,并进行二次燃烧,将热量传递给废钢和汽化冷却烟气罩中的水,将废钢加热到400℃~500℃,将汽化冷却烟气罩中的水汽化成水蒸汽,同时可以将烟气降温至600℃左右,降温后的烟气进入降温装置经换热后进一步降温至<200℃, 进入除尘器。
在对比本实用新型的电炉烟气除尘装置和现有技术的效果时可以发现:原出烟通道的预热段烟气罩采用水冷方式进行冷却,烟气罩内烟气余热没有得到有效回收,产生的总的蒸汽产量约为180Kg/t钢;本实用新型中的出烟通道的预热段烟气罩采用汽化冷却方式进行冷却,烟气罩内烟气余热得到了更加有效的回收,产生的总的蒸汽产量约为 230Kg/t钢,增加的蒸汽量约为50Kg/t钢,回收效率提升约为30%。
本实用新型的出烟通道的预热段汽化冷却烟气罩与水冷烟气罩相比,烟气罩中的水温高出约为70℃,烟气罩的热应力降低,使用寿命提高1年以上。
本实用新型的有益效果在于:1、除尘时可有效回收出烟通道预热段高温烟气的余热,减少高温烟气的能量损失,节能效果相比于现有技术得到了重大的提升。
1、与现有技术相比,回收的蒸汽量提升,多回收的蒸汽量约为50Kg/t钢,回收效率提升约为30%。
3、与现有技术相比,烟气罩内的水温高出约为70℃,烟气罩的热应力降低,寿命提高1年以上。
4、高温含尘烟气在降温后经除尘器除尘达标后进行排放,符合国家排放标准,可以达到环保的要求。
5、电炉烟气除尘装置连接和使用方便,便于工业上的安装和使用。
附图说明
图1为实施例1的电炉烟气除尘装置平面结构示意;
图2为实施例1的电炉烟气除尘装置的立面结构示意;
图3为一种电炉烟气除尘装置的B-B剖面示意图;
图4为除尘器结构示意图;
图5为余热锅炉内壁结构示意图;
图6为实施例2的电炉烟气除尘装置平面示意图;
图7为实施例2的电炉烟气除尘装置立面示意图;
图8为降温室结构示意图。
其中,1、出烟通道;2、预热段烟气罩;3、出气管;4、冷却管;5、加料段;6、前管道;7、降温装置;8、降温室;9、余热锅炉;10、前置降温室;11、后置降温室; 12、沉灰室;13、烟灰收集槽;14、后管道;15、电炉;16、除尘器;17、引风机;18、烟囱;19、第一换热管;20、第二换热管;21、烟气通道;22、烟灰汇集腔;23、排灰口;24、卸灰阀;25、集气装置。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型的具体实施方式进行进一步的描述。
实施例1
如图1、图2所示,一种电炉烟气除尘装置,包括由电炉15、出烟通道1、降温装置7、除尘器16、引风机17、烟囱18几个大部分组成,其中,出烟通道1上部设置有预热段烟气罩2。如图3所示,预热段烟气罩2内壁是由冷却管4构成的,冷却管4沿出烟通道的长度方向延伸,四十根冷却管沿预热段烟气罩的内周壁止抵排列。电炉15 连接出烟通道1,出烟通道1通过预热段烟气罩2顶部的出气管3与前管道6连接,前管道6连接由余热锅炉9构成的降温装置7,余热锅炉9、除尘器16、引风机17、烟囱 18再由后管道14依次连接。
采用冷却管4构成的预热段烟气罩2内壁,使预热段烟气罩2通过汽化冷却的方式对高温含尘烟气进行冷却,并将冷却水转化为水蒸气。在本实施例中,汽化冷却烟气罩 2分为五段,每段之间通过法兰紧密连接,各段汽化冷却烟气罩2通过卡槽和滑轨固定在出烟通道1上部,特殊的,为使管道密闭性更强,可以将汽化冷却烟气罩2焊接在出烟通道1上部。
如图4所示,除尘器16上部为烟气通道21,下部为烟灰收集槽13,烟气通道31 沿水平方向延伸,一端连通降温装置7,另一端连通引风机17;烟灰收集槽13设在烟气通道21的底部,烟灰收集槽13内限定有顶部连通烟气通道21内腔的烟灰汇集腔22,烟灰收集槽13的底部设有排灰口23,排灰口23处设有卸灰阀24,烟灰汇集腔22的内直径在从上到下的方向上之间减小。
如图5所示,余热锅炉9设有四十根第二换热管20,与冷却管4数量保持一致,第二换热管20围绕所述余热锅炉9的内周壁设置,第二换热管20的一端连通冷却管4,另一端连通向集气装置25。
本实施例中的电炉烟气除尘装置在工作时,电炉5产生的高温含尘烟气进入出烟通道1的预热段,在预热段烟气罩2内沿图1箭头所示方向流动,经预热段烟气罩2的出气管3、前管道6、余热锅炉9进行降温后,经除尘器16过滤除尘达标后,再由引风机 17将过滤除尘后的烟气输送至烟囱18后进行排放。
冷却水经管道分别流入预热段烟气罩2内壁的冷却管4、余热锅炉9内周壁的第二换热管20、集气装置25,这个过程中,冷却水会大量吸收高温含尘烟气中的热量,将冷却水汽化产生水蒸汽,将这些水蒸气在集气装置25中富集,经管道线路分配输送给用户或其他需要水蒸气的设备。
废钢由出烟通道1的加料段5输入到出烟通道1,高温含尘烟气的温度高达1200℃~1250℃,在通过预热段时,烟气中的残渣沉降下来,并进行二次燃烧,将热量传递给废钢和预热段烟气罩2中的冷却水,将废钢加热到400℃~500℃,将冷却水蒸发为水蒸气。
通过本实施例的电炉烟气除尘装置,对高温含尘烟气中的热量进行了再次的回收利用,降温后的烟气经除尘器16除尘达标后进行排放,符合国家环保排放标准。相比于现有技术,增加可回收蒸汽量约为50Kg/t,蒸汽回收效率提高约为30%,同时,由于预热段烟气罩2中的水温高出约为70℃,烟气罩的热应力降低,使用寿命提高1年以上。
实施例2
如图6、图7所示,一种电炉烟气除尘装置,与实施例1不同,在本实施例中,降温装置7由降温室8和余热锅炉9组成。如图8所示,降温室8分前置降温室10和后置降温室11,降温室8内设有四十根围绕降温室8的内周壁的第一换热管19,第一换热管19的一端连通冷却管4,另一端连通第二换热管20。前置降温室10上端连通预热段烟气罩2的出气管3,后置降温11下端连通前置降温室10下端,后置降温室11 的上端连通余热锅炉9。沉灰室12位于前置降温室10与后置降温室11的下方,且前置降温室10的下端连通沉灰室12的顶部,后置降温室11的下端连通沉灰室12的顶部。
与实施例1不同,电炉5产生的高温含尘烟气进入出烟通道1的预热段,在预热段烟气罩2内沿图1箭头所示方向流动,经预热段烟气罩2的出气管3、前管道6、降温室、余热锅炉9进行降温后,经除尘器16过滤除尘达标后,再由引风机17将过滤除尘后的烟气输送至烟囱18后进行排放。
冷却水经管道分别流入预热段烟气罩2内壁的冷却管4、降温室8内周壁的第一换热管19、余热锅炉9内周壁的第二换热管20、集气装置25,这个过程中,冷却水会大量吸收高温含尘烟气中的热量,将冷却水汽化产生水蒸汽,将这些水蒸气在集气装置25 中富集,经管道线路分配输送给用户或其他需要水蒸气的设备。其余内容均与实施例1 相同,可以从实施例1的有关说明中加以解读。
在本实施例中,增加降温室8不仅可以进一步提高高温含尘烟气和冷却水的换热效率,增加蒸汽的回收量,达到更好地能量回收效果,同时,通过沉灰室12对高温含尘烟气进行初步的沉降过滤,有效地防止因烟尘在管道中堆积造成的管道阻塞,避免因管道阻塞所带来的能量回收效率降低,降低管道爆裂风险。
以上实施例为本实用新型的具体实施方式,其中“前”、“后”、“第一”、“第二”等字眼均是为方便描述所进行的设定,并没有刻意突出重要关系的作用,实施例中汽化冷却烟气罩的段数、冷却管的数量、第一换热管的数量、第二换热管的数量等并非为对本实用新型的进一步限定,该数量分别取决于实施过程中出烟通道的实际长度、冷却管管径大小和烟气罩内表面积、冷却管的数量、第一换热管的数量。同时本实用新型的实施方式并不限于本说明书中所记载的内容,任何基于本实用新型的实用新型思想所做出的变形、改造均将落入本实用新型的保护范围之中。
Claims (9)
1.电炉烟气除尘装置,包括电炉,其特征在于,所述电炉具有出烟通道,所述出烟通道的上部设有预热段烟气罩,所述预热段烟气罩内设有多个冷却管,所述预热段烟气罩的顶部设有出气管,所述出气管连通降温装置并将所述出烟通道内的烟气导向所述降温装置,所述降温装置背对所述出气管的一侧连通除尘器,所述除尘器背对所述降温装置的一侧连通引风机,所述引风机背对所述除尘器的一侧连通烟囱。
2.如权利要求1所述的电炉烟气除尘装置,其特征在于:所述冷却管沿所述出烟通道的长度方向延伸,多个所述冷却管沿所述预热段烟气罩的内周壁止抵排列。
3.如权利要求1所述的电炉烟气除尘装置,其特征在于:所述预热段烟气罩为多个,多个所述预热段烟气罩沿所述出烟通道的长度方向排列。
4.如权利要求1所述的电炉烟气除尘装置,其特征在于:所述降温装置包括:
降温室,所述降温室内设有多个围绕所述降温室的内周壁设置的第一换热管,所述第一换热管的一端连通所述冷却管;
余热锅炉,所述余热锅炉连通所述降温室,所述余热锅炉内设有多个第二换热管,所述第二换热管围绕所述余热锅炉的内周壁设置,且所述第二换热管的一端连通所述第一换热管背对所述冷却管的一端。
5.如权利要求4所述的电炉烟气除尘装置,其特征在于:所述降温室包括:连通所述预热段烟气罩的前置降温室和连通所述前置降温室的后置降温室,所述前置降温室的上端连通所述预热段烟气罩,所述后置降温室的上端连通所述余热锅炉,所述前置降温室的下端和所述后置降温室的下端连通。
6.如权利要求5所述的电炉烟气除尘装置,其特征在于:所述降温室还包括:沉灰室,所述沉灰室位于所述前置降温室与所述后置降温室的下方,且所述前置降温室的下端连通所述沉灰室的顶部,所述后置降温室的下端连通所述沉灰室的顶部。
7.如权利要求4所述的电炉烟气除尘装置,其特征在于:所述冷却管、所述第一换热管和所述第二换热管一体成型。
8.如权利要求1所述的电炉烟气除尘装置,其特征在于:所述除尘器包括:
烟气通道,所述烟气通道沿水平方向延伸,且所述烟气通道的一端连通所述降温装置,另一端连通所述引风机;
烟灰收集槽,所述烟灰收集槽设在所述烟气通道的底部,所述烟灰收集槽内限定有顶部连通所述烟气通道内腔的烟灰汇集腔,所述烟灰收集槽的底部设有排灰口,所述排灰口处设有卸灰阀。
9.如权利要求8所述的电炉烟气除尘装置,其特征在于:所述烟灰汇集腔的内直径在从上到下的方向上之间减小。
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CN112899431A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-04 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种提升转炉废钢比的生产工艺 |
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- 2019-10-17 CN CN201921763777.8U patent/CN211084860U/zh not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112899431A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-04 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种提升转炉废钢比的生产工艺 |
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