CN218811862U

CN218811862U - 一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统

Info

Publication number: CN218811862U
Application number: CN202222852463.3U
Authority: CN
Inventors: 刘兴成
Original assignee: CISDI Shanghai Engineering Co Ltd
Current assignee: CISDI Shanghai Engineering Co Ltd
Priority date: 2022-10-27
Filing date: 2022-10-27
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2032-10-27

Abstract

本实用新型提供一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，包括烟气净化段、回收段和放散段，烟气净化系统通过切换站切换连通回收段或放散段；放散段包括荒煤气管道和依次设置于荒煤气管道上的第一控制阀、烟气温湿度监测装置、烟气加热装置、袋式除尘装置、除尘引风机、放散烟囱，烟气加热装置根据烟气温湿度监测装置检测的烟气温度和湿度对烟气进行加热。根据烟气自身成分以及烟气温湿度，控制荒煤气管道上的烟气加热装置对烟气进行加热，使烟气的温度高于其露点温度，并保持温度稳定，从而实现烟气中的水分不结露，灰尘不糊袋、粘袋，除尘灰不板结堵塞卸灰管路，进而实现转炉一次烟气放散侧稳定高效地满足烟尘超低排放限值的要求。

Description

一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，具体为一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统。

背景技术

转炉在吹炼过程中会产生含CO成分为主、少量的CO₂和其它微量成分的气体，其中还夹带着大量氧化铁、金属铁粒等细小颗粒，对大气及车间环境污染严重。目前，国内转炉一次烟气的净化回收主要采用干法回收工艺：转炉炼钢工艺产生1400～1600℃的高温烟气经汽化冷却烟道冷却，温度降至800～1000℃后再进入蒸发冷却器。蒸发冷却器内有若干个雾化冷却喷嘴，对烟气进行降温、调质及粗除尘，烟气经蒸发冷却器后温度降至200～300℃左右，同时烟气中30％～40％的粗粉尘被蒸发冷却器所捕集。调质的烟气经荒煤气管道，进入圆形干电除尘器，经电除尘器净化后含尘量一般降至30mg/Nm³以下，极端情况可达100mg/Nm³。煤气正常工况下通过第三控制阀进入煤气冷却器，经喷淋冷却将温度由150℃降至70℃以下，烟尘量进一步降至10mg/Nm³，而后送至煤气柜。当烟气不符合回收条件时，放散杯阀打开，第三控制阀关闭，烟气通过放散杯阀由放散烟囱点火放散。

尽管转炉一次烟气干法除尘工艺发展至今技术已经相当成熟，可以使煤气中的含尘量和放散侧烟气的含尘量降至较低水平，含尘量低于30mg/Nm³，但还是很难满足放散侧烟气超低排放含尘量低于10mg/Nm³的限值要求。为了使转炉一次烟气干法除尘系统满足当前烟气放散侧超低排放的要求，目前工程上已有案列在煤气切换站后、放散烟囱前增设袋式除尘系统，袋式除尘系统显著降低了转炉一次烟气放散侧的粉尘排放浓度，完全满足颗粒物超低排放浓度限值的要求。但增设袋式除尘系统还存在以下问题：一方面，由于转炉煤气具有周期性波动特点，以及转炉一次烟气干法除尘烟气前段需要喷水降温，烟气含水量高，温度变化幅度大，因此在转炉开炉、长时间停炉检修、冬季环境温度偏低等工况时，放散侧容易出现烟气结露现象，进而造成粉尘糊袋、粘袋。另一方面，由于烟气湿度较大，放散侧袋式除尘系统中除尘灰温度偏低，容易造成积灰板结成块，堵塞卸灰、输灰管路，卡、堵现象严重。

实用新型内容

一、解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，解决了现有技术中放散侧烟气湿度大、温度变化幅度大，引起的烟气结露、糊袋、除尘灰板结堵塞卸灰管路的技术问题，从而保证转炉一次烟气放散侧粉尘浓度稳定达到超低排放限值的要求。

二、技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其关键在于，包括：

烟气净化段，所述烟气净化段用于对转炉一次烟气净化除尘；

回收段，所述回收段用于对CO含量达标的转炉一次烟气进行回收利用；

放散段，所述放散段用于对CO含量未达标的转炉一次烟气进行处理并放散；所述烟气净化段通过切换站切换连通所述回收段或所述放散段；所述放散段包括连接所述切换站的荒煤气管道和依次设置于所述荒煤气管道上的第一控制阀、烟气温湿度监测装置、烟气加热装置、除尘装置、除尘引风机、放散烟囱，所述烟气加热装置根据所述烟气温湿度监测装置检测的烟气温度和湿度对烟气进行加热。

优选的，所述除尘装置包括袋式除尘器、循环风烟道和依次设置于循环风烟道上的第二控制阀、循环风机、循环风加热器，所述循环风烟道连通所述袋式除尘器的进气段和出气段。

优选的，所述袋式除尘器包括壳体、设于所述壳体内的滤袋和设于所述壳体底部的灰斗，所述壳体内设有对烟气进行辅助加热的辅助加热器。

优选的，所述灰斗内设有对所述灰斗内的灰尘进行辅助加热的灰斗加热装置。

优选的，所述袋式除尘器上设有温度传感器。

优选的，所述滤袋采用具有抗结露、拒水、阻燃功能的材料制成。

优选的，所述烟气加热装置与袋式除尘器之间还连接有防爆燃阻火器。

优选的，所述防爆燃阻火器与袋式除尘器之间、所述袋式除尘器与除尘引风机之间均设有关断阀。

优选的，所述烟气净化段包括汽化冷却烟道和依次连通设置于所述汽化冷却烟道上的蒸发冷却器、电除尘器、电除尘引风机，所述电除尘引风机连通所述切换站。

优选的，所述回收段包括依次连通设置的第三控制阀、煤气冷却器、煤气柜，所述第三控制阀连通所述切换站。

三、有益效果

本实用新型中的技术方案带来的有益效果至少包括：通过烟气温湿度监测装置对进入放散段烟气的温度和湿度进行检测，根据烟气成分和烟气温湿度，进而控制荒煤气管道上的烟气加热装置对烟气进行加热，使烟气的温度高于其露点温度，并保持稳定，从而实现烟气中的水分不结露，灰尘不糊袋、粘袋，除尘灰不板结堵塞管路，进而使转炉一次烟气放散侧能够稳定高效地满足烟尘超低排放的限值要求，并保证烟气放散侧增设的袋式除尘器的安全和正常使用。

附图说明

图1为本实用新型转炉一次烟气超低排放干法净化系统的结构示意图；

图2为图1中烟气放散侧除尘装置的结构示意图；

其中1-转炉；2-汽化冷却烟道；3-蒸发冷却器；4-电除尘器；5-电除尘引风机；6-切换站；7-第三控制阀；8-煤气冷却器；9-煤气柜；10-第一控制阀；11-荒煤气管道；12-烟气温湿度监测装置1201-烟气湿度传感器；1202-烟气温度传感器；13-烟气加热装置；14-烟气放散侧除尘装置；1401-袋式除尘器；14a-壳体；14b-滤袋；14c-灰斗；14d-辅助加热器；14e-灰斗加热装置；1402-循环风烟道；1403-第二控制阀；1404-循环风机；1405-循环风加热器；15-除尘引风机；16-放散烟囱；17-防爆燃阻火器；18-关断阀；19-温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如无特殊说明，本实用新型中的各原料均可通过市售购买获得，本实用新型中所用的设备可采用所属领域中常规设备或参照所属领域的现有技术进行。

图1为本实用新型一示例性实施例示出的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统的结构示意图。

请参阅附图1所示：一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，包括烟气净化段、回收段和放散段，所述烟气净化段通过切换站6切换连通所述回收段或所述放散段；所述烟气净化段作为前端主要的烟气除尘段，对烟气主要进行降温和除尘处理，烟气中30％～40％的粗粉尘烟气净化段捕集，并将温度降低至200～300℃。所述烟气净化段具体包括汽化冷却烟道2和依次连通设置于所述汽化冷却烟道2上的蒸发冷却器3、电除尘器4、电除尘引风机5，所述电除尘引风机5连通所述切换站6。所述回收段具体包括依次连通设置的第三控制阀7、煤气冷却器8、煤气柜9，所述第三控制阀7连通所述切换站6。

当烟气中的CO含量达标符合回收条件，一般CO含量≥25％，则通过切换站6切换连通回收段进行回收利用。

当烟气中的CO含量不达标不符合回收条件，一般CO含量＜25％，则通过切换站6切换连通放散段，放散段对不符合回收条件的烟气进行进一步处理，实现达标排放。放散段具体结构如下：

所述放散段包括连接所述切换站6的荒煤气管道11和依次设置于所述荒煤气管道11上的第一控制阀10、烟气温湿度监测装置12、烟气加热装置13、烟气放散侧除尘装置14、除尘引风机15、放散烟囱16，所述烟气温湿度监测装置12至少包括烟气湿度传感器1201、烟气温度传感器1202。所述烟气加热装置13根据所述烟气温湿度监测装置12检测的烟气温度和湿度对烟气进行加热，以使烟气的温度提升并高于其露点，保持烟气温度稳定，避免烟气中的水分结露，从而防止烟气中的粉尘受潮，造成糊袋、粘袋进而损坏滤袋，同时还能防止除尘灰湿度过大而导致板结堵塞管路。

作为一示例性的，请参阅附图1和2所示：所述放散侧除尘装置14包括袋式除尘器1401、循环风烟道1402和依次设置于循环风烟道1402上的第二控制阀1403、循环风机1404、循环风加热器1405，所述循环风烟道1402连通所述袋式除尘器1401的进气段和出气段。所述循环风加热器1405可以采用电加热器或蒸汽加热器，可通过调节电流或高温蒸汽量来控制对烟气的加热升温。袋式除尘器1401内的空气在循环风机1404的动力下流经循环风加热装器被加热，并通过循环风烟道1402使袋式除尘器1401内各处都保持较高温度，进一步避免后续进入袋式除尘器1401中遭遇冷空气，导致温度骤降而引起烟气结露的现象。

作为一示例性的，请参阅附图2所示：所述袋式除尘器1401包括壳体14a、设于所述壳体14a内的滤袋14b和设于所述壳体14a底部的灰斗14c，所述壳体14a内设有对烟气进行辅助加热的辅助加热器14d，该辅助加热器14d可以采用远红外加热器。另外所述袋式除尘器1401上设置温度传感器19。通过温度传感器19检测的温度，判断是否需要对袋式除尘器1401中的烟气进行进一步辅助加热。滤袋14b可采用具有抗结露、拒水、阻燃功能的材料制成，进一步降低滤袋14b表面的的可润湿性，提高滤袋的抗糊袋性能

还有，所述灰斗14c内设有对所述灰斗14c内的灰尘进行辅助加热的灰斗加热装置14e。进一步防止灰斗14c内的除尘灰板结而堵塞卸灰、输灰管路。

作为一示例性的，所述烟气加热装置13与除尘器之间还连接有防爆燃阻火器15。由于转炉1烟气中含有CO、H₂、CH₄等易燃易爆气体，同时干法净化系统中电除尘器4放电存在电火花以及兑铁时的水汽和碳颗粒等引爆条件，而袋式除尘器1401的最高承载温度约为250℃，因此转炉1一次烟气干法净化系统中存在的超温和燃爆问题对袋式除尘器1401的安全运营带来威胁。因此设置的防爆燃阻火器17具有防爆、泄爆、阻燃、防火星等功能，用于防止煤气爆炸、爆燃等现象向后续袋式除尘器1401扩散，从而避免造成更大损失。另外，所述防爆燃阻火器17与袋式除尘器1401之间、所述袋式除尘器1401与除尘引风机15之间均设有关断阀18。作为紧急切断阀，如果发生超温和燃爆问题，关断阀18可进一步防止煤气爆炸、爆燃等现象向后续袋式除尘器1401扩散。

另外，所述袋式除尘器1401上还可设置有多个泄爆装置并采用氮气作为清灰气源，所述防爆燃阻火器17和袋式除尘器1401之间的烟气管道以及袋式除尘器1401外表均设置有外保温层，提升管道及袋式除尘器1401的保温效果。

需要说明的是，所述灰斗加热装置、循环加热器均可采用电加热器或蒸汽加热器，可通过调节电流或高温蒸汽量来控制对烟气的加热升温，这里的电加热器或蒸汽加热器的电或蒸汽与烟气或空气均采用热交换方式加热，电或蒸汽不与加热对象烟气或空气进行直接接触。

工作原理：

转炉1的一次烟气进入汽化冷却烟道和蒸发冷却器进行冷却降温，再通过电除尘器和除尘引风机进行除尘处理，处理后的烟气引至切换站。

当烟气符合转炉煤气回收条件时，切换站切换连通回收段，回收段的第三控制阀打开，烟气进入依次接入煤气冷却器和煤气柜，最后通向用户管网。

当烟气不满足转炉煤气回收条件时，切换站切管连通放散段，放散段的第一控制阀打开，通过荒煤气管道，首先通过烟气温湿度监测装置，通过烟气湿度传感器和烟气温度传感器对烟气的温度和湿度进行检测，如果温度低于结露点，则通过烟气加热装置加热，将烟气加热升温至高于结露点温度，在依次通过防爆燃阻火器和关断阀后进入到袋式除尘器中并通过袋式除尘器除尘后，烟气含尘量降至低于1010mg/Nm³，最后通过放散烟囱排入大气。

同时，设置在袋式除尘器内的温度传感器也会对进入袋式除尘器内的烟气温度进行监测，并控制除尘器内设置的辅助加热器对烟气进行辅助加热，确保除尘器内烟气的温度始终高于其露点温度25-30℃。还有，灰斗内的灰斗加热装置间歇运行，对除尘灰进行辅助加热，防止除尘灰板结，堵塞管路。

另外，在转炉开炉前或长时间停炉检修启炉前或冬季环境温度偏低时，为防止出现袋式除尘器长时间不工作后由电除尘器过来的含湿烟气在袋式除尘器内遇冷结露进而发生糊袋现象，需要对袋式除尘器内的空气进行预热。两个所述关断阀均关闭，所述袋式除尘器、第二控制阀、循环风烟道、循环风机、循环风加热器开启，循环风加热器对袋式除尘器内的空气进行循环加热，使袋式除尘器的内部各处均保持较高温度，达到袋式除尘器预热的效果，以免后续进入放散段的烟气，在袋式除尘器中遭遇冷空气而出现温度骤降引起的结露现象。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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

1.一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于：所述除尘装置包括袋式除尘器、循环风烟道和依次设置于循环风烟道上的第二控制阀、循环风机、循环风加热器，所述循环风烟道连通所述袋式除尘器的进气段和出气段。

3.根据权利要求2所述的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于：所述袋式除尘器包括壳体、设于所述壳体内的滤袋和设于所述壳体底部的灰斗，所述壳体内设有对烟气进行辅助加热的辅助加热器。

4.根据权利要求3所述的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于：所述灰斗内设有对所述灰斗内的灰尘进行辅助加热的灰斗加热装置。

5.根据权利要求3所述的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于，所述袋式除尘器上设有温度传感器。

6.根据权利要求5所述的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于：所述滤袋采用具有抗结露、拒水、阻燃功能的材料制成。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于：所述烟气加热装置与除尘器之间还连接有防爆燃阻火器。

8.根据权利要求7所述的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于：所述防爆燃阻火器与除尘器之间、所述除尘器与除尘引风机之间均设有关断阀。

9.根据权利要求8所述的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于：所述烟气净化段包括汽化冷却烟道、和依次连通设置于所述汽化冷却烟道上的蒸发冷却器、电除尘器、电除尘引风机，所述电除尘引风机连通所述切换站。

10.根据权利要求9所述的一种转炉一次烟气超低排放干法净化系统，其特征在于：所述回收段包括依次连通设置的第三控制阀、煤气冷却器、煤气柜，所述第三控制阀连通所述切换站。