CN219709510U - 转炉一次烟气干式激冷余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢铁企业炼钢转炉余热回收设施技术领域，具体涉及一种转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，包括辐射余热锅炉、对流余热锅炉、惯性除尘装置以及用于熄灭烟气中明火和降低烟气中火种颗粒物能量的干式激冷室；汽化冷却烟道、所述辐射余热锅炉、所述干式激冷室、所述惯性除尘装置和所述对流余热锅炉沿烟气流动方向依次连接，所述干式激冷室上设置有激冷气体进口，所述激冷气体进口与激冷气体源连接。本实用新型充分回收了转炉一次烟气900℃～250℃余热，可以实现全干式余热回收及净化，并且避免了转炉煤气在605~650℃范围内发生闪爆的危险，显著提高了系统的安全性。

Description

转炉一次烟气干式激冷余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及钢铁企业炼钢转炉余热回收设施技术领域，具体涉及一种转炉一次烟气干式激冷余热回收装置。

背景技术

转炉冶炼时，常规转炉设计的汽化烟道出口的一次烟气温度为900℃～1000℃，然后进入湿法除尘或干法除尘系统，通常采用喷水降温方式将温度降至200℃左右再进行净化与回收处理，在这个过程中900℃～200℃的烟气余热未被回收利用，都属于浪费掉的余热。这部分余热没有回收的主要原因是转炉煤气在中低温段存在爆炸的风险。由可燃气体热力学可知，煤气爆炸必须同时满足以下三个条件：

1）一氧化碳与氧气或空气的混合比例处于爆炸极限范围以内；

2）一氧化碳与氧气或空气在自燃点（605-650℃）以下预混；

3）遇到明火或者有足够能量的火种。

因此为了确保在安全的前提下对该部分热量进行回收利用，需要确保以上三个条件不能同时满足。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，在确保安全的前提下，充分回收转炉一次烟气900℃～250℃余热，消除烟气净化过程中的喷水，实现高安全性、全干式净化及余热回收。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，包括辐射余热锅炉、对流余热锅炉、惯性除尘装置以及用于熄灭烟气中明火和降低烟气中火种颗粒物能量的干式激冷室；汽化冷却烟道、所述辐射余热锅炉、所述干式激冷室、所述惯性除尘装置和所述对流余热锅炉沿烟气流动方向依次连接，所述干式激冷室上设置有激冷气体进口，所述激冷气体进口与激冷气体源连接。

作为实施方式之一，所述干式激冷室包括自上至下依次设置的进风段和混风冷却段，所述进风段的顶部与所述辐射余热锅炉连接，所述混风冷却段的底部与所述惯性除尘装置连接，所述激冷气体进口设置于所述进风段上。

作为实施方式之一，所述进风段是由内壁和外壁组成的双层结构，所述外壁上设置有所述激冷气体进口，所述内壁上设置有送风口，所述内壁的底部与所述混风冷却段的顶部连通。

作为实施方式之一，所述混风冷却段的侧壁上安装有泄爆阀。

作为实施方式之一，所述干式激冷室通过激冷气体旁通管将所述对流余热锅炉出口的烟气引入所述干式激冷室内作为激冷气体源，所述激冷气体旁通管中设置有煤气轴流风机。

作为实施方式之一，所述激冷气体旁通管中还设置有气体止回装置，所述气体止回装置位于所述激冷气体进口与所述煤气轴流风机之间。

作为实施方式之一，所述辐射余热锅炉通过补偿器与所述干式激冷室连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型在转炉冶炼时，充分回收了转炉一次烟气900℃～250℃余热，可以实现高安全性、全干式余热回收，有效降低钢铁产品生产成本；

（2）本实用新型通过干式激冷室有效熄灭了明火和降低了火种颗粒物的能量，避免了转炉煤气在605~650℃范围内发生闪爆的危险，实现转炉煤气余热的安全回收，且干式激冷室设置有泄爆阀，进一步确保了设备的安全性；

（3）本实用新型所采用的激冷气体就近引自对流余热锅炉出口的烟气，耗能较小；

（4）本实用新型采用煤气轴流风机作为激冷气体的旁通动力，采用变频调速，可以调节激冷气体流量；

（5）本实用新型通过惯性除尘装置除掉一部分烟尘，减少对流余热锅炉的结垢及冲刷；

（6）本实用新型在激冷气体旁通管上设置了气体止回装置，可以防止煤气倒流。

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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的转炉一次烟气干式激冷余热回收装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的干式激冷室的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图中：1、汽化冷却烟道；2、辐射余热锅炉；3、补偿器；4、干式激冷室；4-1、进风段；4-1a、外壁；4-1b、内壁；4-1c、送风口；4-2、混风冷却段；4-3、泄爆阀；5、惯性除尘装置；6、对流余热锅炉；7、煤气轴流风机；8、激冷气体旁通管；9、气体止回装置；10、煤气管道。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，包括辐射余热锅炉2、对流余热锅炉6、惯性除尘装置5以及用于熄灭烟气中明火和降低烟气中火种颗粒物能量的干式激冷室4；汽化冷却烟道1、所述辐射余热锅炉2、所述干式激冷室4、所述惯性除尘装置5和所述对流余热锅炉6沿烟气流动方向依次连接，所述干式激冷室4上设置有激冷气体进口，所述激冷气体进口与激冷气体源连接。

本实施例通过在干式激冷室4中引入激冷气体对辐射余热锅炉2出口的烟气进行激冷降温，将烟气中的烟气熄灭以及降低烟气中火种颗粒物的能量，避免了转炉煤气在605~650℃范围内发生闪爆的危险，有效地提高了转炉煤气余热回收的安全性，同时通过辐射余热锅炉2和对流余热锅炉6充分回收了转炉一次烟气900℃～250℃余热，实现了高安全性、全干式余热回收及净化，降低了钢铁产品的生产成本；并在对流余热锅炉6前通过惯性除尘装置5除去烟气中的粗灰尘，减少对流余热锅炉6的结垢及冲刷。

细化上述实施例，如图2和图3所示，所述干式激冷室4包括自上至下依次设置的进风段4-1和混风冷却段4-2，所述进风段4-1的顶部与所述辐射余热锅炉2连接，所述混风冷却段4-2的底部与所述惯性除尘装置5连接，所述激冷气体进口设置于所述进风段4-1上。进一步地，所述进风段4-1是由内壁4-1b和外壁4-1a组成的双层结构，所述外壁4-1a上设置有所述激冷气体进口，所述内壁4-1b上设置有送风口4-1c，所述内壁4-1b的底部与所述混风冷却段4-2的顶部连通。其中，内壁4-1b围成的空腔与混风冷却段4-2的空腔连通，外壁4-1a套在内壁4-1b外，且上下端密封，内壁4-1b和外壁4-1a之间的空间作为送风通道，激冷气体通过激冷气体进口进入激冷气体进口中，然后通过送风口4-1c进入内壁4-1b的空腔中与来自辐射余热锅炉2的高温烟气进入混风冷却段4-2中进行混合激冷，将烟气中的明火熄灭，降低了烟气中火种颗粒物的能量，避免了转炉煤气在605~650℃范围内发生闪爆的危险。

进一步地，所述送风口4-1c有若干个，且若干所述送风口4-1c沿所述内壁4-1b的环向等距间隔布置，使得激冷气体与来自辐射余热锅炉2的高温烟气快速混合均匀，降温均匀，避免出现明火以及火种逃逸。

优化地，如图2所示，所述混风冷却段4-2的侧壁上安装有泄爆阀4-3，泄爆阀4-3可以设置多个，当混风冷却段4-2的压力超过设定值时，泄爆阀4-3开启泄压，进一步确保了设备的安全性。

优化上述实施例，所述干式激冷室4通过激冷气体旁通管8将所述对流余热锅炉6出口的烟气引入所述干式激冷室4内作为激冷气体源，所述激冷气体旁通管8中设置有煤气轴流风机7。本实施例采用煤气轴流风机7作为激冷气体旁通动力，将对流余热锅炉6出口的低温烟气就近引入干式激冷室4内作为激冷气体，对辐射余热锅炉2出口的高温烟气进行激冷降温，可以减小耗能。其中，煤气轴流风机7可以采用变频调速电机，通过变频调速可以调节激冷气体流量，从而控制干式激冷室4出口的烟气温度。

进一步地，所述激冷气体旁通管8中还设置有气体止回装置9，所述气体止回装置9位于所述激冷气体进口与所述煤气轴流风机7之间。通过在冷气体旁通管内增加气体止回装置9，可以防止煤气倒流。

作为实施方式之一，所述辐射余热锅炉2通过补偿器3与所述干式激冷室4连接，以吸收设备的热位移，避免损坏设备。

实施例二

如图1-图3所示，本实施例提供一种转炉一次烟气干式激冷余热回收方法，采用实施例一提供的转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，该方法包括如下步骤：

1）转炉冶炼时，汽化冷却烟道1出口的温度为900～1000℃的烟气进入辐射余热锅炉2进行余热回收，烟气经辐射换热温度降至660～700℃；

2）辐射余热锅炉2出口的温度为660～700℃的烟气进入干式激冷室4内并与激冷气体进行混合激冷，烟气温度激冷至500℃~550℃，干式激冷室4有效熄灭了烟气中的明火和降低了烟气中火种颗粒物的能量，避免了转炉煤气在605~650℃范围内发生闪爆的危险；同时干式激冷室4设置了泄爆阀4-3，确保了设备的安全性；

3）干式激冷室4出口的温度为500℃~550℃的烟气先进入惯性除尘装置5中除去粗灰尘，再进入对流余热锅炉6进行余热回收，烟气经对流换热温度降至250℃；

4）对流余热锅炉6出口的温度为250℃的烟气通过煤气管道10输送到后续装置进行煤气净化与回收。

优化地，步骤2）中，将对流余热锅炉6出口的部分烟气（温度为～250℃）通过激冷气体旁通管8引入干式激冷室4作为激冷气体；步骤4）中，对流余热锅炉6出口的温度为250℃的烟气一部分进入激冷气体旁通管8引入干式激冷室4作为激冷气体，另一部分通过煤气管道10输送到后续装置进行煤气净化与回收。本实施例中激冷气体就近引自对流余热锅炉6出口的烟气，可以减少能耗。

进一步地，激冷气体旁通管8内设置煤气轴流风机7作为激冷气体旁通动力，煤气轴流风机7通过采用变频调速的方法来调节激冷气体的流量，从而控制干式激冷室4出口的烟气温度。激冷气体旁通管8内还设置了气体止回装置9，防止煤气倒流。

上述实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，例如，调整煤气轴流风机7的形式，采用离心式风机，调整辐射余热锅炉2的进、出口烟气温度，调整对流余热锅炉6的进、出口烟气温度，调整激冷气体旁通管8的位置，调整送风口4-1c的数量及布置位置，这些等价形式同样落于本实用新型所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，其特征在于：包括辐射余热锅炉、对流余热锅炉、惯性除尘装置以及用于熄灭烟气中明火和降低烟气中火种颗粒物能量的干式激冷室；汽化冷却烟道、所述辐射余热锅炉、所述干式激冷室、所述惯性除尘装置和所述对流余热锅炉沿烟气流动方向依次连接，所述干式激冷室上设置有激冷气体进口，所述激冷气体进口与激冷气体源连接。

2.如权利要求1所述的转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，其特征在于：所述干式激冷室包括自上至下依次设置的进风段和混风冷却段，所述进风段的顶部与所述辐射余热锅炉连接，所述混风冷却段的底部与所述惯性除尘装置连接，所述激冷气体进口设置于所述进风段上。

3.如权利要求2所述的转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，其特征在于：所述进风段是由内壁和外壁组成的双层结构，所述外壁上设置有所述激冷气体进口，所述内壁上设置有送风口，所述内壁的底部与所述混风冷却段的顶部连通。

4.如权利要求2所述的转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，其特征在于：所述混风冷却段的侧壁上安装有泄爆阀。

5.如权利要求1所述的转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，其特征在于：所述干式激冷室通过激冷气体旁通管将所述对流余热锅炉出口的烟气引入所述干式激冷室内作为激冷气体源，所述激冷气体旁通管中设置有煤气轴流风机。

6.如权利要求5所述的转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，其特征在于：所述激冷气体旁通管中还设置有气体止回装置，所述气体止回装置位于所述激冷气体进口与所述煤气轴流风机之间。

7.如权利要求1所述的转炉一次烟气干式激冷余热回收装置，其特征在于：所述辐射余热锅炉通过补偿器与所述干式激冷室连接。