CN221077285U - 一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置 - Google Patents
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Abstract
一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，涉及燃烧技术领域。为解决转炉炼钢所产生的放散烟气无法进行回收再利用，从而导致大量的能源浪费，进而将烟气放散到自然空气中，会对环境造成污染的问题。将转炉炼钢过程中产生的放散烟气进行回收再利用，将放散烟气在转炉放散烟气焚烧单元内全部燃烧释放出所有的热量，并采用直立式余热锅炉将热量回收转化为蒸汽，供企业综合利用，经过换热后的高温烟气温度降到140℃以下，然后通过引风机，送入烟囱排入大气中；从而避免环境污染和能源浪费，从源头减少一氧化碳排放。本实用新型适用于针对放散烟气进行回收再利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃烧技术领域，具体涉及一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置。
背景技术
目前，在转炉炼钢时，氧气顶吹转炉炼钢工艺是常用的工艺。按照配料要求加料后，把氧气喷枪从炉顶插入炉内，吹入氧气（纯度大于99%的高压氧气流），使它直接跟高温的铁水发生氧化反应，除去杂质；转炉在氧气顶吹过程中会产生大量棕色烟气，它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体（转炉煤气）等。一氧化碳的浓度是与吹氧时间呈抛物线变化关系。
转炉生产时产生的转炉烟气经过净化处理后，有两条工艺路径，一条路径是当一氧化碳浓度合适时，该部分气体进入煤气储气柜进行储存、回收和再利用，变成转炉煤气；另一路径是当一氧化碳浓度不合适时进行放散排空；由于转炉吹炼时，只是在碳氧化期（中期）生成大量一氧化碳，而吹炼初期和临近终点时炉气生成量少而且一氧化碳含量也低且氧含量高，此部分的烟气不能回收利用，需要进行烟气放散处理，通常称之为“转炉放散烟气”，此时一氧化碳呈“浓度不稳定且间歇性”的特性进行排放。
据统计转炉炼钢时，每冶炼一吨粗钢回收120～140m³转炉煤气，放散烟气约300m³，放散烟气中一氧化碳浓度平均在6～12%。大量的一氧化碳排放到大气中造成空气污染和能源浪费，不利于节能减排和“碳中和”的实施。
目前主要放散方式有3种：一是直接对空放散，这也是大部分钢铁企业选择的方式；二是部分钢铁企业选择在放散口增设点火装置将煤气浓度高的部分煤气点火；三是少数钢铁企业采用了伴烧装置对放散部分的所有煤气进行点火燃烧。但是无论采用哪种放散方式都产生了大量的能源浪费和环境污染。
综上所述，转炉炼钢所产生的放散烟气无法进行回收再利用，从而导致大量的能源浪费，进而将烟气放散到自然空气中，会对环境造成污染的问题。
实用新型内容
本实用新型为解决转炉炼钢所产生的放散烟气无法进行回收再利用，从而导致大量的能源浪费，进而将烟气放散到自然空气中，会对环境造成污染的问题，而提出一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置。
本实用新型的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其组成包括烟气洗涤单元1、转炉放散烟气焚烧单元2、补燃煤气燃烧单元3、SNCR脱硝单元4、直立式混合烟道5、直立式余热锅炉6、空气预热器7、引风机9、鼓风机11、烟囱12、循环水冷却塔13和给水泵14；
烟气洗涤单元1的顶部输出端通过管道与转炉放散烟气焚烧单元2的转炉放散烟气输入端2-1连接，转炉放散烟气焚烧单元2的输出端通过SNCR脱硝单元4与直立式混合烟道5的输入端连接，直立式混合烟道5的输出端与直立式余热锅炉6的烟气输入端连接，直立式余热锅炉6的内部设有空气预热器7，转炉放散烟气焚烧单元2的顶面设有补燃煤气燃烧单元3，直立式余热锅炉6底部的水源输入端通过管道与给水泵14的输出端连接，直立式余热锅炉6的烟气输出端通过管道与引风机9的输入端连接，引风机9的输出端通过管道与烟囱12的底端烟气输入口连接，且引风机9输出端与烟囱12烟气输入口连接处安装有鼓风机11，补燃煤气燃烧单元3的输入端通过管道与鼓风机11的输出端连接，烟气洗涤单元1的循环冷凝水输出端通过管道与循环水冷却塔13的输入端连接，且循环水冷却塔13的输出端通过管道与烟气洗涤单元1的循环冷凝水输入端连接；
进一步的，所述的直立式余热锅炉6内部空气预热器7的正下方设有SCR脱硝反应器8；
进一步的，所述的鼓风机11与引风机9连接的管道内部设有循环风系统10；
进一步的，所述的烟气洗涤单元1的内部由上到下依次设有洗涤后脱水器1-2和洗涤喷淋器1-1，且洗涤后脱水器1-2和洗涤喷淋器1-1均与烟气洗涤单元1的内壁固定连接；
进一步的，所述的转炉放散烟气焚烧单元2的内部设有大量蓄热体，且转炉放散烟气焚烧单元2的顶面设有安全泄压阀2-2；
进一步的，所述的补燃煤气燃烧单元3为半球结构；
进一步的，所述的烟气洗涤单元1的侧面底部设有转炉烟气输入口，且该转炉烟气输入口通过管道与转炉的排气口连接；
进一步的，所述的直立式余热锅炉6的侧面上部设有蒸汽排放口；
进一步的，在使用时，首先利用补燃煤气燃烧单元3产生的高温烟气将转炉放散烟气焚烧单元2内部的蓄热体加热到800℃以上；在蓄热体没有完全达到800℃之前不允许经过烟气洗涤单元1的放散烟气输入到转炉放散烟气焚烧单元2的内部；
再将放散烟气输入到烟气洗涤单元1的内部，并通过洗涤后脱水器1-2对放散烟气进行降温脱水，并且减少放散烟气内的水汽输入到转炉放散烟气焚烧单元2的内部；
然后，向转炉放散烟气焚烧单元2内喷入助燃空气，使放散烟气和助燃空气充分混合，在转炉放散烟气焚烧单元2燃烧后产生的高温烟气依次经过SNCR脱硝单元4和直立式余热锅炉6中的SCR脱硝反应器8进行脱硝处理；
最后，在转炉放散烟气焚烧单元2内处理后的高温烟气经过直立式混合烟道5进入直立式余热锅炉6中，高温烟气与除盐水进行热量交换，热量交换后的高温烟气变成低温尾气，低温尾气流经鼓风机11和烟囱12排放。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本实用新型克服了现有技术的缺点，将转炉炼钢过程中产生的放散烟气进行回收再利用，将放散烟气在转炉放散烟气焚烧单元内全部燃烧释放出所有的热量，并采用直立式余热锅炉将热量回收转化为蒸汽，供企业综合利用，经过换热后的高温烟气温度降到140℃以下，然后通过引风机，送入烟囱排入大气中；从而避免环境污染和能源浪费，从源头减少一氧化碳排放。
2、本实用新型减少煤气放散，减少能源浪费，有利于碳中和及碳达峰的进程，且对放散烟气的热量进行回收再利用；相对于现有技术，取消了放散烟气点火或者伴烧工艺，减少能源浪费、工艺能耗，减少碳排放，从而避免了对环境造成污染。
附图说明
图1是本实用新型所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其组成包括烟气洗涤单元1、转炉放散烟气焚烧单元2、补燃煤气燃烧单元3、SNCR脱硝单元4、直立式混合烟道5、直立式余热锅炉6、空气预热器7、引风机9、鼓风机11、烟囱12、循环水冷却塔13和给水泵14；
烟气洗涤单元1的顶部输出端通过管道与转炉放散烟气焚烧单元2的转炉放散烟气输入端2-1连接，转炉放散烟气焚烧单元2的输出端通过SNCR脱硝单元4与直立式混合烟道5的输入端连接，直立式混合烟道5的输出端与直立式余热锅炉6的烟气输入端连接，直立式余热锅炉6的内部设有空气预热器7，转炉放散烟气焚烧单元2的顶面设有补燃煤气燃烧单元3，直立式余热锅炉6底部的水源输入端通过管道与给水泵14的输出端连接，直立式余热锅炉6的烟气输出端通过管道与引风机9的输入端连接，引风机9的输出端通过管道与烟囱12的底端烟气输入口连接，且引风机9输出端与烟囱12烟气输入口连接处安装有鼓风机11，补燃煤气燃烧单元3的输入端通过管道与鼓风机11的输出端连接，烟气洗涤单元1的循环冷凝水输出端通过管道与循环水冷却塔13的输入端连接，且循环水冷却塔13的输出端通过管道与烟气洗涤单元1的循环冷凝水输入端连接；
本具体实施方式，将转炉炼钢过程中产生的放散烟气进行回收再利用，将放散烟气在转炉放散烟气焚烧单元2内全部燃烧释放出所有的热量，并采用直立式余热锅炉6将热量回收转化为蒸汽，供企业综合利用，经过换热后的高温烟气温度降到140℃以下，然后通过引风机9，送入烟囱12排入大气中；从而避免环境污染和能源浪费，从源头减少一氧化碳排放；
本实用新型针对放散烟气产生量大，且呈现间歇式排放的特点，进行特殊设计：在转炉放散烟气焚烧单元2的内部设有蓄热体，实现蓄热式自持燃烧，利用补燃煤气燃烧单元3使低氮燃烧既有脉冲式燃烧特性又有低氮燃烧特性，且与直立式余热锅炉6一起配合解决了间歇式排放的放散烟气不能充分燃烧、难以稳定燃烧的难题；如此设计，既能够满足让放散烟气中的一氧化碳充分燃烧，又避免因一氧化碳浓度过高时造成燃烧温度过高，形成不稳定状态。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的烟气回收的进一步的限定，本实施方式所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，所述的直立式余热锅炉6内部空气预热器7的正下方设有SCR脱硝反应器8。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的烟气回收的进一步的限定，本实施方式所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，所述的鼓风机11与引风机9连接的管道内部设有循环风系统10；
本具体实施方式，采用引风机9安装在直立式余热锅炉6与烟囱12的连接管道上，再结合鼓风机11与引风机9连接的管道内部设有循环风系统10，通过调节引风机9与循环风系统10的风力大小进而控制烟气流速，能够快速对高温烟气进行换热降温，以达到抑制二噁英再生成的作用。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的烟气回收的进一步的限定，本实施方式所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，所述的烟气洗涤单元1的内部由上到下依次设有洗涤后脱水器1-2和洗涤喷淋器1-1，且洗涤后脱水器1-2和洗涤喷淋器1-1均与烟气洗涤单元1的内壁固定连接。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的烟气回收的进一步的限定，本实施方式所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，所述的转炉放散烟气焚烧单元2的内部设有大量蓄热体，且转炉放散烟气焚烧单元2的顶面设有安全泄压阀2-2；
本具体实施方式，采用转炉放散烟气焚烧单元2的内部设有大量蓄热体，保证转炉放散烟气焚烧单元2内部持续稳定的高温环境；且转炉放散烟气焚烧单元2的顶面设有安全泄压阀2-2，当转炉放散烟气焚烧单元2内压力突然升高时，安全泄压阀2-2会自动打开，进行泄压，从而保证转炉放散烟气焚烧单元2的运行安全；
在转炉放散烟气焚烧单元2的转炉放散烟气输入端2-1设有阻火装置，提高该装置在运行时的稳定性。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的烟气回收的进一步的限定，本实施方式所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，所述的补燃煤气燃烧单元3为半球结构。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的烟气回收的进一步的限定，本实施方式所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，所述的烟气洗涤单元1的侧面底部设有转炉烟气输入口，且该转炉烟气输入口通过管道与转炉的排气口连接。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的烟气回收的进一步的限定，本实施方式所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，所述的直立式余热锅炉6的侧面上部设有蒸汽排放口。
工作原理
在使用时，首先利用补燃煤气燃烧单元3产生的高温烟气将转炉放散烟气焚烧单元2内部的蓄热体加热到800℃以上；在蓄热体没有完全达到800℃之前不允许经过烟气洗涤单元1的放散烟气输入到转炉放散烟气焚烧单元2的内部；
再将放散烟气输入到烟气洗涤单元1的内部，并通过洗涤后脱水器1-2对放散烟气进行降温脱水，并且减少放散烟气内的水汽输入到转炉放散烟气焚烧单元2的内部；
然后，向转炉放散烟气焚烧单元2内喷入助燃空气，使放散烟气和助燃空气充分混合，在转炉放散烟气焚烧单元2燃烧后产生的高温烟气依次经过SNCR脱硝单元4和直立式余热锅炉6中的SCR脱硝反应器8进行脱硝处理；
最后，在转炉放散烟气焚烧单元2内处理后的高温烟气经过直立式混合烟道5进入直立式余热锅炉6中，高温烟气与除盐水进行热量交换，热量交换后的高温烟气变成低温尾气，低温尾气流经鼓风机11和烟囱12排放。
Claims (8)
1.一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其特征在于：它包括烟气洗涤单元（1）、转炉放散烟气焚烧单元（2）、补燃煤气燃烧单元（3）、SNCR脱硝单元（4）、直立式混合烟道（5）、直立式余热锅炉（6）、空气预热器（7）、引风机（9）、鼓风机（11）、烟囱（12）、循环水冷却塔（13）和给水泵（14）；
烟气洗涤单元（1）的顶部输出端通过管道与转炉放散烟气焚烧单元（2）的转炉放散烟气输入端（2-1）连接，转炉放散烟气焚烧单元（2）的输出端通过SNCR脱硝单元（4）与直立式混合烟道（5）的输入端连接，直立式混合烟道（5）的输出端与直立式余热锅炉（6）的烟气输入端连接，直立式余热锅炉（6）的内部设有空气预热器（7），转炉放散烟气焚烧单元（2）的顶面设有补燃煤气燃烧单元（3），直立式余热锅炉（6）底部的水源输入端通过管道与给水泵（14）的输出端连接，直立式余热锅炉（6）的烟气输出端通过管道与引风机（9）的输入端连接，引风机（9）的输出端通过管道与烟囱（12）的底端烟气输入口连接，且引风机（9）输出端与烟囱（12）烟气输入口连接处安装有鼓风机（11），补燃煤气燃烧单元（3）的输入端通过管道与鼓风机（11）的输出端连接，烟气洗涤单元（1）的循环冷凝水输出端通过管道与循环水冷却塔（13）的输入端连接，且循环水冷却塔（13）的输出端通过管道与烟气洗涤单元（1）的循环冷凝水输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其特征在于：所述的直立式余热锅炉（6）内部空气预热器（7）的正下方设有SCR脱硝反应器（8）。
3.根据权利要求1所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其特征在于：所述的鼓风机（11）与引风机（9）连接的管道内部设有循环风系统（10）。
4.根据权利要求1所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其特征在于：所述的烟气洗涤单元（1）的内部由上到下依次设有洗涤后脱水器（1-2）和洗涤喷淋器（1-1），且洗涤后脱水器（1-2）和洗涤喷淋器（1-1）均与烟气洗涤单元（1）的内壁固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其特征在于：所述的转炉放散烟气焚烧单元（2）的内部设有大量蓄热体，且转炉放散烟气焚烧单元（2）的顶面设有安全泄压阀(2-2)。
6.根据权利要求1所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其特征在于：所述的补燃煤气燃烧单元（3）为半球结构。
7.根据权利要求4所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其特征在于：所述的烟气洗涤单元（1）的侧面底部设有转炉烟气输入口，且该转炉烟气输入口通过管道与转炉的排气口连接。
8.根据权利要求2所述的一种钢铁厂转炉放散烟气的回收利用装置，其特征在于：所述的直立式余热锅炉（6）的侧面上部设有蒸汽排放口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |