CN221275813U - 转炉烟气净化系统 - Google Patents
转炉烟气净化系统Info
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Abstract
本实用新型为一种转炉烟气净化系统，该转炉烟气净化系统包括火种捕集器、中低温余热回收锅炉、换热器和袋式除尘装置，火种捕集器的出口与中低温余热回收锅炉的进口相连，中低温余热回收锅炉的出口与袋式除尘装置中的烟气进口相连，袋式除尘装置中的排烟口与换热器的进口相连，换热器分别与放散装置和烟气回收装置可通断相连；袋式除尘装置包括外壳、滤袋和导气管，外壳内形成有内腔，外壳的顶部具有排烟口，导气管具有烟气进口和烟气出口，导气管的烟气出口延伸至滤袋的下方。本实用新型不仅能够保证良好的除尘效果，而且能够降低带火星的粉尘与除尘结构相接触的几率，有效减小带火星的粉尘对袋式除尘装置造成的损坏，提升安全性。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种烟气处理领域，尤其涉及一种转炉烟气净化系统。
背景技术
转炉煤气干法除尘(即LT法除尘)作为转炉煤气的处理方法，其主要工艺流程为：转炉炼钢过程中产生的高温炉气首先由活动烟罩捕集，然后经过汽化冷却烟道，在回收烟气中的热量的同时对烟气进行初次降温处理；经过汽化冷却烟道降温的烟气，采用蒸发冷却的方式进行二次降温，同时对烟气进行粗除尘及调质等处理；经过冷却、粗除尘、调质后的烟气进入静电除尘器进行精除尘，为满足静电除尘器的工作条件，静电除尘器入口处的温度需要控制在150至180℃范围内，精除尘后的烟气经轴流风机送至切换站，实现煤气放散或回收的快速切换。其中，回收的煤气需经过煤气冷却器进一步降温处理，烟囱排放的烟气中含尘量平均值≤15mg/Nm3，进柜煤气含尘量最大值≤10mg/Nm3。
而现有经典LT除尘法及其改进的电除尘工艺虽发展多年，但依然无法克服泄爆、维护量大、排放不稳定等固有缺点。申请号为CN101942538A的中国发明专利中，公开的工艺方案为：转炉煤气经过汽化冷却烟道后降温至800-1000℃，此后进入火花捕集器，其作用是除去能引起爆炸的带有火星的大颗粒粉尘；除去粗大颗粒的转炉煤气进入热管余热锅炉降温至200℃以下，此间回收了800-1000℃至200℃的物理显热，可产生蒸汽供它用。降温后的转炉煤气进入氮气脉冲煤气袋式除尘器做精除尘处理，袋式除尘器采用防静电滤料没有电火花产生，不易爆炸，除尘器出口粉尘浓度控制在10mg/Nm3以下，氮气脉冲煤气袋式除尘器之后设有离心煤气鼓风机，风机后设有切换装置。当煤气中的CO和O2的含量符合回收标准时，回收杯阀打开，转炉煤气通过煤气冷却器降温至70℃以下再进入煤气柜储存；当煤气中CO和O2的含量不符合回收标准时，放散杯阀打开，转炉煤气进入放散烟囱被点燃放散。但其缺点在于：
1)、烟气中含有带火星的粉尘，而系统中的火花捕集器只能除去带火星的大颗粒粉尘，而颗粒较小的带火星粉尘可能进入除尘器中，对除尘器内的结构造成损坏，进而导致系统排放浓度无法保证；
2)、因为转炉的冶炼工况特点，会有煤气和空气交替经过转炉煤气除尘系统，可能导致除尘器在冶炼期过滤煤气中含有的含铁粉尘留存在其内部结构的表面，在非冶炼期遇到空气时可能复燃，对设备造成损坏；
3)、合格煤气需要通过煤气冷却器进行降温(降温至70℃左右)后进行回收，会导致煤气中含水而易造成后部煤气管网的腐蚀，增加泄漏风险，带来安全隐患。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种转炉烟气净化系统，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种转炉烟气净化系统，不仅能够保证良好的除尘效果，而且能够降低带火星的粉尘与袋式除尘装置的内部除尘结构相接触的几率，有效减小带火星的粉尘对袋式除尘装置造成的损坏，提升安全性。
本实用新型的另一目的在于提供一种转炉烟气净化系统，属于全干法烟气净化，不会采用冷却水喷淋的方式对烟气进行降温，避免烟气中含水而易造成后续管网的腐蚀，降低泄漏风险，进一步提高烟气净化的安全性。
本实用新型的目的可采用下列方案来实现：
本实用新型提供了一种转炉烟气净化系统，所述转炉烟气净化系统包括火种捕集器、中低温余热回收锅炉、换热器和袋式除尘装置，所述火种捕集器的进口用于接收烟气，所述火种捕集器的出口与所述中低温余热回收锅炉的进口相连，所述中低温余热回收锅炉的出口与所述袋式除尘装置中的烟气进口相连，所述袋式除尘装置中的排烟口与所述换热器的进口相连，所述换热器分别与放散装置和烟气回收装置可通断相连；
所述袋式除尘装置包括外壳、滤袋和导气管，所述外壳内形成有内腔，所述外壳的顶部和底部分别具有与所述内腔连通的排烟口和清灰口，所述滤袋位于所述外壳内，所述导气管设于所述外壳上，所述导气管具有烟气进口和烟气出口，所述烟气进口位于所述外壳的顶部，至少部分所述导气管位于所述内腔内且向所述内腔的底部方向延伸，至所述烟气出口位于所述滤袋的下方。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述袋式除尘装置还包括多块匀分板，多块所述匀分板在所述内腔的径向上间隔排布，并在相邻两所述匀分板之间形成有竖向延伸的导流间隙，以将位于所述滤袋下方的烟气均匀引流至所述滤袋。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导气管沿竖向延伸，所述导气管的底部具有由上至下内径逐渐增大的扩径段，所述扩径段的底部开口形成所述烟气出口，所述烟气出口位于所述匀分板的下方。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述滤袋的数量为多个，多个所述滤袋在所述内腔的径向上间隔排布。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述外壳的底部具有由上至下内径逐渐减小的灰斗，所述清灰口位于所述灰斗的底部。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述转炉烟气净化系统还包括汽化冷却烟道和集烟罩，所述火种捕集器的进口与所述汽化冷却烟道的一端相连，所述汽化冷却烟道的另一端与所述集烟罩相连，所述集烟罩捕集转炉18产生的烟气。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述换热器的出口与所述放散装置之间设置有放散阀，所述换热器的出口与所述烟气回收装置之间设置有回收阀。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述换热器的出口通过第一输气管路分别与所述放散阀和所述回收阀相连，所述第一输气管路上设有风机。
在本实用新型的一较佳实施方式中，沿烟气的输送方向，所述第一输气管路上且位于所述风机的下游设有消音器。
在本实用新型的一较佳实施方式中，沿烟气的输送方向，所述第一输气管路上且位于所述风机的下游设有气体成分分析仪。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述转炉烟气净化系统还包括储灰仓，所述储灰仓的进灰口与所述袋式除尘装置中的清灰口相连。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述袋式除尘装置的数量为多个，多个所述袋式除尘装置相并联。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述换热器为内部设置有换热管的间接式换热器。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述放散装置包括放散烟囱，和/或，所述烟气回收装置包括储气柜。
由上所述，本实用新型的转炉烟气净化系统的特点及优点是：在外壳的顶部设有与其内部的内腔连通的排烟口，在内腔内设有滤袋，在外壳上还设有导气管，导气管具有烟气进口和烟气出口，导气管的烟气进口位于外壳的顶部，导气管的烟气出口随导气管向下延伸至滤袋的下方，本实用新型中的袋式除尘装置采用烟气顶进顶出的方式，含尘烟气则会通过被导气管引导至滤袋的下方，烟气由导气管上的烟气出口输出至内腔后会向上流动进入滤袋，在该过程中烟气中的部分粉尘(尤其是相对粒径较大的带火星的粉尘)会在接触滤袋前沉降至内腔的底部，而部分相对粒径较小的不带火星的粉尘则被滤袋滤除，不仅提高除尘效果，而且能够降低带火星的粉尘与滤袋相接触的几率，避免带火星的粉尘引起滤袋的烧袋和爆炸，提升安全性。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
图1：为本实用新型转炉烟气净化系统中袋式除尘装置的结构示意图。
图2：为本实用新型转炉烟气净化系统的结构示意图。
本实用新型中的附图标号为：
1、外壳； 101、内腔；
102、排烟口； 103、清灰口；
104、灰斗； 2、导气管；
201、烟气进口； 202、烟气出口；
203、扩径段； 3、滤袋；
4、匀分板； 401、导流间隙；
5、集烟罩； 6、汽化冷却烟道；
7、火种捕集器； 8、中低温余热回收锅炉；
9、换热器； 10、放散阀；
11、回收阀； 12、风机；
13、消音器； 14、气体成分分析仪；
15、放散烟囱； 16、储气柜；
17、储灰仓； 18、转炉；
19、第二输气管路； 20、第三输气管路；
21、第一输气管路； 22、清灰管路；
100、袋式除尘装置。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
实施方式一
如图1所示，本实用新型提供了一种袋式除尘装置，该袋式除尘装置包括外壳1、滤袋3和导气管2，外壳1为竖向设置的筒状结构，外壳1内形成有内腔101，外壳1的顶部具有与内腔101连通的排烟口102，外壳1的底部具有内腔101连通的清灰口103；滤袋3位于外壳1内；导气管2设于外壳1上，导气管2具有烟气进口201和烟气出口202，烟气进口201位于外壳1的顶部，至少部分导气管2位于内腔101内且向内腔101的底部方向延伸至滤袋3的下方，以使烟气出口202位于滤袋3的下方。
本实用新型中，在外壳1的顶部设有与其内部的内腔101连通的排烟口102，在内腔101内设有滤袋3，在外壳1上还设有导气管2，导气管2具有烟气进口201和烟气出口202，导气管2的烟气进口201位于外壳1的顶部，导气管2的烟气出口202随导气管2向下延伸至滤袋3的下方，本实用新型中的袋式除尘装置采用烟气顶进顶出的方式(即排烟口102和导气管2的烟气进口201均位于外壳1的顶部)，含尘烟气则会通过被导气管2引导至滤袋3的下方，烟气由导气管2上的烟气出口202输出至内腔101后会向上流动进入滤袋3，在该过程中烟气中的部分粉尘(尤其是相对粒径较大的带火星的粉尘)会在接触滤袋3前沉降至内腔101的底部，而部分相对粒径较小的不带火星的粉尘则被滤袋3滤除，不仅提高除尘效果，而且能够降低带火星的粉尘与滤袋3相接触的几率，避免带火星的粉尘引起滤袋3的烧袋和爆炸，提升安全性。
在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，袋式除尘装置还包括沿竖向设置的多块匀分板4，多块匀分板4在内腔101的径向上均匀且间隔排布，并在相邻两匀分板4之间形成有竖向延伸的导流间隙401，通过导流间隙401可将位于滤袋3下方的烟气均匀引流至滤袋3中，使烟气能够均匀进入滤袋3内，提升对烟气中尘灰的滤除效果。
在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，导气管2为沿竖向延伸的直管，导气管2的底部具有由上至下内径逐渐增大的扩径段203，扩径段203的底部开口形成烟气出口202，烟气出口202位于匀分板4的下方，通过扩径段203对导气管2内的烟气起到引流的作用，将烟气引导至内腔101中。
在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，滤袋3的数量为多个，多个滤袋3在内腔101的径向上均匀且间隔排布，以提升对烟气中灰尘的滤除效果。
在本实用新型的一个可选实施例中，如图1所示，外壳1的底部具有由上至下内径逐渐减小的灰斗104(倒锥形灰斗)，清灰口103位于灰斗104的底部，以通过灰斗104将内腔101中的尘灰进行收集和外排。
本实用新型的袋式除尘装置的特点及优点是：
该袋式除尘装置采用烟气顶进顶出的方式，含尘烟气则会通过被导气管2引导至滤袋3的下方，烟气由导气管2上的烟气出口202输出至内腔101后会向上流动进入滤袋3，在该过程中烟气中的部分粉尘(尤其是相对粒径较大的带火星的粉尘)会在接触滤袋3前沉降至内腔101的底部，而部分相对粒径较小的不带火星的粉尘则被滤袋3滤除，不仅提高除尘效果，而且能够降低带火星的粉尘与滤袋3相接触的几率，避免带火星的粉尘引起滤袋3的烧袋和爆炸，提升安全性。
实施方式二
如图1、图2所示，本实用新型提供了一种转炉烟气净化系统，该转炉烟气净化系统包括火种捕集器7、中低温余热回收锅炉8、换热器9和至少一个上述的袋式除尘装置100，火种捕集器7的进口用于接收烟气，火种捕集器7的出口与中低温余热回收锅炉8的进口相连，中低温余热回收锅炉8的出口通过第二输气管路19与袋式除尘装置100中的烟气进口201相连，袋式除尘装置100中的排烟口102通过第三输气管路20与换热器9的进口相连，换热器9通过第一输气管路21分别与放散装置和烟气回收装置可通断相连。
如图1、图2所示，该袋式除尘装置包括外壳1、滤袋3和导气管2，外壳1为竖向设置的筒状结构，外壳1内形成有内腔101，外壳1的顶部具有与内腔101连通的排烟口102，外壳1的底部具有内腔101连通的清灰口103；滤袋3位于外壳1内；导气管2设于外壳1上，导气管2具有烟气进口201和烟气出口202，烟气进口201位于外壳1的顶部，至少部分导气管2位于内腔101内且向内腔101的底部方向延伸，至烟气出口202位于滤袋3的下方。
在本实用新型的一个可选实施例中，如图2所示，转炉烟气净化系统还包括汽化冷却烟道6和集烟罩5，火种捕集器7的进口与汽化冷却烟道6的一端相连，汽化冷却烟道6的另一端与集烟罩5相连，集烟罩5捕集转炉18产生的烟气，烟气经过汽化冷却烟道6进行初次降温至800至1000℃。火种捕集器7内具有大内腔，其利用重力沉降的原理对烟气中的火种(带火星的大颗粒粉尘)进行收集，其为主动防爆措施，可有效降低烟气在后续设备中发燃烧、爆炸的可能性，提高系统的安全性。
进一步的，换热器9为内部设置有换热管的间接式换热器。
在本实用新型的一个可选实施例中，如图2所示，换热器9的出口通过第一输气管路21分别与放散阀10和回收阀11相连，第一输气管路21上设有风机12。本实用新型中将换热器9设于风机12的上游，进一步减小风机12的负荷。其中，风机12可为但不限于离心风机或轴流风机。
进一步的，如图2所示，沿烟气的输送方向，第一输气管路21上且位于风机12的下游设有消音器13，以减小工作噪音。
进一步的，如图2所示，换热器9的出口与放散装置之间设置有放散阀10，换热器9的出口与烟气回收装置之间设置有回收阀11，沿烟气的输送方向，第一输气管路21上且位于风机12的下游设有气体成分分析仪14。气体成分分析仪14用于检测烟气的成分，以对回收阀11和/或放散阀10的通断状态进行调节，根据检测结果对烟气进行回收或外排。其中，气体成分分析仪14至少可对烟气中含有的气体成分(如一氧化碳、氧气的含量)进行检测。
在本实用新型的一个可选实施例中，如图2所示，转炉烟气净化系统还包括储灰仓17，储灰仓17的进灰口通过清灰管路22与袋式除尘装置100中的清灰口103相连，以将袋式除尘装置100收集的尘灰送入储灰仓17进行集中收集和处理。
在本实用新型的一个可选实施例中，如图2所示，袋式除尘装置100的数量为多个，多个袋式除尘装置100相并联。
在本实用新型的一个可选实施例中，如图2所示，放散装置包括放散烟囱15，烟气回收装置包括储气柜16。
本实用新型的转炉烟气净化系统的工作过程为：
转炉炼钢过程中产生的高温烟气首先由集烟罩5捕集，然后经过汽化冷却烟道6，在回收烟气热量的同时对烟气进行初次降温处理，汽化冷却烟道6出口温度约为800-1000℃；经过汽化冷却烟道6降温的烟气，进入火种捕集器7，捕集火种的同时从烟气中分离出一部分粗颗粒粉尘，从火种捕集器7出来的烟气进入中低温余热回收锅炉8，在经过中低温余热回收锅炉8后烟气从800-1000℃降温至200℃，产生的蒸汽外排，同时通过中低温余热回收锅炉8捕集一部分粗颗粒粉尘。冷却、粗除尘后的烟气进入袋式除尘装置100进行精除尘，袋式除尘装置100中的滤袋3采用防静电滤料，并且通过导气管2使其烟气出口202延伸至滤袋3的下方，能够避免粒径较大的带火星的粉尘与滤袋3直接接触而烧损滤袋；并通过清灰控制模型(在此不做限定)能够避免滤袋3表面粉尘复燃问题，使得袋式除尘装置100排出的烟气含尘浓度稳定达到小于或等于10mg/Nm3；袋式除尘装置100下游设有换热器9，可对进入其中的干净烟气进行进一步降温；精除尘后的低温烟气经风机12输送至切换站，实现煤气放散或回收的快速切换。在切换站前设有气体成分分析仪14，可根据气体成分分析仪14检测烟气中的一氧化碳和氧气的含量，从而控制放散阀10或回收阀11的切换，当烟气中一氧化碳和氧气的含量均达到回收条件时，合格烟气可送入储气柜16中进行回收；不合格的煤气或因其他原因不能回收的烟气，则进入放散烟囱15进行放散。
本实用新型的转炉烟气净化系统的特点及优点是：
一、该转炉烟气净化系统中，采用火种捕集器7和中低温余热回收锅炉8相配合，达到烟气降温、粗除尘以及分离火种的目的，该种烟气净化装置完全避免了袋式除尘装置100堵袋的可能性，且大大降低了袋式除尘装置100烧袋和爆炸的风险，具有更好的安全性。
二、该转炉烟气净化系统中，袋式除尘装置100采用顶进顶出的结构及导气管2与滤袋3之间的位置关系，可适用于转炉烟气工况，解决转炉烟气全干法净化回收系统存在的爆炸、烧袋、复燃等问题，保证系统安全稳定运行。
三、该转炉烟气净化系统中，采用内部设置有换热管的间接式换热器代替直接喷水降温的煤气冷却器，煤气管网使用寿命延长，运行维护成本降低；而且无需设置煤气排水器，减少烟气泄漏的风险；回收烟气可从150℃降温至70℃，而且采用闭式系统冷却水不含污泥，节省水耗。
四、该转炉烟气净化系统中，将对烟气降温的内部设置有换热管的间接式换热器前移至风机12的上游，进一步减小风机12及后部设施负荷。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (14)
1.一种转炉烟气净化系统，其特征在于，所述转炉烟气净化系统包括火种捕集器、中低温余热回收锅炉、换热器和袋式除尘装置，所述火种捕集器的进口用于接收烟气，所述火种捕集器的出口与所述中低温余热回收锅炉的进口相连，所述中低温余热回收锅炉的出口与所述袋式除尘装置中的烟气进口相连，所述袋式除尘装置中的排烟口与所述换热器的进口相连，所述换热器分别与放散装置和烟气回收装置可通断相连；
所述袋式除尘装置包括外壳、滤袋和导气管，所述外壳内形成有内腔，所述外壳的顶部和底部分别具有与所述内腔连通的排烟口和清灰口，所述滤袋位于所述外壳内，所述导气管设于所述外壳上，所述导气管具有烟气进口和烟气出口，所述烟气进口位于所述外壳的顶部，至少部分所述导气管位于所述内腔内且向所述内腔的底部方向延伸，至所述烟气出口位于所述滤袋的下方。
2.如权利要求1所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述袋式除尘装置还包括多块匀分板，多块所述匀分板在所述内腔的径向上且间隔排布，并在相邻两所述匀分板之间形成有竖向延伸的导流间隙，以将位于所述滤袋下方的烟气均匀引流至所述滤袋。
3.如权利要求2所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述导气管沿竖向延伸，所述导气管的底部具有由上至下内径逐渐增大的扩径段，所述扩径段的底部开口形成所述烟气出口，所述烟气出口位于所述匀分板的下方。
4.如权利要求1所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述滤袋的数量为多个，多个所述滤袋在所述内腔的径向上且间隔排布。
5.如权利要求1所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述外壳的底部具有由上至下内径逐渐减小的灰斗，所述清灰口位于所述灰斗的底部。
6.如权利要求1所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述转炉烟气净化系统还包括汽化冷却烟道和集烟罩，所述火种捕集器的进口与所述汽化冷却烟道的一端相连，所述汽化冷却烟道的另一端与所述集烟罩相连，所述集烟罩捕集转炉18产生的烟气。
7.如权利要求1所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述换热器的出口与所述放散装置之间设置有放散阀，所述换热器的出口与所述烟气回收装置之间设置有回收阀。
8.如权利要求7所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述换热器的出口通过第一输气管路分别与所述放散阀和所述回收阀相连，所述第一输气管路上设有风机。
9.如权利要求8所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，沿烟气的输送方向，所述第一输气管路上且位于所述风机的下游设有消音器。
10.如权利要求8所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，沿烟气的输送方向，所述第一输气管路上且位于所述风机的下游设有气体成分分析仪。
11.如权利要求1所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述转炉烟气净化系统还包括储灰仓，所述储灰仓的进灰口与所述袋式除尘装置中的清灰口相连。
12.如权利要求1所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述袋式除尘装置的数量为多个，多个所述袋式除尘装置相并联。
13.如权利要求1所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述换热器为内部设置有换热管的间接式换热器。
14.如权利要求1所述的转炉烟气净化系统，其特征在于，所述放散装置包括放散烟囱，和/或，所述烟气回收装置包括储气柜。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN221275813U true CN221275813U (zh) | 2024-07-05 |
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