[发明专利]转炉煤气干法除尘与热量回收工艺与设备

说明书

技术领域

本发明涉及转炉煤气干法除尘与热量回收领域，特别是涉及一种转炉煤气全干法净化和热量回收的工艺与设备。

背景技术

目前在钢铁冶炼领域，转炉煤气的回收主要分为干法回收技术(LT法，鲁奇-蒂森法)和湿法回收技术(OG法)两种。相对于OG法回收，LT法具有明显的优势，其表现为：一是除尘净化效率高，通过电除尘器可将粉尘浓度降至10mg/Nm³；二是该系统采用干法除尘处理，耗水量较少；三是系统阻力损失小，煤气发热值高，回收的粉尘可直接利用。但随着干法技术在国内外的推广应用，也暴露出了不少问题，如自动化系统复杂，蒸发冷却器的喷水量要求严格难以控制，并常出现器壁结垢现象，电除尘器泄爆频繁且结构复杂故障率高，粉尘颗粒的比电阻时常调节不利使得静电除尘效果不理想，出口的粉尘浓度往往高于10mg/Nm³。

此外，转炉煤气从转炉出口后经过汽化冷却烟道，温度从1450℃左右下降至800～1000℃，此后LT法通过蒸发冷却器内喷水喷雾方式将其再降至200℃以下。显然800～1000℃以下的物理显热不但没有得到回收，而且还浪费了大量水。钢铁企业是国家的耗能耗水大户，尽可能多地回收余热和减少水消耗无疑对国家所倡导的节能减排政策有着重要意义。

发明内容

发明目的：本发明针对国外引进国内消化的LT法存在的问题提出改进方法，主要解决背景技术所述的两个关键问题，一是800～1000℃以下的物理显热没有得到利用，并且浪费了大量的工业水；二是静电除尘器故障率高且不能达到预期的除尘效果。同时，本发明还考虑到了全干法回收过程中如何防止转炉炼钢断续性生产所导致的煤气爆炸问题。

发明方案：为实现上述目的，本发明提供一种转炉煤气全干法净化和热量回收的设备与工艺方案，整套设备包括转炉、汽化冷却烟道、火花捕集器、余热锅炉、氮气脉冲煤气袋式除尘器、切换杯阀、煤气冷却器、煤气柜、放散烟囱以及粗细灰输送系统。

转炉煤气在转炉出口附近有1450℃左右的高温，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，防止后续余热利用工艺过程中出现爆炸可能。除去粗大颗粒的转炉煤气进入余热锅炉降温至200℃以下，此间回收了800～1000℃至200℃的物理显热，可产生大量蒸汽以供发电或它用，而此过程中不需要任何工业水。降温后的转炉煤气进入氮气脉冲煤气袋式除尘器作精除尘处理，袋式除尘器结构简单运行稳定适应性强，并且不受粉尘比电阻值限制，采用防静电滤料没有电火花产生，不易爆炸，因而也就不存在电除尘所述的爆炸缺点。其除尘效率高，出口粉尘浓度可控制在10mg/Nm³以下，远低于国家排放标准。氮气脉冲煤气袋式除尘器之后设有离心煤气鼓风机，用以提供系统动力。后续工艺中在袋式除尘器和煤气冷却器、煤气柜以及放散烟囱之间设有切换装置，当煤气中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。

进一步，所述的火花捕捉器是高温(水冷或汽化冷却)双级旋风分离器。

进一步，所述的余热锅炉为高效热管余热锅炉，其下部出口有弯头，具有分离颗粒作用。

进一步，所述的火花捕捉器和余热锅炉下部设有粗灰输送系统，包括粗灰输送装置和粗灰储灰仓。

进一步，所述的袋式除尘器为氮气脉冲煤气袋式除尘器。

进一步，所述的煤气袋式除尘器下部设有细灰输送系统，包括细灰输送装置和细灰储灰仓。

进一步，所述的粗灰和细灰输送装置为拉链式输送或气力输运。

进一步，所述的离心煤气鼓风机由变频器控制，出口设有消音器。

进一步，所述的煤气回收与放散的切换采用由两个杯阀组成的液压控制切换站。

本发明有益效果：

1，全干法回收，节省了大量工业用水；

2，低品位的物理显热和含铁灰尘被最大限度地回收利用；

3，设有火花捕集器，可靠地减少了爆炸危害；

4，采用煤气袋式除尘器，除尘效果明显。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图