[发明专利]防堵塞的转底炉烟气处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及高温烟气处理技术领域，具体地，涉及一种防堵塞的转底炉烟气处理系统及方法。

 

背景技术

钢铁生产过程中，不可避免地产生了大量的废弃尘泥，企业每生产1t钢大约产生100kg左右的尘泥，而这些尘泥中所含有的锌、钾、铁、铅、钠等有害元素，直接排放会对环境造成严重污染，需要进行进一步地回收利用和尘泥处理。传统的尘泥处理方法以低Zn尘泥烧结处理，高Zn尘泥外销或填埋为主，这种处理方法不仅无法实现对废弃尘泥中有用元素的合理利用，也造成了高炉结瘤、清洁难度大等问题。随着钢铁冶炼量的加大，这些问题造成了资源的浪费也开始严重影响钢铁冶炼的顺利进行。

近年来，国内外逐渐开始采用转底炉工艺来处理钢铁企业产生的废弃尘泥，该工艺通过烧嘴燃烧煤气来升高及保持炉膛温度，利用尘泥自身所含的碳形成球团，在转底炉内加热至约1300℃，还原尘泥中的氧化铁达到还原的目的，而尘泥中的Zn和碱金属随烟气挥发，同时也达到脱锌的目的。以钢铁企业尘泥等固废为处理对象的转底炉在工作过程中，产生大量的高温烟气，废气带走的热量约占热支出的40％。如果有效利用这部分热量能极大降低转底炉工艺的运行成本。另外，高温烟气中含有大量粘性大的粉尘颗粒，极易附着在烟气降温、余热回收的装置上，降低能量利用效率，也使得烟气处理系统易出现粘结堵塞，增加了清洗难度，不利于整个生产流程的持续进行。

目前国内外转底炉处理钢铁厂含锌尘泥高温烟气处理均参照新日铁的技术，烟气系统由余热锅炉，换热器，布袋除尘器等组成。余热锅炉用来余热回收蒸汽，换热器用来预热助燃空气，布袋除尘器用来烟气除尘和回收次氧化锌粉尘。这种烟气处理系统虽然能实现基本的烟气回收利用处理，但由于高温烟气经过余热锅炉和换热器经常发生堵塞现象，不得不经常停产检修，严重影响转底炉的连续生产。

烟气系统的堵塞给转底炉的生产运行造成一系列的后果：烟气系统堵塞造成转底炉内形成正压，进一步导致煤气外溢，破坏了转底炉内还原条件，且设备操作、安全性下降；尤其是造成转底炉烟气系统堵塞的粘结物粘性大、腐蚀性及吸水性强，且与氧化锌粉尘结合形成致密物质，清洁困难且设备易损坏，易造成清洁人员中毒。

 

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种防堵塞的转底炉烟气处理系统及方法。

根据本发明提供的一种防堵塞的转底炉烟气处理系统，其特征在于，包括依次连接的进烟口（11），垂直烟道（1），强制汽化冷却装置（3），空气换热装置（5），二次冷却器（9），布袋除尘装置（12），排气口（13）；

其中，所述空气换热装置（5）包含二级灰尘收集腔（502），后端检修门（6），竖直换热管道（503）；所述二级灰尘收集腔（502）设置在所述竖直换热管道（503）的底部，所述后端检修门（6）设置在所述二级灰尘收集腔（502）的侧面；所述竖直换热管道（503）包含双层管壁，内层管壁围成的空间构成烟气通道内层，内层与外层围成的控件构成换热空气外层；在所述竖直换热管道（503）靠近二级灰尘收集腔（502）的底部设置有进气口（504），远离二级灰尘收集腔（502）的顶部设置有出气口（505）；所述进气口（504）和出气口（505）与所述竖直换热管道（503）的换热空气外层连通；所述进气口（504）与一引风机（4）相连；所述烟气通道内层径向平面上设置有阻灰挡板（501）。

作为优化方案，所述垂直烟道（1）顶部设置有顶盖（101），侧下方设置有前端检修门（2），底部设置有一级灰尘收集腔（102）。

作为优化方案，所述一级灰尘收集腔（102）和二级灰尘收集腔（502）底部都设有凹凸折面设置的灰尘沉积结构。

作为优化方案，所述强制汽化冷却装置（3）包含有内壁和汽化介质层，所述汽化介质层设置于所述内壁外侧，内壁内为所述转底炉烟气的通道，所述汽化介质层中填充有汽化介质。

作为优化方案，所述汽化介质为水。

作为优化方案，所述竖直换热管道（503）中平行设置有两个所述阻灰挡板（501），两个所述阻灰挡板（501）错位设置在所述烟气通道内层的不同径向平面上。

作为优化方案，所述空气换热装置（5）包含3个所述竖直换热管道（503），所述三个竖直换热管道（503）并联。

作为优化方案，所述二次冷却器（9）上设有野风阀（8）；所述布袋除尘装置（12）与所述二次冷却器（9）通过一排气管道连接，所述排气管道上设置有一紧急风阀（10）。