[发明专利]一种高温烟气净化和热量回收的系统及方法

说明书

本发明公开了一种高温烟气净化和热量回收的系统及方法，高温烟气净化和热量回收的系统，包括顺次连接的收集罩、汽化冷却器、锅炉、高温过滤除尘器、风机、切换装置、放散烟囱和回收系统，高温过滤除尘器中设有氮气清灰装置；高温烟气净化和热量回收的方法包括下列步骤：冶炼炉窑内产生的高温烟气经过收集罩后进入汽化冷却器内，在汽化冷却器中进行汽水分离，得到蒸汽、水和700‑900℃的烟气，700‑900℃的烟气在锅炉中温度降低，得到的200‑250℃的烟气进入高温过滤除尘器中进行除尘，得到含尘量小于10mg/m³的净烟气，净烟气经过风机后到达切换装置，切换装置将净烟气通入回收系统或通过放散烟囱中排出。

技术领域

本发明属于火法冶炼工艺的余热回收及净化除尘的领域，具体涉及一种高温烟气净化和热量回收的系统及方法。

背景技术

目前，冶炼行业中，冶炼过程中会产生大量烟气。这些烟气的温度可高达1250-1800℃，含有大量的显热；烟气的含尘量可高达150g/m3，烟气中往往含有用但对人体有害的成份，例如CO，CO2、SO2等等，如果任其放散，将会对工厂周围数百平方千米的环境造成严重污染，而其中的显热、有用烟气成份、有用粉尘成份具有巨大的回收利用价值，因而必须设计有效的净化、回收系统。

目前国内外使用的高温烟气除尘系统有湿法、干法两种。湿法除尘相对安全、一次性投资小，但是除尘效果不理想、能耗高。干法除尘有布袋和电除尘器两种，但布袋除尘器一般耐温低，即使高温布袋一般也就在300℃左右，并且易损坏、占地面积大；电除尘器受粉尘比电阻、烟气温度影响比较大，一般净化效果不是很好。耐温也就在350℃。上述两种除尘系统的共同缺点是用冷却器将高温烟气冷却到800-850℃后，喷水冷却，也就是说800-850的含尘烟气直接用水冷却，余热没有回收，造成了能量的浪费；喷入除尘水，造成了水资源的浪费；另外，水蒸气进入烟气回收系统，会影响烟气的深度利用。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温烟气净化和热量回收的系统及方法，可有效回收烟气系统的热量，提高烟气净化效率，降低烟气的粉尘排放浓度，并且不直接喷水，节水并不会有蒸汽伴随烟气排除，对节能减排有重要意义，非常实用，解决了现有的高温烟气除尘系统除尘效果不理想、能耗高、能量浪费、水资源浪费和烟气利用率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的一种高温烟气净化和热量回收的系统，包括顺次连接的收集罩、汽化冷却器、锅炉、高温过滤除尘器、风机、切换装置、放散烟囱和回收系统，所述锅炉中包括第一蒸发器、第二蒸发器、第三蒸发器、第四蒸发器和第五蒸发器，所述高温过滤除尘器中设有氮气清灰装置。

进一步地，所述第一蒸发器的对流换热面和所述第二蒸发器的对流换热面采用环流蒸发换热管结构；所述第三蒸发器的对流换热面、所述第四蒸发器的对流换热面和所述第五蒸发器的对流换热面采用蛇形管结构。

优选地，所述汽化冷却器采用辐射式换热。

优选地，所述锅炉为抗爆结构，所述锅炉中设有泄爆阀。

进一步地，所述高温过滤除尘器中设有滤芯，所述滤芯的材料为大通量、高精度、耐高温和耐腐蚀的多孔膜。

进一步地，所述切换装置和所述回收系统之间设有冷却器。

本发明还提供一种高温烟气净化和热量回收的方法，使用上述的高温烟气净化和热量回收的系统，包括下列步骤：

(1)在所述风机的动力作用下，冶炼炉窑内产生的1450℃-1600℃的高温烟气经过收集罩后进入汽化冷却器内；

(2)步骤(1)中的1450℃-1600℃的高温烟气在汽化冷却器中进行汽水分离，得到蒸汽、水和700-900℃的烟气，蒸汽进入配水管网，水继续循环使用；