[实用新型]转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统

说明书

本实用新型提供了一种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道、水/汽冷旋风分离器、余热回收装置、陶瓷纤维过滤器、风机和三通切换阀，所述三通切换阀另两端分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述风机和三通切换阀之间设置有烟气成分分析仪。该实用新型可使转炉烟气在全干燥的条件下进行除尘，减少水和水蒸气的消耗，同时，大幅度的回收转炉烟气的中低温段余热，增加废热资源的回收利用，节能效果显著。

技术领域

本实用新型属于炼钢技术领域，具体涉及一种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统。

背景技术

转炉炼钢是当前最主要的炼钢方式，在国内占比高达85%以上，其过程是碳、氧反应为主的复杂高温氧化反应，会产生大量的高温含尘烟气；转炉产生烟气的主要成分为CO（约占66%）、CO₂（约占16%）和N₂（约占17%），还有少量的O₂和Ar。由于转炉烟气中含有大量的CO，因此转炉烟气也称为转炉煤气，转炉煤气的初始温度在1600℃左右，其中包含了大量炼钢产生的粉尘，粉尘含量约为80～150g/m³，粉尘主要成分为FeO、Fe、CaO、MnO、SiO₂以及C等。转炉煤气具有易燃易爆的特性，其爆炸产生条件为：1）CO含量处于爆炸极限范围内；2）CO在自燃点（650℃）以下与O₂混合；3）遇到明火（达到最小点火能量）。

传统的转炉烟气处理方法有两种，第一种是OG法，也称为湿法除尘，其主要流程是使1600℃左右的转炉烟气通过汽化冷却烟道进行余热回收，在烟气温度降低至1000℃左右时喷大量的水冷却，同时起到粗除尘和防爆作用，进一步采用文氏管喷水精除尘后将高热值低氧含量的煤气回收、将低热值或含氧量高的煤气点燃排空；第二种是干法除尘，主要有LT法和DDS法，其主要流程是使1600℃左右的转炉烟气通过汽化冷却烟道进行余热回收，待烟气温度降至900℃左右时喷水雾冷却，然后通过电除尘器精除尘，再回收高质量煤气、点燃低质量煤气并排空。而上述转炉烟气除尘方式本质上均不是真正的全干式除尘，为防止转炉煤气在自燃点以下产生爆炸，在回收转炉烟气高温段（1600～900℃）余热后均采用喷水的处理方式，导致转炉烟气中温度余热（900～200℃）全部浪费，同时，还浪费的大量的水。

现有专利文献中也公开了区别于上述传统方法的转炉烟气净化和余热回收方法，例如，在不喷水直接冷却的条件下采用余热锅炉回收烟气的中低温余热，余热锅炉后接布袋除尘器或静电除尘器进行精除尘。但是，这些方法不仅未在实践中接受考验，单从理论上分析也存在如下弊端：1）上述方法不能很好的解决转炉烟气的粗除尘问题，常规的重力除尘器除尘效率过低，而常规的旋风除尘器又难以承受如此高温，导致余热锅炉容易粘结积灰，影响正常运行；2）布袋除尘或静电除尘的精除尘方式难以适应纯干法的烟气处理系统，在未喷水的条件下，转炉煤气一旦进入氧化性气氛，布袋就极易烧毁，如采用静电除尘器，通常会因为纯干灰的比电阻较大而除尘效果较差，同时还会因频繁泄爆而影响正常的生产。

实用新型内容

本实用新型针对现有转炉烟气处理过程中存在的上述问题，提供了一种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统及方法，至少解决了现有技术中的部分缺陷。

本实用新型的技术方案是提供了一种转炉烟气纯干式净化及余热深度回收系统，包括通过管道依次相连的汽化冷却烟道、水/汽冷旋风分离器、余热回收装置、陶瓷纤维过滤器、风机和三通切换阀，所述三通切换阀另两端分别连接煤气回收管路和烟气放散管路，所述风机和三通切换阀之间设置有烟气成分分析仪。

进一步的，所述汽化冷却烟道和水/汽冷旋风分离器之间通过绝热烟道连接，所述绝热烟道内部喷涂有隔热材料，外部为耐高温金属材料。

进一步的，所述水/汽冷旋风分离器的壳体由水冷或汽冷的金属管道弯制焊装而成，壳体外部覆有保温层，内部受热面上涂有一层高温耐磨浇注料，并布以销钉加固。