專利名稱：轉(zhuǎn)爐煙氣處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼鐵企業(yè)環(huán)保設(shè)備和除塵方法，即轉(zhuǎn)爐煙氣處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，鋼鐵企業(yè)在冶煉時(shí)，會產(chǎn)生大量煙氣，煙氣中含有大量的粉塵和硫等有害氣體，同時(shí)還會產(chǎn)生余熱和煤氣等可用物質(zhì)，所以煙氣處理與利用是冶金行業(yè)節(jié)能減排的一大課題。目前按煙氣冷卻和粉塵收集的方法不同主要分為:濕法凈化除塵系統(tǒng)、干法凈化除塵系統(tǒng)。濕法凈化除塵系統(tǒng)的演變歷史較長，也在不斷改進(jìn)，現(xiàn)在比較先進(jìn)的是第四代濕法工藝，它的優(yōu)點(diǎn)很多，但主要缺點(diǎn)是:整個(gè)煙氣是用水來處理，用水量多，水資源消耗大；噴淋洗滌和環(huán)縫洗滌于一體，增加了塔體的高度，使煙道出口距離變短，影響煙氣余熱回收，特別是用水直接噴霧冷卻煙氣，煙氣的顯熱被白白浪費(fèi)。干法凈化除塵系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)十分顯著，在國際上已被認(rèn)定為今后的發(fā)展方向，我國已將其列為“十一五”計(jì)劃中重點(diǎn)開發(fā)推廣技術(shù)項(xiàng)目，該技術(shù)1969年實(shí)用新型成功到現(xiàn)在40多年，我國引進(jìn)也10多年，其推廣速度不快，應(yīng)該從某種程度上說明其存在一定的問題。主要缺點(diǎn)是一次性投資多，往往以數(shù)億元人民幣計(jì)；由于自動化程度高且操作和維護(hù)要求都很高，這對許多控制水平偏低的中小轉(zhuǎn)爐不適用；特別是電除塵器結(jié)垢、腐蝕問題始終不能徹底解決；而且煙氣中大量熱能水冷的顯熱也沒有得到有效地回收利用。在干法不完全適合國內(nèi)實(shí)際情況，短時(shí)間內(nèi)還不可能廣泛應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)的情況下，應(yīng)該結(jié)合我國國情，尋找從“濕法”向“干法”過渡最經(jīng)濟(jì)快捷的途徑，控制和操作像濕法一樣簡單，效果與干法相同或接近的一種技術(shù)。按著這樣的思路我們自主研發(fā)了“濕法和干法相結(jié)合”的工藝技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對上述不足而提供一種采用“濕法和干法相結(jié)合”的工藝方法和設(shè)備排布，煙塵處理效果好的轉(zhuǎn)爐煙氣處理系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:轉(zhuǎn)爐煙氣處理系統(tǒng)包括順次連接的爐口噴氮密封煙罩、分段汽化冷卻煙道、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器、噴霧蒸發(fā)冷卻器、長頸可調(diào)喉口文氏管、葉輪式復(fù)合脫水器、風(fēng)機(jī)、煤氣自動連續(xù)檢測裝置、三通切換閥；三通切換閥與煤氣柜連接；或三通切換閥與煙囪連通。分段氣化冷卻煙道、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器還分別與汽包連接。分段氣化冷卻煙道、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器分別與汽包4連接。長頸可調(diào)喉口文氏管與葉輪式復(fù)合脫水器之間的聯(lián)絡(luò)管上增加有噴嘴。其工藝過程是:先對爐口與煙罩之間的煙氣噴氮?dú)猓纬绍浢芊饽?，進(jìn)行降溫，阻止煙氣外溢；煙氣經(jīng)過分段汽化冷卻后，實(shí)現(xiàn)煙氣降溫；煙氣再進(jìn)入高溫?zé)峁芾鋮s；先采用干法噴霧蒸發(fā)冷卻進(jìn)行粗除塵后，再采取濕法文氏管精除塵，然后進(jìn)行煙氣脫水，最后進(jìn)入煤氣回收階段。[0012]本方法結(jié)合我國國情，采用“濕法和干法相結(jié)合”的工藝技術(shù)，采納了干法和濕法各自的優(yōu)點(diǎn)，擯棄了它們的缺點(diǎn)，控制和操作像濕法一樣簡單，效果與干法相同或接近，是從“濕法”向“干法”過渡最經(jīng)濟(jì)快捷的途徑。將余熱回收、煤氣回收、脫硫技術(shù)、污水處理、粉塵清除都統(tǒng)籌在煙氣處理和利用系統(tǒng)中，充分發(fā)揮設(shè)備的組合作用。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:1、轉(zhuǎn)爐煙氣從煙罩吸入汽化冷卻煙道的過程中，負(fù)壓會使煙罩與爐口周圍的野風(fēng)大量被吸入，本技術(shù)利用安裝在煙罩下緣的環(huán)管中噴出氮?dú)庑纬傻饽?，對爐口與煙罩之間的煙氣進(jìn)行軟密封補(bǔ)償及降溫。隔離吸入空氣，阻止了煙氣的外溢，減少一氧化碳燃燒，提高煤氣回收量，緩解了除塵壓力，防止了爐口噴水霧可能引發(fā)的系統(tǒng)漏水導(dǎo)致的不安全因素。2、轉(zhuǎn)爐余熱回收歷來大都因?yàn)闊煔鉁囟雀?、煙塵量大、現(xiàn)場環(huán)境惡劣等因素，一直成為轉(zhuǎn)爐余熱回收利用的難題。本技術(shù)實(shí)行兩級余熱回收措施，先采用汽化冷卻方式，回收1500度到900度的大量顯然。在汽化冷卻后，再采用的高溫?zé)峁芗夹g(shù)，通過高溫?zé)峁苷魵獍l(fā)生器回收煙氣由900°C到200°C以下的顯熱，解決了轉(zhuǎn)爐煉鋼行業(yè)長期存在的余熱回收率低的能源浪費(fèi)問題，節(jié)約了蒸發(fā)冷卻的用水量。3、噴霧蒸發(fā)冷卻器采用電子控制系統(tǒng)，根據(jù)爐口煙氣變化，精確控制噴嘴的水量、壓力、噴射時(shí)間，使噴入煙氣的水霧快速完全蒸發(fā)。由于煙氣到達(dá)蒸發(fā)冷器時(shí)體積和溫度大大降低，完成部分出干灰的工藝過程，用水量大大減少，設(shè)備不結(jié)垢，不腐蝕，除塵效果明顯。4、采用新型電液伺服系統(tǒng)?？筛鶕?jù)爐口微差壓檢測連鎖實(shí)現(xiàn)文氏管喉口精確控制，操作靈便，使各期喉口開度與各期工藝操作相匹配，達(dá)到精除塵的目的。還兼有調(diào)節(jié)氣量和凈化煤氣兩種功能。5、煤氣脫水系統(tǒng)采用葉輪式復(fù)合脫水器。旋流脫水器前加排水水封、上部增加擋板后脫水效果更好。6、采用交流變頻調(diào)速電機(jī)控制，隨時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，有效的控制風(fēng)速和流量，提高煤氣回收質(zhì)量和數(shù)量。同時(shí)該風(fēng)機(jī)調(diào)速范圍寬、調(diào)速精度高、動態(tài)反應(yīng)快、節(jié)電。7、采用本技術(shù)投資和改造量少、改造時(shí)間短，特別適合現(xiàn)有濕法除塵系統(tǒng)的升級改造，同樣也適合新建項(xiàng)目。8、因?yàn)楸炯夹g(shù)采用干法和濕法相結(jié)合的工藝，如果要轉(zhuǎn)向干法，只要把文氏管和脫水器改為電除塵就可以，過渡起來方便。下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，一種轉(zhuǎn)爐煙氣處理系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)爐1，包括順次連接的爐口噴氮密封煙罩2、分段氣化冷卻煙道3 — 1、3 — 2、3 — 3、聞溫?zé)峁苷羝l(fā)生器5、噴霧蒸發(fā)冷卻器6、長頸可調(diào)喉口文氏管7、葉輪式復(fù)合脫水器8、風(fēng)機(jī)9、煤氣自動連續(xù)檢測裝置10、三通切換閥11 ;三通切換閥11與煤氣柜12連接；或三通切換閥11與煙囪13連通。煙罩2在CN202492534U公開的轉(zhuǎn)爐爐口與煙罩軟密封裝置中有詳細(xì)報(bào)道。煙罩2、分段氣化冷卻煙道3 — 1、3 — 2、3 — 3、聞溫?zé)峁苷羝l(fā)生器5分別與汽包4連接。噴霧蒸發(fā)冷卻器6與干灰收集裝置15相通，長頸可調(diào)喉口文氏管7、葉輪式復(fù)合脫水器8分別與污水處理系統(tǒng)14-2、14-1相連。上述各設(shè)備可以是常規(guī)設(shè)備，也可以是改進(jìn)性能更好的設(shè)備，均能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型效果。[0018]轉(zhuǎn)爐煙氣處理方法，其工藝過程是:煙氣經(jīng)過分段氣化冷卻(余熱回收)后，再進(jìn)入高溫?zé)峁芾鋮s(余熱回收)，開始采用干法噴霧蒸發(fā)冷卻(粗除塵)后，再采取濕法文氏管除塵(降溫)，然后進(jìn)行煤氣脫水(凈化)，最后進(jìn)入煤氣回收階段。同時(shí)還有熱力循環(huán)系統(tǒng)、粉塵和污水處理系統(tǒng)為之配套。分段氣化冷卻:分段氣化冷卻煙道3 — 1、3 — 2、3 — 3可分為4段。一是煙罩2段，煙罩上采用環(huán)蛇形管排列的汽化水裝置，強(qiáng)制循環(huán)方式獨(dú)立循環(huán)，與汽包4聯(lián)通。爐口噴氮密封裝置的環(huán)管上排布著噴嘴，將氮?dú)鈬娤驙t口方向，對爐口煙氣形成軟密封幕。二是固定煙道段(3 - 1)，三是主煙道段(3 - 2)，四是尾部煙道段(3 - 3)，均采用密排管式，自然循環(huán)方式獨(dú)立循環(huán)。各段氣化冷卻得到的蒸汽，被集中在汽包4內(nèi)，經(jīng)儲熱器混合后供發(fā)電或其他使用。此時(shí)煙氣溫度從1500左右度降低到900度左右。另外適當(dāng)降低加入軟水溫度，增加換熱量。高溫?zé)峁芾鋮s:系統(tǒng)采用高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器5，高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入高溫?zé)峁苷舭l(fā)段，逐步經(jīng)過高溫?zé)峁軈^(qū)，中溫?zé)峁軈^(qū)和低溫?zé)峁軈^(qū)降到200度以下，進(jìn)入噴霧蒸發(fā)冷卻器6，此時(shí)大量熱量被置換，產(chǎn)生的蒸汽集中在氣包內(nèi)，由若干根熱管組成的余熱回收裝置，經(jīng)儲熱器混合后供發(fā)電或其他使用。干法噴霧蒸發(fā)冷卻:噴霧蒸發(fā)冷卻器6采用雙層單向噴嘴，高壓噴射，精確控制噴嘴的水量、壓力、噴射時(shí)間，使噴入煙氣的水霧快速完全蒸發(fā)，冷卻后的煙氣濕度低于飽和狀態(tài)，不產(chǎn)生泥漿水。在實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻的同時(shí)，還有很高的除塵效果。煙塵進(jìn)入下面的干灰收集裝置15。濕法文氏管除塵:長頸可調(diào)喉口文氏管7采用電液伺服自動系統(tǒng)控制的長頸圓形重砣式順裝可調(diào)喉口文氏管。煙氣經(jīng)蒸發(fā)冷卻后，經(jīng)文氏管進(jìn)水裝置，煙氣與進(jìn)水裝置噴出的水逐漸加速，高速氣流將滴霧化成極小的顆粒，與細(xì)小的粉塵相組合，達(dá)到精除塵的目的。文氏管還兼有調(diào)節(jié)氣量和凈化煤氣兩種功能，也是煤氣回收的關(guān)鍵設(shè)備。煙塵隨水進(jìn)入下部污水處理系統(tǒng)14-2。煙氣脫水凈化:系統(tǒng)采用葉輪式復(fù)合脫水器8。煙氣經(jīng)文氏管后進(jìn)入脫水器，先進(jìn)行復(fù)檔脫水段，繼續(xù)上行進(jìn)入葉輪脫水凈化，水和煙塵進(jìn)入下部污水處理系統(tǒng)14-1煤氣回收:在交流變頻調(diào)速電機(jī)控制的風(fēng)機(jī)9后，三通切換閥11前，設(shè)有煤氣自動連續(xù)檢測裝置10，當(dāng)煙氣中煤氣大于35%時(shí)(同時(shí)滿足有關(guān)指標(biāo))，三通切換閥11切換到回收狀態(tài)，經(jīng)水封逆止閥等進(jìn)入煤氣柜12儲存。當(dāng)不滿足條件時(shí)，三通切換閥11切換到放散狀態(tài)，通過煙 13,經(jīng)點(diǎn)火燃燒后放散。粉塵和污水處理:由文氏管除下來的粉塵，用原有系統(tǒng)連續(xù)或間歇噴水沖洗的方式，沖洗并輸送到污水處理系統(tǒng)14-2，脫水器8脫下來的水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)14-2。分別進(jìn)行污泥分離和污水處理，處理后的水循環(huán)，通過污泥泵噴射到蒸發(fā)冷卻器排出的干灰中，防止干灰運(yùn)送和造球過程中的二次揚(yáng)塵，可直接造球作為冷卻劑回爐使用。熱力循環(huán):汽化冷卻煙道其工作原理就是一個(gè)環(huán)形煙道式鍋爐，先后經(jīng)過上水管、汽氣化冷卻、汽包、儲熱器、蒸汽管網(wǎng)使用。同時(shí)給水要經(jīng)過軟水、除氧器、除氧水箱、給水泵、汽包、循環(huán)泵等設(shè)備，按鍋爐原理組合。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)爐煙氣處理系統(tǒng)，其特征在于包括順次連接的爐口噴氮密封煙罩(2)、分段氣化冷卻煙道(3 - 1、3 - 2、3 - 3)、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器(5)、噴霧蒸發(fā)冷卻器(6)、長頸可調(diào)喉口文氏管(7)、葉輪式復(fù)合脫水器(8)、風(fēng)機(jī)(9)、煤氣自動連續(xù)檢測裝置(10)、三通切換閥(11);三通切換閥(11)與煤氣柜(12 )連接；或三通切換閥(11)與煙囪(13 )連通。
2.按照權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐煙氣處理系統(tǒng)，其特征在于分段氣化冷卻煙道(3-1、3 — 2、3 — 3)、聞溫?zé)峁苷羝l(fā)生器(5)分別與汽包4連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐煙氣處理系統(tǒng)，其特征在于長頸可調(diào)喉口文氏管(7)與葉輪式復(fù)合脫水器(8)之間的聯(lián)絡(luò)管上增加有噴嘴。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鋼鐵企業(yè)環(huán)保設(shè)備和除塵方法，即轉(zhuǎn)爐煙氣處理系統(tǒng)。它包括順次連接的爐口噴氮密封煙罩、分段汽化冷卻煙道、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器、噴霧蒸發(fā)冷卻器、長頸可調(diào)喉口文氏管、葉輪式復(fù)合脫水器、風(fēng)機(jī)、煤氣自動連續(xù)檢測裝置、三通切換閥；三通切換閥與煤氣柜連接；或三通切換閥與煙囪連通。其工藝是先對爐口與煙罩之間形成軟密封幕，煙氣經(jīng)過分段氣化冷卻后，再進(jìn)入高溫?zé)峁芾鋮s；先采用干法噴霧蒸發(fā)冷卻粗除塵后，再采取濕法文氏管精除塵、降溫，然后進(jìn)行煙氣脫水，最后進(jìn)入煤氣回收階段。實(shí)現(xiàn)濕法和干法相結(jié)合處理，將余熱回收、煤氣回收、污水處理、粉塵清除都統(tǒng)籌在煙氣處理和利用系統(tǒng)中，充分發(fā)揮設(shè)備的組合作用。
文檔編號C21C5/40GK202913003SQ20122055466
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者吳奕 申請人:通化市五一環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>