電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的方法和系統(tǒng)，包括通過(guò)管路依次聯(lián)通的電爐、煙氣處理裝置、除塵裝置、主風(fēng)機(jī)和煙囪，所述煙氣處理裝置包括高溫?zé)煔馓幚矶魏椭械蜏責(zé)煔馓幚矶?，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔獗灰胫械蜏責(zé)煔馓幚矶沃羞M(jìn)行處理，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟炔坏陀?50℃，所述中低溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟炔桓哂?50℃；本發(fā)明通過(guò)將電爐煙氣進(jìn)行溫度分區(qū)處理，在高溫區(qū)因?yàn)槌^(guò)二噁英再合成的上限溫度450℃，因而不會(huì)有二噁英再合成，在中低溫區(qū)可以快速使煙氣降溫至二噁英再合成的下限溫度250℃以下，因而不會(huì)有二噁英再合成，因此本發(fā)明不但能夠利用煙氣余熱還能抑制二噁英的再合成，從而降低二噁英的排放量。
【專利說(shuō)明】電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電爐煙氣余熱利用與凈化設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電爐煙氣二噁英減排技術(shù)大體分為源頭生成量減排技術(shù)和已生成二噁英減排技術(shù)兩大類。源頭生成量減排技術(shù)即在源頭上消除二噁英生成條件，可以通過(guò)入爐原料分選、加料工藝過(guò)程控制、煙氣噴水急冷、煙氣噴入堿性抑制劑等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，預(yù)計(jì)二噁英可減排80%?95%。已生成二噁英減排技術(shù)可分為高效過(guò)濾技術(shù)、活性炭吸附技術(shù)、催化過(guò)濾Remedia技術(shù)及其他技術(shù)四大類。高效過(guò)濾技術(shù)是利用二噁英低溫條件下絕大部分是以固態(tài)形式吸附在煙塵表面的特性，通過(guò)高效除塵器來(lái)減少二噁英排放量。活性炭吸附技術(shù)分為兩種工藝，一種工藝是在布袋除塵器前噴入活性炭粉末，吸附煙氣中的二噁英，然后通過(guò)布袋除塵器去除，達(dá)到降低二噁英排放的目的。該方法煙氣中氣相二噁英同活性炭的接觸和被吸附的機(jī)會(huì)少，且布袋除塵器清灰周期短，活性炭在布袋上停留時(shí)間短，活性炭利用率低，二噁英去除效果有限；另一種工藝是設(shè)置固定床活性炭吸附裝置，此技術(shù)投資成本較高，對(duì)于電爐煙氣如設(shè)計(jì)不合理還有爆炸燃燒的可能性。催化過(guò)濾Remedia技術(shù)由美國(guó)戈?duì)柟臼讋?chuàng)，將表面過(guò)濾技術(shù)同催化過(guò)濾技術(shù)集成在濾袋上，能夠把二噁英在低溫狀態(tài)下(180?260°C )通過(guò)催化反應(yīng)徹底分解成CO、H20和HCl，二噁英去除徹底且不存在二次污染。該技術(shù)較適合電爐煙氣，而且適合現(xiàn)有布袋除塵器的技術(shù)改造，只需更換濾袋并可滿足二噁英的排放要求。但濾袋價(jià)格昂貴，催化劑壽命不高，濾袋更換頻繁，運(yùn)行成本相對(duì)較高。對(duì)已生成二噁英煙氣的其他凈化手段，其技術(shù)核心是催化+分解技術(shù)，如選擇催化反應(yīng)技術(shù)(SCR),電子束分解技術(shù)、光催化技術(shù)等，這些技術(shù)目前大多數(shù)還處于研發(fā)階段，普遍存在投資成本較高，裝置龐大復(fù)雜、運(yùn)行壽命低等問(wèn)題，大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用尚不成熟。煙氣急冷技術(shù)存在運(yùn)行成本高、耗水、煙氣余熱沒(méi)有回收利用等缺點(diǎn)，減排但不節(jié)能。目前雖然有先通過(guò)余熱鍋爐回收煙氣余熱，再通過(guò)布袋除塵器凈化的處理工藝，但該處理工藝普遍沒(méi)有考慮二噁英的減排。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的方法和系統(tǒng)，不但能夠利用電爐煙氣余熱并且能夠抑制二噁英的再合成，從而顯著降低二噁英的排放。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的方法，包括如下步驟:
[0006]第一步:將電爐煙氣以500°C進(jìn)行溫度分區(qū)；
[0007]第二步:將500°C以上的高溫?zé)煔庖敫邏河酂徨仩t中進(jìn)行煙氣熱量回收；
[0008]第三步:將500°C以下中、低溫段煙氣引入中壓熱管式余熱鍋爐進(jìn)行煙氣熱量回收或者采用噴霧冷卻的方式對(duì)500°C以下中、低溫段煙氣進(jìn)行冷卻；
[0009]第四步:將經(jīng)過(guò)第三步處理后的煙氣引入除塵裝置中進(jìn)行凈化。
[0010]一種電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的系統(tǒng)，包括通過(guò)管路依次聯(lián)通的電爐、煙氣處理裝置、除塵裝置、主風(fēng)機(jī)和煙?，所述煙氣處理裝置包括高溫?zé)煔馓幚矶魏椭械蜏責(zé)煔馓幚矶?，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔獗灰胫械蜏責(zé)煔馓幚矶沃羞M(jìn)行處理，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟炔坏陀?50°C，所述中低溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟炔桓哂?50°C ；
[0011]進(jìn)一步，所述高溫?zé)煔馓幚矶尾捎酶邏河酂徨仩t對(duì)煙氣進(jìn)行余熱回收；
[0012]進(jìn)一步，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟葹?00°C ；
[0013]進(jìn)一步，所述中低溫?zé)煔馓幚矶尾捎弥袎簾峁苁接酂徨仩t對(duì)中低溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱回收或者采用噴霧冷卻的方式對(duì)中低溫?zé)煔膺M(jìn)行冷卻；
[0014]進(jìn)一步，所述除塵裝置采用布袋除塵器，所述布袋除塵器采用高效覆膜濾料并進(jìn)行二次煙氣混風(fēng)處理。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)將電爐煙氣進(jìn)行溫度分區(qū)處理，在高溫區(qū)因?yàn)槌^(guò)二噁英再合成的上限溫度450°C，因而不會(huì)有二噁英再合成，在中低溫區(qū)可以快速使煙氣降溫至二噁英再合成的下限溫度250°C以下，因而也不會(huì)有二噁英再合成，因此本發(fā)明不但能夠利用煙氣余熱還能抑制二噁英的再合成，從而降低二噁英的排放量。
[0016]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]如圖1所示，實(shí)施例一的電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的系統(tǒng)，包括通過(guò)管路依次聯(lián)通的電爐1、煙氣處理裝置2、除塵裝置3、主風(fēng)機(jī)4和煙? 5，所述煙氣處理裝置包括高溫?zé)煔馓幚矶?1和中低溫?zé)煔馓幚矶?2，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔獗灰胫械蜏責(zé)煔馓幚矶沃羞M(jìn)行處理，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟炔坏陀?50°C，所述中低溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟炔桓哂?50°C。
[0022]本實(shí)施例中，所述高溫?zé)煔馓幚矶尾捎酶邏河酂徨仩t對(duì)煙氣進(jìn)行余熱回收，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟仍O(shè)定為500°C ;所述中低溫?zé)煔馓幚矶尾捎弥袎簾峁苁接酂徨仩t對(duì)中低溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱回收，其出口煙氣設(shè)定為210°C?，F(xiàn)有的高壓余熱鍋爐、中壓熱管式余熱鍋爐均是成熟技術(shù)，根據(jù)具體煙氣參數(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行正確選型就能滿足上升參數(shù)設(shè)定的要求。
[0023]本實(shí)施例中，500°C以上的高溫?zé)煔獠捎酶邏河酂徨仩t來(lái)回收煙氣熱量，此溫度區(qū)間傳熱溫差大，且可以有效利用煙氣輻射熱，綜合傳熱效率高；500°C以下中、低溫段采用中壓熱管式余熱鍋爐回收低溫段煙氣熱量，充分利用熱管式余熱鍋爐相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，同樣可以保持很高的傳熱效率。因此，兩種技術(shù)的集成使得較少的鍋爐受熱面積便可將溫度快速降至210°C左右。本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于既能有效減少二噁英的再合成，又可回收幾乎全部可利用的煙氣廢熱。
[0024]本實(shí)施例中，煙氣最后再通過(guò)布袋除塵器進(jìn)行凈化，布袋除塵器采用高效覆膜濾料，采用較低的過(guò)濾風(fēng)速，能夠保證煙氣出口顆粒物濃度在10mg/m3以下并最大限度的減少二噁英的排放，較適合50t以上一次煙氣量較大的電爐。
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的系統(tǒng)，實(shí)施例二的系統(tǒng)與實(shí)施例一的區(qū)別在于中低溫?zé)煔馓幚矶尾捎秒p介質(zhì)高壓噴槍6對(duì)中低溫?zé)煔膺M(jìn)行噴霧冷卻。
[0026]本實(shí)施例中，采用雙介質(zhì)高壓噴槍噴霧對(duì)煙氣進(jìn)行急冷，通過(guò)進(jìn)出口煙氣溫度、煙氣流量、噴水量三沖量閉環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)噴水量的精確調(diào)節(jié)，使煙氣溫度降到200°C以下的同時(shí)保證煙氣在煙氣露點(diǎn)以上，確保后續(xù)布袋除塵器不糊袋，運(yùn)行安全。
[0027]本實(shí)施例中的噴嘴設(shè)在余熱鍋爐尾部，通過(guò)蒸發(fā)冷卻使煙氣快速冷卻至200°C以下，此小部分煙氣熱量不回收，可減少余熱鍋爐投資，并能顯著降低二噁英再合成風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，每標(biāo)方煙氣噴水量也大幅度減少，粗略計(jì)算約為傳統(tǒng)的煙氣急冷耗水量的1/6，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境綜合效益明顯。本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于能有效減少二噁英的再合成，一次性投資較少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，能耗低；較適合于50t以下一次煙氣量較小電爐或者現(xiàn)有電爐的改造。
[0028]本實(shí)施例中，煙氣最后也通過(guò)布袋除塵器進(jìn)行凈化，布袋除塵器采用高效覆膜濾料，采用較低的過(guò)濾風(fēng)速(控制在0.8m/min以下)。為保證布袋除塵器安全及電爐二次煙氣中的顆粒物及二噁英的消除，還采取了 二次煙氣混風(fēng)措施。
[0029]最后，實(shí)施例一與實(shí)施例二對(duì)煙氣進(jìn)行余熱利用與凈化的方法，采用的是如下步驟:
[0030]第一步:將電爐煙氣以500°C進(jìn)行溫度分區(qū)；
[0031]第二步:將500°C以上的高溫?zé)煔庖敫邏河酂徨仩t中進(jìn)行煙氣熱量回收；
[0032]第三步:將500°C以下中、低溫段煙氣引入中壓熱管式余熱鍋爐進(jìn)行煙氣熱量回收或者采用噴霧冷卻的方式對(duì)500°C以下中、低溫段煙氣進(jìn)行冷卻；
[0033]第四步:將經(jīng)過(guò)第三步處理后的煙氣引入除塵裝置中進(jìn)行凈化。
[0034]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的方法，其特征在于:包括如下步驟: 第一步:將電爐煙氣以500°c進(jìn)行溫度分區(qū)； 第二步:將500°C 以上的高溫?zé)煔庖敫邏河酂徨仩t中進(jìn)行煙氣熱量回收； 第三步:將500°C以下中、低溫段煙氣引入中壓熱管式余熱鍋爐進(jìn)行煙氣熱量回收或者采用噴霧冷卻的方式對(duì)500°C以下中、低溫段煙氣進(jìn)行冷卻； 第四步:將經(jīng)過(guò)第三步處理后的煙氣引入除塵裝置中進(jìn)行凈化。
2.一種電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的系統(tǒng)，包括通過(guò)管路依次聯(lián)通的電爐、煙氣處理裝置、除塵裝置、主風(fēng)機(jī)和煙?，其特征在于:所述煙氣處理裝置包括高溫?zé)煔馓幚矶魏椭械蜏責(zé)煔馓幚矶?，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔獗灰胫械蜏責(zé)煔馓幚矶沃羞M(jìn)行處理，所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟炔坏陀?50°C，所述中低溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟炔桓哂?50°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的系統(tǒng)，其特征在于:所述高溫?zé)煔馓幚矶尾捎酶邏河酂徨仩t對(duì)煙氣進(jìn)行余熱回收。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的系統(tǒng)，其特征在于:所述高溫?zé)煔馓幚矶翁幚砗蟮臒煔鉁囟葹?00°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的系統(tǒng)，其特征在于:所述中低溫?zé)煔馓幚矶尾捎弥袎簾峁苁接酂徨仩t對(duì)中低溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱回收或者采用噴霧冷卻的方式對(duì)中低溫?zé)煔膺M(jìn)行冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電爐煙氣余熱利用與高效過(guò)濾聯(lián)合凈化的系統(tǒng)，其特征在于:所述除塵裝置采用布袋除塵器，所述布袋除塵器采用高效覆膜濾料并進(jìn)行二次煙氣混風(fēng)處理。
【文檔編號(hào)】F27D17/00GK103900392SQ201410160936
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】羅渝東, 張斌 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司