專利名稱：一種高溫轉(zhuǎn)爐煤氣余熱回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，涉及轉(zhuǎn)爐煉鋼的高溫煤氣余熱回收利用，特別涉 及到實現(xiàn)高溫煤氣余熱回收的系統(tǒng)設計、防爆設計及初步除塵設計。
背景技術(shù)：
在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，會產(chǎn)生大量的高溫轉(zhuǎn)爐煤氣(主要成分為C0/N2/C02)，煤氣初 始溫度在1400°C以上，含有大量的顯熱。目前，國內(nèi)外各煉鋼公司普遍采用汽化冷卻煙道余熱回收技術(shù)，首先將高溫轉(zhuǎn)爐 煤氣(1400°C以上)冷卻到800°C 1000°C，再采用“干法”或“濕法”除塵技術(shù)將煙氣急速 降溫到70°C或200°C以下，然后進行煤氣回收?！案煞ā背龎m技術(shù)是采用精確定量噴霧來冷卻800 1000°C煤氣，利用水的蒸發(fā)潛 熱降溫，從而不產(chǎn)生污水與污泥，具有除塵效率高、系統(tǒng)能耗低、干粉塵可回收特點，降溫除 塵后煤氣，再利用靜電除塵設備進行二次高精度除塵，使煤氣中含塵量達到標準規(guī)定?！皾穹ā背龎m技術(shù)是通過一次除塵器的噴水冷卻，除去大顆?；覊m，然后再經(jīng)過二 次除塵器除去細小粉塵，使煤氣含塵量達到標準規(guī)定。“干法”或“濕法”除塵后的凈化煤氣，經(jīng)過煤氣引風機將合格煤氣(CO含量大于 35%，02含量小于2% )通過三通閥切換，經(jīng)水封逆止閥、V型閥被送至氣柜，不合格煤氣通 過煙 被點火燃燒放散。兩種技術(shù)比較，“濕法”技術(shù)比“干法”技術(shù)消耗更多的水資源，并且“濕法”技術(shù)需 要龐大的水處理設施。兩種技術(shù)的共同缺點是都沒有利用800 1000°C煤氣冷卻至200°C以下的大量 顯熱，既浪費了大量能源，又增加了水或蒸汽的消耗，同時又產(chǎn)生大量工藝廢水。如何實現(xiàn)800-1000°C煤氣冷卻到200°C以下的余熱回收，是世界各國煉鋼行業(yè)普 遍關(guān)注的問題，目前國際上沒有可行安全方法實現(xiàn)這一目的，解決該問題的最大困難在于 SOO0C以下煤氣存在爆炸危險性，要實現(xiàn)800 200°C轉(zhuǎn)爐煤氣的余熱回收，首先要解決的 一個技術(shù)難題是轉(zhuǎn)爐煤氣在該溫度段內(nèi)的爆炸問題，同時解決防爆、抑爆措施與凈化除塵 系統(tǒng)的配合問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服目前“干法”與“濕法”除塵技術(shù)的最大不足一 未能充分利用800°c -200°C的余熱，造成大量顯熱浪費。利用本發(fā)明回收800-1000°C降到 200°C的余熱，解決該溫度段的煤氣爆炸問題，同時做到對含塵煤氣的初步除塵。本發(fā)明的技術(shù)方案是①利用光滑膜式壁煙道鍋爐，使氣流運行通暢，消除空氣在 煙道內(nèi)局部積聚，從根本上消除爆炸的基本條件，同時實現(xiàn)余熱回收；②利用帶活動擋板的 彎道式水封除塵設備，實現(xiàn)對煤氣進行粗除塵，同時起到爆炸泄放功能。③將余熱回收鍋爐 分為高溫、中溫、低溫段鍋爐，各鍋爐之間由彎道連接，在下彎道處設置除塵通道和除塵箱，
3在上彎道處設置防爆門。不同溫度段鍋爐可以得到不同壓力的蒸汽或利用低溫段鍋爐對冷 水進行預熱，然后進入高溫段得到高壓蒸汽，提高熱效率，減少結(jié)垢。④采用火焰探測器探 測火焰及壓力開關(guān)檢測壓力，聯(lián)合控制水霧滅火系統(tǒng)，實現(xiàn)自動滅火控制。⑤利用防爆門和 水封實現(xiàn)及時超壓泄放，消除萬一爆炸造成設備報廢及人員傷亡的嚴重事故。本發(fā)明的效果和益處是實現(xiàn)800-200°C的余熱回收，獲得高、中壓蒸汽；消除和 抑制煤氣爆炸事故，有效降低爆炸危害；實現(xiàn)對含塵煤氣進行初步除塵。


附圖是高溫轉(zhuǎn)爐煤氣余熱回收系統(tǒng)設計圖。圖中1高溫煙道式余熱鍋爐；2水霧噴淋防爆系統(tǒng)；3中溫煙道式余熱鍋爐；4水 封除塵柜；5單向活動門；6彎道式水封除塵通道；7低溫煙道式余熱鍋爐；8彈簧式防爆門； 9降溫后煤氣后處理系統(tǒng)。
具體實施例方式以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細敘述本發(fā)明的具體實施方式
。高溫轉(zhuǎn)爐煤氣通過膜式壁煙道鍋爐1 (移動段煙道、固定煙道及尾部煙道)，實 現(xiàn)從1450°C到(800-1000) °C的余熱回收，此段煤氣從下向上在煙道中流動，一些大顆粒 塵渣會掉落到轉(zhuǎn)爐中；然后煤氣向下流動進入中溫膜式壁煙道鍋爐3，實現(xiàn)800-100(TC到 400-500°C的余熱回收，接著煤氣經(jīng)過彎道式水封除塵通道，煤氣轉(zhuǎn)彎向上運動，通過低溫 煙道式鍋爐7，實現(xiàn)400-500°C到200以下的余熱回收，此時煤氣速度降低，一些灰塵因自重 降落在水封通道內(nèi)6下部，進入除塵柜4內(nèi)；為防止煤氣進入彎道式水封通道下接管，在接 管上部安裝有活動擋板5，可間隔一段時間自動或手動使擋板向下運動，將擋板上積灰落入 落入水封除塵箱4內(nèi)。為防止煤氣在中溫煙道鍋爐3和低溫煙道鍋爐7中發(fā)生爆炸，鍋爐 流道設計應光滑，無阻擋，同時在兩個鍋爐上部安裝水霧噴淋滅火裝置2，水霧裝置在每次 煤氣流過該段的開始進行噴水霧防爆，當煤氣將管道中積聚的空氣趕到下游，就停止噴霧， 另外在該段鍋爐上一定距離安裝紫外線火焰探測器和壓力開關(guān)，但感應到內(nèi)部有火焰或壓 力升高超過限定值，則啟動水霧噴淋裝置，進行滅火。為防止萬一鍋爐中發(fā)生爆炸超壓事 故，在回收系統(tǒng)上安裝彈簧式防爆門8，同時水封除塵通道6下部接管也可做為爆炸超壓泄 放通道。
權(quán)利要求
一種高溫轉(zhuǎn)爐煤氣余熱回收方法，是利用上下回轉(zhuǎn)分段式煙道余熱回收鍋爐，使氣流運行通暢，減少空氣在煙道內(nèi)局部積聚，消除爆炸的基本條件，實現(xiàn)余熱回收，其特征是煙道余熱回收鍋爐分為高溫、中溫、低溫三段；利用帶活動擋板的彎道式水封除塵設備，使氣流方向改變，流速降低，使塵渣靠自身重力降落，達到煤氣粗除塵效果，彎道下部帶水封接管，既可使塵渣落入除塵箱中，又起到爆炸泄放功能；采用火焰探測器探測火焰及壓力開關(guān)檢測壓力，聯(lián)合控制水霧滅火系統(tǒng)，實現(xiàn)自動滅火控制，在中溫和低溫鍋爐的上下彎道處設置泄爆口，利用防爆門和水封口實現(xiàn)及時超壓泄放。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的一種高溫轉(zhuǎn)爐煤氣余熱回收方法，其特征是采用豎直分段煙道式 余熱回收鍋爐，在高溫、中溫、低溫段鍋爐之間由彎道連接，在下彎道處設置除塵通道和除 塵箱，在上彎道處設置防爆門。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的一種高溫轉(zhuǎn)爐煤氣余熱回收方法，其特征是采用紫外線火焰探測 器與壓力開關(guān)聯(lián)合控制的水霧噴淋滅火防爆系統(tǒng)，實現(xiàn)防爆抑爆效果。
全文摘要
一種高溫轉(zhuǎn)爐煤氣余熱回收方法，屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，涉及轉(zhuǎn)爐煉鋼的高溫煤氣余熱回收利用，特別涉及到實現(xiàn)高溫煤氣余熱回收的系統(tǒng)設計、防爆設計及初步除塵設計。其特征是利用膜式壁煙道式冷卻結(jié)構(gòu)的高溫余熱鍋爐、中溫余熱鍋爐及低溫余熱鍋爐，實現(xiàn)對1400℃以上高溫煤氣進行冷卻，將溫度降到200℃以下。利用帶活動擋板彎道式水封除塵裝置使粗顆粒粉塵得到分離。利用彈簧式防爆門、紫外線火焰報警器及壓力開關(guān)聯(lián)合控制的水噴霧防爆抑爆系統(tǒng)，實現(xiàn)抑制和消除爆炸。本發(fā)明的效果和益處是可實現(xiàn)800到200℃的余熱回收，獲得高、中壓蒸汽；消除和抑制煤氣爆炸，有效降低爆炸危害；實現(xiàn)對含塵煤氣進行初步除塵。
文檔編號C10K1/02GK101974663SQ20101053179
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者李岳, 畢明樹 申請人:大連理工大學