專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體凈化類技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明涉及鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼生 產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤氣凈化，公開了一種轉(zhuǎn)爐煤氣凈化及回收的工藝及系 統(tǒng)，特別涉及一種轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐煤氣在轉(zhuǎn)爐爐口的溫度為1450 1650°C,經(jīng)汽化冷卻系統(tǒng)冷卻至 800 100(TC后進(jìn)入凈化及回收系統(tǒng)。目前轉(zhuǎn)爐煤氣凈化及回收工藝主要有 濕法和干法(簡稱LT)兩種。濕法工藝又主要有二文一塔(簡稱OG)和環(huán) 縫洗滌(簡稱RSW)兩種。
濕法OG凈化系統(tǒng)主要由二級文氏管凈化裝置和脫水裝置組成。一級文 氏管一般采用溢流定徑文氏管(簡稱一文)，起到對轉(zhuǎn)爐煤氣降溫和粗除塵 的作用；二級文氏管一般采用RD翻板式自動調(diào)徑文氏管，起到對煤氣精除 塵的作用。脫水裝置用作二級文氏管后脫除煤氣中的機械水分， 一般由多 級脫水設(shè)備組成。
濕法RSW凈化系統(tǒng)主要由噴淋塔、環(huán)縫洗滌裝置和脫水塔組成。噴淋 塔將煤氣降溫至75。C左右，同時起到預(yù)除塵的作用；環(huán)縫洗錄裝置進(jìn)一步 將煤氣降溫至65。C左右，起精除塵的作用。脫水塔作為脫除煤氣中機械水 的裝置。
我國目前使用的濕法OG系統(tǒng)普遍存在高的粉塵排放速率，煤氣排放含 塵濃度超過100mg/m3 (標(biāo)況)，超過國家現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)運行能耗高， 系統(tǒng)運行阻損一般大于22kPa。濕法RSW系統(tǒng)煤氣排放含塵濃度一般在80 100mg/m3 (標(biāo)況)，系統(tǒng)運行阻損一般大于20kPa，系統(tǒng)運行能耗與OG系統(tǒng)差不多。
干法LT凈化系統(tǒng)主要由蒸發(fā)冷卻器和靜電除塵器組成。系統(tǒng)運行能耗 比OG和RSW系統(tǒng)低，凈化效率高，排放濃度一般小于10mg/m3 (標(biāo)況)。但 其投資高，系統(tǒng)運行不穩(wěn)定;泄爆頻繁，對靜電除塵器內(nèi)部損壞嚴(yán)重，影 響除塵效果，設(shè)備運行維護費用高，對煉鋼生產(chǎn)有一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種凈化回收工藝及系統(tǒng)，它解決了濕法OG所存 在的粉塵排放含塵濃度高以及和濕法RSW —樣存在的系統(tǒng)能耗高，系統(tǒng)阻 損大和污水處理的問題，解決了干法LT投資高、系統(tǒng)運行不穩(wěn)定和運行維 護費用高的問題；它的粉塵排放含塵濃度小于10mg/m3 (標(biāo)況)。轉(zhuǎn)爐在吹 氧冶煉時產(chǎn)生高溫含塵煙氣，經(jīng)汽化冷卻系統(tǒng)降溫至S00 100(TC，含塵 煤氣通過膨脹節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器，被蒸汽或氮氣和水組成的雙相噴射裝置 霧化冷卻，煤氣溫度降至20(TC左右，然后煤氣進(jìn)入袋式除塵器進(jìn)行過濾 凈化，凈化后的煤氣根據(jù)系統(tǒng)煤氣回收條件分別進(jìn)行煤氣回收或放散。本 發(fā)明的轉(zhuǎn)爐煤凈化回收工藝系統(tǒng)的優(yōu)點是煤氣凈化效率高，凈化后的煤氣 含塵濃度小于10mg/m3 (標(biāo)況)；系統(tǒng)運行阻力和能耗低，系統(tǒng)運行阻力小 于10kPa;系統(tǒng)沒有污水等二次污染；系統(tǒng)運行維護費用低。該技術(shù)是一 種具有廣泛推廣價值的節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)，可廣泛應(yīng)用在轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回 收系統(tǒng)上。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下
一種轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝及系統(tǒng)，，凈化回收系統(tǒng)主要包 括非金屬膨脹節(jié)，蒸發(fā)冷卻器，防爆脈沖袋式除塵器，煤氣流量計，煤
氣風(fēng)機成套裝置，旁通閥，三通切換閥，水封逆止閥，煤氣冷卻器，v型
水封，放散煙囪及點火裝置，煤氣分析裝置及系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)等。 轉(zhuǎn)爐在吹氧冶煉時產(chǎn)生高溫含塵煤氣，煤氣經(jīng)汽化冷卻系統(tǒng)降溫至800 100(TC，含塵煤氣通過非金屬膨脹節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器，被蒸汽或氮 氣和水組成的雙相噴射裝置霧化冷卻，煤氣溫度降至20(TC左右。雙相噴 射裝置根據(jù)煤氣熱容量的變化，通過溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制噴水量的大小， 以此控制蒸發(fā)冷卻器出口的溫度和濕度滿足要求。煤氣在蒸發(fā)冷卻器內(nèi) 因其流速的降低和粉塵的加濕凝聚， 一部分粒徑較大的粉塵靠自重沉降 在灰斗內(nèi)，收塵量約占總煙塵量的40%左右。然后煤氣進(jìn)入防爆脈沖袋式 除塵器進(jìn)行過濾凈化，凈化后的煤氣根據(jù)系統(tǒng)煤氣回收條件由三通切換 閥進(jìn)行切換控制，分別進(jìn)行煤氣回收或放散，具備回收條件時，煤氣通 過水封逆止閥和V型水封進(jìn)入煤氣柜，否則煤氣通過煙囪點火燃燒放散。 本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝系統(tǒng)的優(yōu)點是，煤氣凈化 效率高，凈化后的煤氣含塵濃度小于10mg/m3 (標(biāo)況)；系統(tǒng)運行阻力和 能耗低，系統(tǒng)運行阻力小于10kPa;系統(tǒng)沒有污水等二次污染；系統(tǒng)運行 維護費用低。
本凈化回收系統(tǒng)既可適用于新建轉(zhuǎn)爐項目的煤氣凈化及回收，也可 適用于對現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煤氣凈化及回收系統(tǒng)的技術(shù)改造。


附圖是本發(fā)明的凈化回收系統(tǒng)的流程示意圖。
圖中，件1為轉(zhuǎn)爐，件2為汽化冷卻裝置，件3為膨脹節(jié)，件4 為蒸發(fā)冷卻器，件5為貯灰倉，件6為連接管道，件7為袋式除塵器， 件8為煤氣流量計，件9為煤氣風(fēng)機成套裝置，件10為旁通閥，件 ll為三通切換閥，件12為放散煙囪，件13為水封逆止閥，件14為 煤氣冷卻器，件15為V型水封。
具體實施例方式
參照附圖，對本發(fā)明的具體實施作進(jìn)一步說明
轉(zhuǎn)爐1的汽化冷卻裝置2與蒸發(fā)冷卻器4通過膨脹節(jié)3連接，蒸發(fā)冷卻器4與袋式除塵器7之間通過金屬管道6相連接；袋式除塵器 7后面的管道系統(tǒng)6上安裝有煤氣流量計8、煤氣風(fēng)機成套裝置9、旁 通閥10、三通切換閥11、放散煙囪12、水封逆止閥13、煤氣冷卻器 14和V型水封15。
轉(zhuǎn)爐l在吹氧冶煉時產(chǎn)生高溫含塵煙氣，煙氣中的主要成份是煤氣， 煙氣經(jīng)汽化冷卻裝置2降溫至800 1000°C，含塵煤氣通過膨脹節(jié)3進(jìn)入 蒸發(fā)冷卻器4，被蒸汽或氮氣和水組成的雙相噴射裝置霧化冷卻，煤氣溫 度降至20(TC左右。雙相噴射裝置根據(jù)煤氣熱容量的變化，通過溫度調(diào)節(jié) 系統(tǒng)控制噴水量的大小，以此控制蒸發(fā)冷卻器出口的溫度和濕度滿足要 求。煤氣在蒸發(fā)冷卻器內(nèi)因其流速的降低和粉塵的加濕凝聚， 一部分粒 徑較大的粉塵靠自重沉降在灰斗5內(nèi)，收塵量約占總煙塵量的40%左右。 然后煤氣進(jìn)入袋式除塵器7進(jìn)行過濾凈化，凈化后的煤氣根據(jù)系統(tǒng)煤氣 回收條件由三通切換閥ll進(jìn)行切換控制，分別進(jìn)行煤氣回收或放散，具 備回收條件時，煤氣通過水封逆止闊13、煤氣冷卻器14和V型水封15 進(jìn)入煤氣柜，否則煤氣通過煙囪12點火燃燒放散。
當(dāng)三通切換閥11出現(xiàn)故障時打開旁通閥10，煤氣通過煙囪12點火 燃燒放散。
汽化冷卻煙道2與蒸發(fā)冷卻器4之間連接采用的膨脹節(jié)3材質(zhì)為 非金屬耐高溫材料。
蒸發(fā)冷卻器4主要由殼體、雙相噴射噴嘴等組成。在蒸發(fā)冷卻器 內(nèi)環(huán)行布置的噴水管為雙相噴射噴嘴，其相互間的角度和數(shù)量根據(jù)處 理的煙氣量和噴水的覆蓋面確定。煤氣在蒸發(fā)冷卻器內(nèi)因其流速的降 低和粉塵的加濕凝聚， 一部分粒徑較大的粉塵靠自重沉降在灰斗內(nèi)。 然后由輸送機卸入貯灰倉5內(nèi)。雙相噴射裝置根據(jù)煤氣熱容量的變化， 通過溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制噴水量的大小，以此控制蒸發(fā)冷卻器出口的溫度和濕度滿足要求。
貯灰倉5的功能是貯存灰塵，然后定期由汽車運走回收利用。
袋式除塵器7為防爆脈沖袋式除塵器，主要由除塵器殼體、高溫 濾袋、脈沖噴吹機構(gòu)、防爆裝置、輸灰裝置和控制系統(tǒng)等組成。高溫 濾袋過濾效率高、壽命長、可長期在250'C使用。當(dāng)含塵煤氣由濾袋 外表面穿入內(nèi)表面時，粉塵被濾袋阻留在外表面而由凈煤氣穿過。隨 著濾袋外表面粉塵層的增厚，除塵器運行阻力達(dá)到預(yù)設(shè)值時，控制系 統(tǒng)自動啟動脈沖噴吹系統(tǒng)用氮氣進(jìn)行清灰，灰塵被剝離下來落入除塵 器灰斗內(nèi)。除塵器灰斗下部設(shè)置輸送機將灰塵送入貯灰倉5內(nèi)，定期 由汽車運走回收利用。
為保證進(jìn)入煤氣柜的煤氣溫度小于80°C ，在水封逆止閥13后設(shè)置 煤氣冷卻器14，煤氣冷卻器14由殼體和噴槍組成，噴槍設(shè)置的層數(shù) 和數(shù)量根據(jù)煤氣流量和溫度確定。
本發(fā)明的凈化回收工藝及系統(tǒng)降低了系統(tǒng)的阻力，從而降低了系統(tǒng)的 電能消耗，系統(tǒng)凈化效率高，粉塵排放濃度小于10mg/m3 (標(biāo)況)，特別是 系統(tǒng)沒有污水等二次污染，該技術(shù)是一種具有廣泛推廣價值的節(jié)能環(huán)保的 新技術(shù)。
權(quán)利要求
1. 一種轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝及系統(tǒng)，包括汽化冷卻系統(tǒng)，煤氣水封及煤氣風(fēng)機成套裝置，轉(zhuǎn)爐在吹氧冶煉時產(chǎn)生高溫含塵煙氣，經(jīng)汽化冷卻系統(tǒng)降溫至800～1000℃，其特征在于含塵煤氣通過膨脹節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器，被蒸汽或氮氣和水組成的雙相噴射裝置霧化冷卻，煤氣溫度降至200℃左右，然后煤氣進(jìn)入袋式除塵器進(jìn)行過濾凈化，凈化后的煤氣根據(jù)系統(tǒng)煤氣回收條件由三通切換閥進(jìn)行切換控制，分別進(jìn)行煤氣回收或放散。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝及系統(tǒng)， 其特征在于蒸發(fā)冷卻器主要由殼體、雙相噴射噴嘴等組成，在蒸發(fā)冷 卻器內(nèi)環(huán)行布置的噴水管為雙相噴射噴嘴，其相互間的角度和數(shù)量根據(jù) 處理的煙氣量和噴水的覆蓋面確定；蒸發(fā)冷卻器的雙相噴射裝置根據(jù)煤 氣熱容量的變化，通過溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制噴水量的大小，以此控制蒸發(fā) 冷卻器出口的溫度和濕度滿足要求。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝及系統(tǒng)， 其特征在于汽化冷卻煙道與蒸發(fā)冷卻器連接采用的膨脹節(jié)材質(zhì)為非 金屬耐高溫材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝及系統(tǒng)，其特征在于袋式除塵器為防爆脈沖袋式除塵器，主要由除塵器殼體、 高溫濾袋、脈沖噴吹機構(gòu)、防爆裝置、輸灰裝置和控制系統(tǒng)等組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝及系統(tǒng)， 其特征在于為保證進(jìn)入煤氣柜的煤氣溫度小于8(TC，在水封逆止閥后設(shè)置煤氣冷卻器，煤氣冷卻器由殼體和噴槍組成，噴槍設(shè)置的層數(shù) 和數(shù)量根據(jù)煤氣流量和溫度確定。
全文摘要
本發(fā)明屬于氣體凈化類技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種轉(zhuǎn)爐煤氣干法袋式凈化回收工藝及系統(tǒng)。轉(zhuǎn)爐在吹氧冶煉時產(chǎn)生高溫含塵煙氣，經(jīng)汽化冷卻系統(tǒng)降溫至800～1000℃，含塵煤氣通過膨脹節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器，被蒸汽或氮氣和水組成的雙相噴射裝置霧化冷卻，煤氣溫度降至200℃左右，然后煤氣進(jìn)入袋式除塵器進(jìn)行過濾凈化，凈化后的煤氣根據(jù)系統(tǒng)煤氣回收條件由三通切換閥進(jìn)行切換控制，分別進(jìn)行煤氣回收或放散。本發(fā)明的優(yōu)點是煤氣凈化效率高，系統(tǒng)運行阻力和能耗低，系統(tǒng)沒有污水等二次污染，系統(tǒng)運行維護費用低。該技術(shù)是一種具有廣泛推廣價值的節(jié)能環(huán)保的新技術(shù)，可廣泛應(yīng)用在轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回收系統(tǒng)上。
文檔編號C21C5/28GK101451173SQ200710093068
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者廣 梁, 馬世立 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司