一种转炉一次烟气超净除尘系统的制作方法

1.本发明涉及一种转炉一次烟气超净除尘系统。


背景技术：

2.大型氧气转炉烟气净化的方法，目前主要有两种工艺路线，一种是以og法为代表的湿法净化工艺，另一种是以lt法为代表的干法净化工艺。
3.随着氧气转炉炼钢工艺的不断发展，一次烟气净化技术也在不断提高。近年来，我国环保形势日益严峻，国家、地方及行业对烟气颗粒物排放标准的政策也日趋严格。转炉一次烟气颗粒物超低排放(≤10mg/nm3)也逐渐成为行业内追求的目标之一。转炉一次烟气除尘分为湿法净化工艺和干法净化工艺均存在局限性。
4.名词解释：
5.超净除尘工艺：在转炉生产过程中，会产生大量含尘煤气即一次烟气，含尘量可高达150g/nm3，按照国家规定的颗粒物排放设计指标50mg/nm3，传统工艺均能达标排放。随着国家环保政策要求的日益提高，将颗粒物排放设计指标提升至10mg/nm3以下，称之为超低排放要求，为此而采取的工艺称为超净除尘工艺。


技术实现要素：

6.为了实现超净除尘，本发明提供了一种转炉一次烟气超净除尘系统，该转炉一次烟气超净除尘系统将干法净化与湿法净化相结合，既能实现转炉一次烟气稳定的超净排放，又可以节能降耗，满足了炼钢生产需要。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种转炉一次烟气超净除尘系统，包括蒸发冷却器、干式静电除尘器、煤气冷却器和湿式静电除尘器，沿烟气的流动方向，蒸发冷却器、干式静电除尘器、煤气冷却器和湿式静电除尘器依次排列。
8.蒸发冷却器的上部设有第一喷淋机构，蒸发冷却器的下部设有粗灰卸灰机构。
9.干式静电除尘器为卧式结构，干式静电除尘器的下部设有细灰卸灰机构。
10.干式静电除尘器内含有多个第一电场。
11.煤气冷却器为立式结构，煤气冷却器含有第二喷淋机构。
12.第二喷淋机构含有沿竖直方向排列的多个喷淋层，喷淋层含有喷水管和喷头。
13.湿式静电除尘器含有阳极板、阴极线和水冲洗机构，水冲洗机构能够向阳极板和阴极线的表面喷水清洗。
14.所述转炉一次烟气超净除尘系统还包括风机，湿式静电除尘器的出口与风机的入口连通。
15.所述转炉一次烟气超净除尘系统还包括杯阀切换站，杯阀切换站含有一个入口和两个出口，该两个出口分别为第一出口和第二出口，杯阀切换站的入口与风机的出口连通。
16.该第一出口与烟囱连通，该第二出口与煤气柜连通。
17.本发明的有益效果是：
18.1、为炼钢一次烟气除尘工艺提供了一种稳定可行的超净除尘工艺，以适应炼钢工艺转炉烟气高温、高尘、气量不稳定、成分变化大的工况，并使得超净除尘后，煤气含尘量稳定的降至10mg/nm3以下。
19.2、由于风机设于煤气冷却器之后，使得烟气工况流量变小，除尘风机的设备选型比传统工艺更小，与风机设于煤气冷却器前相比，可节约30％左右的电量。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
21.图1是本发明所述转炉一次烟气超净除尘系统的示意图。
22.图2是蒸发冷却器的示意图。
23.图3是干式静电除尘器的示意图。
24.图4是煤气冷却器的示意图。
25.图5是湿式静电除尘器的结构示意图。
26.图6是湿式静电除尘器的主视图。
27.1、蒸发冷却器；2、干式静电除尘器；3、煤气冷却器；4、湿式静电除尘器；5、风机；6、杯阀切换站；7、烟囱；8、煤气柜；
28.11、第一喷淋机构；12、粗灰卸灰机构；
29.21、细灰卸灰机构；22、第一电场；
30.31、第二喷淋机构；32、喷淋层；33、喷水管；34、喷头；
31.41、阳极板；42、阴极线；43、水冲洗机构；44、供水管；45、喷嘴。
具体实施方式
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
33.一种转炉一次烟气超净除尘系统，包括蒸发冷却器1、干式静电除尘器2、煤气冷却器3和湿式静电除尘器4，沿烟气的流动方向(即图1中箭头所示方向)，蒸发冷却器1、干式静电除尘器2、煤气冷却器3和湿式静电除尘器4通过排烟管道依次连接，如图1所示。
34.其中，蒸发冷却器1、干式静电除尘器2、煤气冷却器3和湿式静电除尘器4均可以采用现有技术产品，本发明所述转炉一次烟气超净除尘系统将干法净化与湿法净化相结合，既克服了现有湿法除尘工艺存在水耗、电耗高、阻力损失大等缺点，又克服了干法除尘技术因除尘效果不稳定，超净排放难度大等缺点，实现了稳定的超净除尘排放。
35.在本实施例中，蒸发冷却器1的上部设有第一喷淋机构11，蒸发冷却器1的下部设有粗灰卸灰机构12。蒸发冷却器1的入口位于蒸发冷却器1的上部，蒸发冷却器1的出口位于蒸发冷却器1的下部，如图2所示。
36.在本实施例中，干式静电除尘器2为卧式结构，干式静电除尘器2的入口位于干式静电除尘器2的左侧，干式静电除尘器2的出口位于干式静电除尘器2的右侧，干式静电除尘器2的下部设有细灰卸灰机构21。
37.在本实施例中，干式静电除尘器2内含有多个第一电场22。例如，干式静电除尘器2
内含有三个第一电场22，三个第一电场22沿从左向右的方向间隔排列，如图3所示。
38.在本实施例中，煤气冷却器3为立式结构，煤气冷却器3的烟气入口位于煤气冷却器3的中下部，煤气冷却器3的烟气出口位于煤气冷却器3的上部，煤气冷却器3的下端设有排水口，煤气冷却器3含有第二喷淋机构31，如图4所示。
39.在本实施例中，第二喷淋机构31含有沿竖直方向排列的多个喷淋层32，喷淋层32含有喷水管33和喷头34。例如，第二喷淋机构31含有上下设置的两个喷淋层32，第二喷淋机构31通过喷水的方式使煤气冷却器3中的气体降温冷却。
40.在本实施例中，湿式静电除尘器4为卧式结构，湿式静电除尘器4的烟气入口位于湿式静电除尘器4的左侧，湿式静电除尘器4的烟气出口位于湿式静电除尘器4的右侧，如图5和图6所示。
41.在本实施例中，湿式静电除尘器4含有阳极板41、阴极线42和水冲洗机构43，水冲洗机构43含有依次连接的供水管44和喷嘴45，水冲洗机构43能够向阳极板41和阴极线42的表面喷水，从而清洗阳极板41和阴极线42的表面。
42.其中，水冲洗机构43采用对喷式结构，即阳极板41与阴极线42左右对称设置，阳极板41和阴极线42均为直立状态，左右两条供水管44位于阳极板41和阴极线42之间，左右两条供水管44左右间隔设置，左侧的供水管44上的喷嘴45能够向阴极线42的表面喷水，右侧的供水管44上的喷嘴45能够向阳极板41的表面喷水，如图5所示。
43.在本实施例中，所述转炉一次烟气超净除尘系统还包括风机5和杯阀切换站6，风机5为轴流风机，杯阀切换站6含有一个入口和两个出口，该两个出口分别为第一出口和第二出口，湿式静电除尘器4的烟气出口与风机5的入口连通，杯阀切换站6的入口与风机5的出口连通，该第一出口与烟囱7连通，该第二出口与煤气柜8连通，如图1所示。
44.下面介绍该转炉一次烟气超净除尘系统的工作过程。
45.1、转炉炼钢过程中产生的高温烟气首先由活动烟罩捕集，然后经过汽化冷却烟道，在回收热能的同时对烟气进行初次降温。汽化冷却烟道出口的烟气温度约为900℃～1000℃。
46.2、烟气进入蒸发冷却器1中进行烟气的二次降温，同时捕集粗颗粒粉尘。为满足干式静电除尘器2工作的温度条件，在蒸发冷却器1内根据烟气含热量精确控制第一喷淋机构11的喷水量，第一喷淋机构11将烟气降至200℃～300℃左右，部分粗颗粒粉尘沉降至灰斗内并通过外部的粗灰卸灰机构12运走。
47.3、冷却后的烟气进入干式静电除尘器2进行精除尘。干式静电除尘器2设有三个高压电场(第一电场22)，采用高压电源，根据系统运行的不同阶段控制电压，收集剩余的细粉尘，例如，沿烟气进入干式静电除尘器2的入口向烟气进入干式静电除尘器2的出口方向，三个第一电场22的电场强度依次减弱。干式静电除尘器2收集下的粉尘通过细灰卸灰机构21(内置的链式输灰机)排出并通过外部链式输灰机等装置运走。
48.4、除尘后的烟气再经管道送至煤气冷却器3内，经喷淋烟气冷却至70℃左右，一方面可降低温度为煤气柜回收创造条件，另一方面可以通过水喷淋对烟气进一步除尘，还可对烟气进行加湿，提高比电阻，以利于湿式静电除尘器4工作。
49.5、经煤气冷却器3除尘降温后的气体随后进入湿式静电除尘器4，通过高压电源产生的电场，对烟气进行超净除尘，烟气所含的颗粒物经电场捕集至阳极板41后，通过水冲洗
机构43的喷淋水将除尘灰冲洗至除尘器下部，收集后排入沉淀池。经湿式静电除尘器4超净除尘后的烟气含尘量可以稳定达到10mg/nm3以下。
50.由于湿式静电除尘器4内部的潮湿环境和频繁放电的生产状态，阳极板41的材质采用不锈钢，厚度考虑了足够的磨损、腐蚀系数。水冲洗机构43可以冲洗掉阳极板41和阴极线42上的粉尘。水冲洗机构43仅在转炉非吹炼阶段运行。吸附在阳极板41和阴极线42上的粉尘，用水冲洗并收集到湿式静电除尘器4底部，收集到的污水排入浊环水处理系统。
51.6、超净除尘后的烟气再经除尘风机5后送入杯阀切换站6，实现煤气放散或回收的快速切换。为适应转炉烟气的变化，风机5为轴流风机并采用变频调速，以实现流量调节。风机5设置于烟气冷却和除尘装置之后，使得风机运行电耗降低。
52.在杯阀切换站6前设有气体分析仪可根据气体分析仪检测的一氧化碳和氧气浓度来控制杯阀切换站6，当烟气中氧含量及一氧化碳气体含量达到回收条件时，通过杯阀切换站6的回收钟阀进入回收侧，并通过管网送入煤气柜8。不合格的煤气(或气柜已满)则通过杯阀切换站6的放散钟阀进入烟囱7点火放散。
53.为了便于理解和描述，本发明中采用了绝对位置关系进行表述，其中的方位词“上”表示图1中的上侧方向，“下”表示图1中的下侧方向，“左”表示图1中的左侧方向，“右”表示图1中的右侧方向。本发明采用了使用者或阅读的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。
54.以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。