一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统和方法，包括：输入管，输入管与旋风除尘模块连接，旋风除尘模块通过连接管道与干式冷却除尘模块连接，干式冷却除尘模块通过连接管道与布袋除尘模块连接；布袋除尘模块通过母管与净煤气燃烧模块连接，净煤气燃烧模块与发电模块连接；本发明专利技术通过对荒煤气进行除尘和降温，最大限度回收了荒煤气中的粉尘资源及热能，获得重大社会效益及经济效益；通过净煤气燃烧模块进行煤、气混烧后通过汽轮发电机组进行发电，解决了矿热炉煤气热能含量丰富、粉尘价值高但温度波动范围大、烟尘分离回收利用困难的难题，实现热能与粉尘资源的回收利用，并将热能转化为高阶电能。

【技术实现步骤摘要】
一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统和方法
本专利技术涉及烟尘处理领域，尤其是一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统和方法。
技术介绍
锰铁合金是非常重要的冶金工业原料，大量用于炼钢、机械及铸造业中做脱氧剂与添加剂，更是冶炼特种钢不可或缺的添加剂，需求量大。矿热炉是锰铁合金生产的必须设备，其排出的荒煤气含尘量非常高，且含有大量MnO，毒性强，少量进入人体将给肝、肾及生殖系统等造成严重伤害，回收则可直接作为原料，节约大量资源。另一方面，荒煤气可利用热能非常巨大，可燃成分CO含量30～50％，潜热丰富，可直接作为燃料，且出炉口处荒煤气温度最高可达800～1000℃，显热高，回收利用价值好。荒煤气温度高、易燃易爆且温度和含量波动性大，造成了锰铁合金矿热炉烟尘治理及余热回收利用难度非常大，尤其是烟尘粘性强、易堵塞、易自燃，所以，长期以来，锰铁合金矿热炉烟尘排放以直接排放和水洗除尘为主，造成严重大气、土地及水体污染。近几年随着环保要求的不断提高，很多地方都开始研究、采用各种工艺来进行烟尘治理及余热回收利用，但很多都因对粉尘特性研究不足，工艺存在缺陷，只能实现减少排放含尘量，不能回收利用粉尘资源及荒煤气热能。我国现有锰铁合金矿热炉近2000余台，地域分布广、对周边环境污染严重、高品位资源及能量未能有效回收利用造成大量浪费。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统和方法；本专利技术解决了锰铁合金矿热炉污染严重的问题；解决了锰铁合金矿热炉不能将能量回收利用的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统，包括：输入管，输入管与旋风除尘模块连接，旋风除尘模块通过连接管道与干式冷却除尘模块连接，干式冷却除尘模块通过连接管道与布袋除尘模块连接；布袋除尘模块通过母管与净煤气燃烧模块连接，净煤气燃烧模块与发电模块连接；所述旋风除尘模块、干式冷却除尘模块和布袋除尘模块均用于荒煤气的降温除尘；连接管道用于传输荒煤气。进一步的，所述旋风除尘模块为水冷旋风重力除尘室，用于通过水冷对荒煤气降温，再通过旋转气流将荒煤气中的大颗粒与荒煤气分离，再通过大颗粒自身重力使大颗粒运动至除尘室底部。进一步的，所述干式冷却除尘模块为相变冷却除尘室；所述相变冷却除尘室内设置有装有液体的换热内胆和热管，通过相变换热及间壁换热方式降低荒煤气温度；所述换热内胆两端分别设置有冷水入口和液体及饱和蒸汽出口；所述热管数量若干且均匀分布在换热内胆两侧，用于吸收荒煤气中的热量。进一步的，所述干式冷却除尘模块上还设置有若干连接管道，用于分级、分点将荒煤气引入干式冷却除尘室，实现对温度大范围波动的适应。进一步的，所述布袋除尘模块为布袋除尘室，用于除去荒煤气中细小的粉尘颗粒。进一步的，所述旋风除尘模块、干式冷却除尘模块和布袋除尘模块底部均设置有在线输灰阀，用于实现在线输灰的同时，严格保证系统的密封，防止空气进入负压的系统中，发生爆炸。进一步的，所述输入管上设置有点火放散蝶阀和水封阀，用于系统故障时对煤气进行安全处理。进一步的，所述净煤气燃烧模块为CFB锅炉；CFB锅炉用于将除尘后的洁净煤气与低质煤混合燃烧产生能量；所述发电模块为汽轮发电机组；所述汽轮发电机组通过接收净煤气燃烧模块产生的能量进行发电。进一步的，所述母管，用于多台矿热炉的净煤气进行汇集输送到净煤气燃烧模块。一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用方法，包括：荒煤气通过输入管导入旋风除尘模块中；旋风除尘模块将荒煤气降温并对大颗粒进行过滤，再传输至干式冷却除尘模块；干式冷却除尘模块将荒煤气进行进一步降温，再传输至布袋除尘模块；布袋除尘模块将荒煤气中细小颗粒过滤再将荒煤气传输至净煤气燃烧模块；净煤气燃烧模块将荒煤气中的颗粒和低质煤混合燃烧产生能量；产生的能量带动发电模块产生电能。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过采用旋风除尘模块进行一次除尘回收，采用干式冷却除尘模块大幅降低了荒煤气温度，再由布袋除尘模块对荒煤气进行精细化除尘，最大限度回收了荒煤气中的粉尘资源及热能，在环境治理的同时，回收资源及能源，获得重大社会效益及经济效益。2、本专利技术通过CFB锅炉进行煤、气混烧后通过汽轮发电机组进行发电，解决了矿热炉煤气热能含量丰富、粉尘价值高但温度波动范围大、烟尘分离回收利用困难的难题，实现热能与粉尘资源的回收利用，并将热能转化为高阶电能，利于传输和分配，实现低阶能源转化为高阶电能，且输出平稳，利于使用。3、本专利技术通过实现将烟尘治理与资源及能源回收的耦合，以回收资源及能源的巨大价值确保投资回报及后续利益，以经济效益确保社会效益。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统结构图。图2是锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用方法流程图。其中，1-输入管；2-旋风除尘模块；3-干式冷却除尘模块；4-布袋除尘模块；5-母管；6-净煤气燃烧模块；7-发电模块；8-管道；9-在线输灰阀；11-点火放散蝶阀；12-水封阀；31-换热内胆；32-冷水入口；33-饱和蒸汽出口；34-热管。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例1一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统，如图1所示，包括：输入管1，输入管1与旋风除尘模块2连接，旋风除尘模块2通过连接管道8与干式冷却除尘模块3连接，干式冷却除尘模块3通过连接管道8与布袋除尘模块4连接；布袋除尘模块4通过母管5与净煤气燃烧模块6连接，净煤气燃烧模块6与发电模块7连接；所述旋风除尘模块2、干式冷却除尘模块3和布袋除尘模块4均用于荒煤气的降温除尘；连接管道8用于传输荒煤气。所述输入管1上设置有点火放散蝶阀11和水封阀12，用于系统故障时对煤气进行安全处理；在使用时，点火放散蝶阀11处于关闭状态，荒煤气可以进入旋风除尘模块2；若系统出现故障时，可以打开点火放散蝶阀11，对荒煤气进行点火放散，再将处理后的荒煤气排出；而当点火放散蝶阀11无法打开时，荒煤气会进入水封阀12进行水溶处理，确保未处理的荒煤气不会排出。所述旋风除尘模块2为水冷旋风重力除尘室，用于通过水冷对荒煤气降温，水冷旋风重力除尘室通过设置水冷壁实现冷却降温，吸收进入除尘室的荒煤气温度，同时还可以出去荒煤气中没有燃尽的火星，避免后续干式冷却除尘模块3积尘燃烧或造成堵塞；再通过旋转气流将荒煤气中的大颗粒与荒煤气分离，旋转气流将进入的荒煤气中的大颗粒通过离心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统，其特征在于，包括：输入管(1)，输入管(1)与旋风除尘模块(2)连接，旋风除尘模块(2)通过连接管道(8)与干式冷却除尘模块(3)连接，干式冷却除尘模块(3)通过连接管道(8)与布袋除尘模块(4)连接；布袋除尘模块(4)通过母管(5)与净煤气燃烧模块(6)连接，净煤气燃烧模块(6)与发电模块(7)连接；所述旋风除尘模块(2)、干式冷却除尘模块(3)和布袋除尘模块(4)均用于荒煤气的降温除尘；连接管道(8)用于传输荒煤气。/n

【技术特征摘要】
1.一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统，其特征在于，包括：输入管(1)，输入管(1)与旋风除尘模块(2)连接，旋风除尘模块(2)通过连接管道(8)与干式冷却除尘模块(3)连接，干式冷却除尘模块(3)通过连接管道(8)与布袋除尘模块(4)连接；布袋除尘模块(4)通过母管(5)与净煤气燃烧模块(6)连接，净煤气燃烧模块(6)与发电模块(7)连接；所述旋风除尘模块(2)、干式冷却除尘模块(3)和布袋除尘模块(4)均用于荒煤气的降温除尘；连接管道(8)用于传输荒煤气。


2.如权利要求1所述的锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统，其特征在于，所述旋风除尘模块(2)为水冷旋风重力除尘室，用于通过水冷对荒煤气降温，再通过高速旋转及重力作用除去大颗粒粉尘及火星，去除的大颗粒会运动至除尘室底部。


3.如权利要求1所述的锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统，其特征在于，所述干式冷却除尘模块(3)为相变冷却除尘室；所述相变冷却除尘室内设置有换热内胆(31)和热管(34)，通过相变换热及间壁换热方式降低荒煤气温度；所述换热内胆(31)两端分别设置有冷水入口(32)和液体及饱和蒸汽出口(33)；所述热管(34)数量若干且均匀分布在换热内胆(31)两侧，用于吸收荒煤气中的热量。


4.如权利要求3所述的锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统，其特征在于，所述干式冷却除尘模块(3)上还设置有若干连接管道(8)，用于分级、分点将荒煤气引入干式冷却除尘室(3)，实现对温度大范围波动的适应。


5.如权利要求1所述的锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙大玺，贾琛霞，
申请(专利权)人：四川建筑职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川;51