一种集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统技术方案

本实用新型专利技术属节能环保领域，具体涉及一种集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统。包括汽化冷却烟道、高温相变式蓄热装置、耐高温脉冲喷吹陶瓷滤管式除尘装置、余热回收系统、泄爆外逸烟气捕集及处理系统。转炉煤气冷却过程中与水无直接接触，煤气不含水，减少CO损耗,煤气回收量大，利于输送和使用，煤气品质高。利用全余热回收装置最大限度回收转炉烟气余热，并稳定生产蒸汽供发电或生产使用，节能效益明显。除了回收热量和煤气外，各种粉尘无水混入，易于分离、回收、再利用，不造成二次污染，无废水处理费用。无废水处理费用。无废水处理费用。

【技术实现步骤摘要】
一种集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统


[0001]本技术属节能环保领域，具体涉及一种集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统。

技术介绍

[0002]近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已经引起全社会的高度关注。而钢铁行业作为工业排放的大户，其排放标准和排放量越来越受到严格限制。
[0003]中国钢铁产业正处于结构调整和优化升级的时期，面临着日益严峻的资源和环境压力，必须走资源节约型、环境友好型的可持续发展之路。
[0004]而作为钢铁企业的主要炼钢工艺的转炉炼钢，它在吹炼过程中产生含一氧化碳成分为主、少量的二氧化碳和其它微量成分的气体，其中还夹带着大量氧化铁、金属铁粒、和其它细小颗粒固体尘埃，对大气及车间环境污染严重。因此，提高转炉除尘系统技术水平，回收和利用好转炉煤气和回收烟气余热对于炼钢节能降耗，有效控制和减少炼钢大气污染物排放量，减轻环境污染意义重大。
[0005]转炉烟气出炉口的温度约为1400—1600℃、粉尘浓度70—200g/m3，离开炉口后，通常都采用汽化冷却烟道或水冷烟道冷却至800—1000℃，然后进入烟气除尘系统使粉尘浓度降低，以满足国家排放标准和煤气用户的要求。目前，国内转炉一次烟气除尘工艺主要有传统OG法、新OG法、半干法、以及干法(LT法)等除尘工艺。
[0006]目前，转炉一次烟气净化无论采用上述的哪种工艺系统，其共同特点在于对高温烟气的冷却降温，均通过水的蒸发吸收汽化潜热来对烟气进行降温冷却，干法(LT法)除尘还因为自身系统的要求，要消耗大量的蒸汽。通过消耗水来冷却烟气虽然是一个高效的冷却方法，但却是一个非常耗能的方法。因为从汽化冷却烟道出来的高温烟气本身上来讲是一种高品位热能，非但没有设法回收其携带的热能，还要消耗大量其他能源来对其进行冷却降温，造成能源大量浪费，也是形成烟羽的主要原因。例如，一般设计条件下，汽化烟道出来的烟气温度在800～1000℃，如果单纯将烟气温度降低到500℃，吨钢产生蒸汽可达20kg，可以产生巨大的收益。
[0007]干法除尘始终存在煤气爆炸的高危险，而且静电除尘器是无法避免不发生电场高压闪络问题，由此引发的静电除尘器泄爆问题。转炉一次烟气干法静电除尘系统在实际生产运行过程中，由于卸爆问题和冒烟问题频繁地发生，以至于转炉一次烟气干法除尘系统经常无法确保烟气排放稳定达标。同时，静电除尘器的泄爆也造成作业岗位二次污染。
[0008]因为通过喷水和蒸汽使得烟气降温冷却，使得烟气中含有大量水分，由此造成烟气管道、静电除尘器极板和壳体、煤气管道、以及煤气回收设备腐蚀。
[0009]由于转炉炼钢过程中，吹氧冶炼不是连续的，因此，转炉一次除尘系统汽化冷却烟道和余热回收装置始终处于加热和冷却交替循环的工作状态，造成汽化冷却烟道和余热回收装置交变热应力很大。汽化冷却烟道和余热回收装置在交变热应力的作用下，使用寿命
短，日常维护、维修工作量很大，一定程度上也对转炉炼钢生产造成较大影响。
[0010]现有转炉一次除尘系统中设置的泄爆装置均与大气直通，系统发生泄爆时也会对作业岗位环境造成一定程度二次污染。

技术实现思路

[0011]本技术的目的是提供集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统。
[0012]根据本技术的集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统包括汽化冷却烟道、高温相变式蓄热装置、耐高温脉冲喷吹陶瓷滤管式除尘装置、余热回收系统、泄爆外逸烟气捕集及处理系统，
[0013]其中，所述余热回收系统包括可单独更换热管的膜式水冷壁组合式余热回收装置，所述可单独更换热管的膜式水冷壁组合式余热回收装置包括上箱体、多段余热回收段、中间过渡段、以及灰斗，其中，所述的上箱体位于余热回收段的上方，所述的中间过渡段位于相邻的余热回收段之间，所述的灰斗位于余热回收段的末端，
[0014]所述的上箱体设置有高温烟气入口，所述的余热回收段的壳体为膜式水冷壁，在所述的余热回收段的膜式水冷壁上设有由外插入的可单独更换的热管，所述可单独更换的热管的受热面覆有耐热和耐腐蚀涂层，
[0015]高温烟气经所述汽化冷却烟道、采用微封装工艺的高温相变式蓄热装置和可单独更换热管的膜式水冷壁组合式余热回收装置，被冷却、同时进行余热回收，此过程中所述采用微封装工艺的高温相变式蓄热装置进行蓄热或放，
[0016]汽化冷却烟道高温烟气出口与高温相变式蓄热装置的连接，高温相变式蓄热装置高温烟气出口与内置高温相变式蓄热器的耐高温脉冲喷吹陶瓷滤管除尘装置的连接，高温烟气经过汽化冷却烟道、高温相变式蓄热装置、内置高温相变式蓄热器的耐高温脉冲喷吹陶瓷滤管除尘装置、余热回收系统被冷却，同时余热被回收，其中，所述高温相变式蓄热装置和所述内置高温相变式蓄热器的耐高温脉冲喷吹陶瓷滤管除尘装置进行蓄热或放热。
[0017]根据本技术的集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统，其中，所述高温相变式蓄热装置包括圆形壳体和灰斗，其中，所述壳体包括上箱体和中箱体，所述中箱体内设置有高温相变蓄热芯，所述上箱体位于所述中箱体内的有高温相变蓄热芯的上部，所述灰斗位于所述的中箱体的下方；
[0018]所述上箱体设置有高温烟气出口，所述中箱体或灰斗上设置有高温烟气入口，在所述高温烟气入口处设置初级旋风分离/气流均分装置，所述高温烟气入口采取沿圆形壳体切线方向接入；
[0019]所述含尘烟气初级旋风分离/气流均分装置下部的直段管壁上开设有均布气流空洞；
[0020]所述灰斗下部设置有除尘灰气力输送发送器装置；
[0021]所述高温相变蓄热芯为蜂窝状管束，其与中箱体之间的间隙均为高温烟气流经通道；
[0022]所述的上箱体内设置有燃气冲击波吹灰装置，用于对高温烟气流经通道腔壁进行喷吹清灰；
[0023]所述的灰斗底部设置有由用于流化/阻燃/防爆压缩氮气喷吹装置；
[0024]所述中箱体、灰斗、以及高温烟气初级旋风分离/气流均分装置交汇的涡流区域设置有用于阻燃/防爆压缩氮气喷吹装置。
[0025]根据本技术的集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统，其中，所述高温恒温脉冲喷吹陶瓷滤管式除尘装置包括壳体和灰斗，其中，所述壳体由上至下包括上箱体和中箱体，所述上箱体与中箱体通过隔板隔开，所述灰斗位于所述的中箱体的下方；
[0026]所述上箱体上设置有净高温烟气出口，所述中箱体或灰斗上设置有含尘高温烟气入口，在含尘高温烟气入口设置有含尘烟气初级旋风分离/气流均分装置，所述含尘高温烟气入口采取沿圆形壳体切线方向接入，并与设置于中箱体或灰斗上内的含尘烟气初级旋风分离/气流均分装置一起对进入除尘器的高温含尘烟气进行初分离、沉降处理，所述含尘烟气初级旋风分离/气流均分装置下部直段管壁上开设有均布气流空洞；
[0027]所述灰斗下部设置有除尘灰气力输送发送器装置；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统，其特征在于，包括汽化冷却烟道、高温相变式蓄热装置、耐高温脉冲喷吹陶瓷滤管式除尘装置、余热回收系统、泄爆外逸烟气捕集及处理系统，其中，所述余热回收系统包括可单独更换热管的膜式水冷壁组合式余热回收装置，所述可单独更换热管的膜式水冷壁组合式余热回收装置包括上箱体、多段余热回收段、中间过渡段、以及灰斗，其中，所述的上箱体位于余热回收段的上方，所述的中间过渡段位于相邻的余热回收段之间，所述的灰斗位于余热回收段的末端，所述的上箱体设置有高温烟气入口，所述的余热回收段的壳体为膜式水冷壁，在所述的余热回收段的膜式水冷壁上设有由外插入的可单独更换的热管，所述可单独更换的热管的受热面覆有耐热和耐腐蚀涂层，高温烟气经所述汽化冷却烟道、采用微封装工艺的高温相变式蓄热装置和可单独更换热管的膜式水冷壁组合式余热回收装置，被冷却、同时进行余热回收，此过程中所述采用微封装工艺的高温相变式蓄热装置进行蓄热或放，汽化冷却烟道高温烟气出口与高温相变式蓄热装置的连接，高温相变式蓄热装置高温烟气出口与内置高温相变式蓄热器的耐高温脉冲喷吹陶瓷滤管除尘装置的连接，高温烟气经过汽化冷却烟道、高温相变式蓄热装置、内置高温相变式蓄热器的耐高温脉冲喷吹陶瓷滤管除尘装置、余热回收系统被冷却，同时余热被回收，其中，所述高温相变式蓄热装置和所述内置高温相变式蓄热器的耐高温脉冲喷吹陶瓷滤管除尘装置进行蓄热或放热。2.根据权利要求1所述的集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统，其特征在于，所述高温相变式蓄热装置包括圆形壳体和灰斗，其中，所述壳体包括上箱体和中箱体，所述中箱体内设置有高温相变蓄热芯，所述上箱体位于所述中箱体内的有高温相变蓄热芯的上部，所述灰斗位于所述的中箱体的下方；所述上箱体设置有高温烟气出口，所述中箱体或灰斗上设置有高温烟气入口，在所述高温烟气入口处设置含尘烟气初级旋风分离和气流均分装置，所述高温烟气入口采取沿圆形壳体切线方向接入；所述含尘烟气初级旋风分离和气流均分装置下部的直段管壁上开设有均布气流空洞；所述灰斗下部设置有除尘灰气力输送发送器装置；所述高温相变蓄热芯为蜂窝状管束，其与中箱体之间的间隙均为高温烟气流经通道；所述的上箱体内设置有燃气冲击波吹灰装置，用于对高温烟气流经通道腔壁进行喷吹清灰；所述的灰斗底部设置有用于流化、阻燃和防爆的压缩氮气喷吹装置；所述中箱体、灰斗、以及含尘烟气初级旋风分离和气流均分装置交汇的涡流区域设置有用于阻燃和防爆的压缩氮气喷吹装置。3.根据权利要求1所述的集高温恒温、高温净化及余热回收于一体的转炉纯干法除尘系统，其特征在于，所述高温恒温脉冲喷吹陶瓷滤管式除尘装置包括壳体和灰斗，其中，所述壳体由上至下包括上箱体和中箱体，所述上箱体与中箱体通过隔板隔开，所述灰斗位于所述的中箱体的下方；所述上箱体上设置有净高温烟气出口，所述中箱体或灰斗上设置有含尘高温烟气入口，在含尘高温烟气入口设置有含尘烟气初级旋风分离和气流均分装置，所述含尘高温烟
气入口采取沿圆形壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志忠，钱雷，何莉，张含笑，丁钧，侯运升，邹元龙，张鹏，曾正强，李钰，韩志强，陈媛，李乌龙，
申请(专利权)人：北京蓝天益鹏科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：