一种转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器制造技术

本实用新型专利技术提供一种转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器，包括非金属补偿器；蓄热换热段，与非金属补偿器相连；冷却塔，包括冷却塔体，蓄热换热段位于冷却塔体上部，在冷却塔体内设置有喷枪，喷枪与水源相连；旋风除尘再热段，位于冷却塔体下部；烟气出口管道；设置于旋风除尘再热段侧面；以及密封卸出灰装置，与旋风除尘再热段的底部相连。在本实用新型专利技术中，综合地把非金属补偿器、蓄热换热段、冷却塔等部件有机的结合在一起，并且对非金属补偿器、蓄热换热段等部件进行相应的改进，有效地平衡了能耗、用水量、水处理、设备性能和寿命等各方面因素，适合做为各种容量的转炉除尘系统的改造和新建。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冶金环境保护技术，尤其涉及一种转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器。
技术介绍
在冶金行业中，转炉工作时其吹氧过程中会产生高温含尘烟气，其温度可达 1400-1600°C。虽然该高温烟气首先通过汽化冷却烟道进行余热锅炉冷却回收蒸汽，但其输出的烟气温度仍可高达900°C。随后再经过其它的冷却和粗除尘设备进行除尘和冷却。在OG为代表的湿法除尘法中采用溢流文氏管(或称一文)或饱和洗涤塔，将高温烟气冷却到70-75°C、除尘率90-95 %。中国专利CN2793661Y公开了一种半干式蒸发冷却洗涤塔，其同样将高温烟气冷却到70-75°C，除尘率90-95 %。而在以LT为代表的干法系统中， 则采用蒸发冷却塔将烟气冷却到200 V，除尘率40-45 %。近年来以中国专利CNlO 114411IA 为代表的多项中国专利采用旋风重力类的高温除尘加余热锅炉的方式进行烟气的冷却和粗除尘。溢流文氏管或饱和洗涤塔的优点是冷却速度快安全可靠、除尘效率高，缺点是耗水量很大，水质要求高，设计标况气水比达3-5 1/Nm3,实际运行更高，导致水处理系统投资、占地、运行费用、能耗都过高，不符合节能减排低碳的形势要求，处于逐步淘汰中。半干式洗涤塔(或称高效节水型洗涤塔)优点是采用了蒸发冷却，水量节省50%，但粉尘仍然全部进入排水中，没有彻底解决水处理问题。采用旋风重力类的高温除尘加余热锅炉进行转炉烟气的冷却和粗除尘，优点是完全不用循环水处理，并且能回收干粉尘和余热。缺点一是高温烟气出口温度在200°C时余热锅炉的换热效率低，设备尺寸大不经济，更主要的是设备设计和运行中，比较难解决转炉生产周期性引起的巨幅、频繁急冷急热和粉尘粘结的相关问题。以LT为代表的现有干法除尘所用的蒸发冷却塔的优点是实现了 100%的蒸发冷却，彻底解决了湿法的水处理难题。但其存在的缺点一是喷枪安装在汽化烟道内，开始喷水的温度高，增加了烟气的含湿量；二是烟气在蒸发冷却器内的分布不均勻；三是采用蒸汽雾化，不仅运行费用高，更主要的是冷却后烟气中的含湿量高，可达350-500g/Nm3，对应的结露温度在60-75°C，在设备运行中比较难完全避免粘灰引起的维修量大的难题；四是除尘效率低，只有40-45%，没有充分发挥其干收尘作用，将大部分的粉尘留给后步的精除尘器处理既不合理也不经济。更重要的是系统运行不稳定、维修量大、对转炉正常生产影响多，推广的几十年在全球也不过100座转炉，仅有很低约10 %的普及率。世界上钢铁工业先进的日本曾经采用过，后来拆除，一直没有一座转炉采用干法。我国早期采用干法的钢厂在后来陆续建设的转炉中少有继续采用干法的。
技术实现思路
因此，本技术的目的在于提供一种转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器，能有效地平衡能耗、用水量、水处理、设备性能和寿命等各方面因素，提供一种适合于各种容量转炉除尘系统改造和新建的技术方案。根据上述目的，本技术的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器包括非金属补偿器，连接到汽化冷却烟道上；蓄热换热段，与所述非金属补偿器相连；冷却塔，包括一个冷却塔体，所述蓄热换热段位于所述冷却塔体上部，在所述冷却塔体内设置有喷枪，所述喷枪与水源相连，用于向所述冷却塔体内喷射细水雾；旋风除尘再热段，位于所述冷却塔体下部；烟气出口管道；设置于所述旋风除尘再热段侧面；以及密封卸出灰装置，与所述旋风除尘再热段的底部相连。在上述的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器中，所述喷枪还与气源相连。在上述的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器中，所述非金属补偿器包含法兰，连接到所述汽化冷却烟道上；隔热导流环管，呈环状结构，在所述环状结构中填充有耐火材料；以及均流板，设置在所述隔热导流环管的内圈。在上述的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器中，所述均流板为内衬耐火材料的钢板。在上述的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器中，所述喷枪是双流体气雾喷枪或压力雾化喷枪。在上述的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器中，所述蓄热换热段包括位于上部的多孔耐火砖；位于上部的支撑梁；以及位于所述多孔耐火砖和所述支撑梁之间、纵向设置的多根换热管，在所述换热管外填充有耐火材料。在上述的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器中，所述换热管包括导流管和位于所述导流管内的换热插件。在上述的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器中，在所述导流管外还设置有隔热层。如上所述，在本技术中，综合地把非金属补偿器、蓄热换热段、冷却塔等部件有机的结合在一起，并且对非金属补偿器、蓄热换热段等部件进行相应的改进，有效地平衡了能耗、用水量、水处理、设备性能和寿命等各方面因素，同时也适合于各种容量的干法、湿法除尘系统的改造和新建。附图说明图1是本技术的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器的结构示意图；图2A和图2B分别示出了图1中非金属补偿器俯视图和剖面图。图3A和图;3B分别示出了图1中蓄热换热段的俯视图和剖面图。附图标记1-非金属补偿器2—蓄热换热段3—冷却塔4—旋风除尘再热段5—密封卸出灰装置11--法兰12--隔热导流环管13--均流板21--隔热层22--支撑梁23--换热管24--耐火材料25--导流管26--多孔耐火砖27--换热插件31--冷却塔体32--喷枪41--烟气出口具体实施方式请参见图1，图1示出了本技术的转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器的结构示意图。如图1所示，除尘器的最上部为非金属补偿器1，在非金属补偿器1的下方与之连接的是蓄热换热段2，在蓄热换热段2的下方依次是冷却塔3、旋风除尘再热段4和密封卸出灰装置5。非金属补偿器1通过汽化冷却烟道0连接到前面的烟气进口(图中未出了)。非金属补偿器1通过法兰连接到烟气冷却烟道上。图2A和图2B分别示出了图1中非金属补偿器1俯视图和剖面图。其中，图2B是沿图2A中A-A线的剖视而得。请同时参见图2A和图2B，非金属补偿器1包含法兰11、隔热导流环管12和均流板13。法兰11位于非金属补偿器1的上部，用于将非金属补偿器1 连接到前面的汽化冷却烟道0上。隔热导流环管12呈环状结构，采用钢板制作，在环状结构中填充耐火材料。均流板13设置在隔热导流环管12的内圈，均流板13采用内衬耐火材料的钢板制成，如此使得进入到本烟气干式蒸发冷却除尘器的烟气流量分布尽量均勻。图3A和图;3B分别示出了图1中蓄热换热段2的俯视图和剖面图。其中，图是沿图3A中B-B线剖视而得。请同时参见图3A和图3B，蓄热换热段2的上部是多孔耐火砖 26，下部是支撑梁22。在多孔耐火砖沈和支撑梁22之间纵向设置有多根换热管23，在换热管23外填充有耐火材料M。换热管23包括导流管25和换热插件27。导流管25形成圆环状，中间中空，用于通过高温烟气，换热插件27设置于导流管25中，另外，还可以在导流管25的外壁设置隔热层21。请回到图1，冷却塔3包含一个冷却塔体31，在冷却褡体31内设置有喷枪32。冷却塔体31可以是钢板焊接而成的立式或卧式结构，外加耐火材料隔热保温层，最外层可采用彩色或镀锌板，并带有一定数量的检修和卸爆门(图中未示出)。喷枪32与水源相连，用于向冷却塔体31内喷射细水雾。更佳地，可以将喷枪32还与气源相连，以产生现颗粒更细的水雾。喷枪32可以选用双流体气雾喷枪或者压力雾化喷枪，气体可选择氮气、蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种转炉一次烟气干式蒸发冷却除尘器，其特征在于，包括：非金属补偿器，连接到汽化冷却烟道上；蓄热换热段，与所述非金属补偿器相连；冷却塔，包括一个冷却塔体，所述蓄热换热段位于所述冷却塔体上部，在所述冷却塔体内设置有喷枪，所述喷枪与水源相连，用于向所述冷却塔体内喷射细水雾；旋风除尘再热段，位于所述冷却塔体下部；烟气出口管道；设置于所述旋风除尘再热段侧面；以及密封卸出灰装置，与所述旋风除尘再热段的底部相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨，裴丽苗，
申请(专利权)人：斯普瑞喷雾系统上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31