[发明专利]一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤气治理工艺，尤其涉及用于冶金、除尘等行业的一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺。

背景技术

在转炉炼钢过程中，会有大量的含一氧化塔烟气和氧化铁粉尘产生，由于转炉煤气是良好的工业能源，因此，必须对含尘烟气进行必要的除尘并回收有价值的煤气，钢铁行业转炉煤气除尘和回收目前主要以湿法工艺——OG法和干法工艺——LT为主，两种工艺并存。OG(Oxygen Converter Gas RecoverySystem)湿法除尘工艺，由于其工艺简单、安全可靠、易于掌握，一直是国内煤气除尘工艺的首选，到目前为止，国内转炉煤气除尘90％以上采用此工艺。但OG系统的缺点也相当突出，由于OG系统采用水浴法降温和文氏管水除尘方式，转炉煤气从汽化冷却烟道出口的1000℃降至65℃需要的新水耗量达0.3～0.4m³/t钢，浊环水耗量达2.3～2.6m³/t钢，是转炉炼钢除连铸外的耗水大户，企业为此需配备一整套浊环水处理系统，年运行和维护费用很高；其次，OG法核心除尘设备为一、二级文氏管，是典型的阻力换除尘效率的设备，系统阻力高达25000～28000Pa，除尘电耗很高；其三，转炉煤气含尘量高达70～130g/Nm³，OG工艺水平现阶段只能确保排放浓度小于等于100mg/Nm³，同时，设备运行极易受到水质波动影响，排放浓度往往难于保证，烟囱冒黑烟现象偶有发；其四，由于除尘后的粉尘以污泥形式存在，需经过粗滤、沉淀、压滤、烘干、运输等环节才能回收到烧结利用的，中间过程容易产生二次污染、加上成分难以控制，污泥处理和综合利用一直以来是钢铁企业循环经济的难题。LT 法是一种干法除尘工艺，它采用“蒸发冷却器+静电除尘+煤气冷却器”的基本工艺，该技术克服了OG的大多数缺点：无需配置浊环水处理系统、其能耗低、排放浓度小于等于10mg/Nm³，是当前推广的新兴技术。但LT技术也有其局限性，由于LT采用了静电除尘器作为除尘主体，电极放电打火从工艺上不可能完全避免，从而引发频繁煤气爆炸的问题，有较大的安全隐患，直接影响转炉的正常生产；其次，静电除尘器的除尘效率受电场电压限定，入口粉尘含湿度和粉尘浓度一旦出现大的波动，会直接影响到排放浓度，导致环保排放超标；第三，由于该工艺的本质仍为半干法，为了调质和降温需要，冷却塔需要完全蒸发一次新水以确保烟气温度从1000℃降至200℃，耗水量达0.25～0.3m³/t钢，煤气含湿不可避免，煤气热值没有得到根本性提高，同时含湿烟气在电除尘器内结露带来极板、极线腐蚀等一系列问题，减少了设备使用寿命；其四，由于LT设备系统自控联锁水平要求很高，特别是蒸发冷却器的动态跟踪调节技术、静电除尘高压放电火花控制技术等，导致设备装备水平和一次投资高昂，企业管理维护成本难于降低，加上安全隐患没有得到彻底解决，目前其推广应用受到一定的制约。

发明内容

本发明针对现有技术中均存在的高温煤气热量没有得以回收、煤气含湿量大、二次污染、排放浓度高、静电除尘极板易腐蚀、易放电导致煤气爆炸的问题，提供了一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种全干袋式转炉煤气负能净化回收工艺，所述工艺步骤如下：

第一步：煤气捕集：转炉冶炼过程中产生的炉内原始煤气通过设置在炉口上方的活动烟罩口捕集；

第二步：高温段煤气降温及余热回收：活动烟罩口捕集的1450-1650℃的煤气进入与活动烟罩口连接的汽化冷却烟道后，通过汽化水流过的间壁换热降温至900-1000℃，同时回收产生的饱和蒸汽，在汽化冷却烟道的中间段设置一个烟道用可燃气体抑爆装置以降低前烧期和后烧期煤气的含氧量；

第三步：中低温段煤气降温及粗除尘：在汽化冷却烟道出口处设置一台管束式换热器，将含尘煤气温度从900～1000℃进一步降至200℃以下，回收由此产生的饱和蒸汽，同时沉降含尘煤气中的大颗粒粉尘；

第四步：煤气净化：在管束式换热器的出口处，通过碳钢煤气管道输送含尘煤气到采用耐高温防静电滤料的煤气袋式除尘器里进行除尘，直至除尘后的煤气含尘浓度小于等于30mg/Nm3，另外在碳钢煤气管道上设置一台用以消灭烟气中残存的火星并确保煤气输送和除尘过程安全的火花熄灭器；