[发明专利]炼钢转炉烟气纯干法除尘与同步热能回收工艺及余热锅炉

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种炼钢转炉烟气纯干法除尘与同步热能回收工艺及余热锅炉，特别涉及炼钢转炉及电炉的干法除尘，属于干法除尘技术领域。

二、背景技术：

1、转炉炼钢概况

炼钢转炉是指氧气顶吹转炉，含顶底复吹转炉。目前，高炉铁水进行转炉吹氧炼钢已成为主要的炼钢工艺，全国转炉有数百座，转炉年钢产量已达到3亿吨以上。

转炉在冶炼过程中，随着氧气的吹入，产生大量的烟气，在炉内称之为炉气。炉气经汽化烟罩进入除尘系统的称为烟气主系统；从炉口及其它部位外逸的烟气，称为副系统，也叫二次烟尘。主系统的烟气经净化后，CO＞30％、O2＜2％的，称为转炉煤气，进入转炉煤气柜；CO＜30％、O2＞2％的，称为废气，送放散塔放散。

转炉在冶炼周期内，烟气量很大，烟气量约为600NM3/t钢；炉内温度很高，最高超过1600℃，致使其烟气温度也很高，至汽化烟罩III段出口，即进入除尘系统前，烟温高达800～1000℃。烟气中含尘量很高，达80～150g/m³，有时瞬时达200g/m³。因此，无论是回收煤气或是放散，都必须除尘净化。

2、现行转炉烟气处理方法

目前，国内外转炉烟气净化处理有两种工艺：

第一种日本新日铁和川崎公司于60年代联合开发研制成功的转炉煤气净化技术，称为“OG”法，即烟气从汽化烟罩末段出来后，先进入“一级文氏管”除尘器，然后进入“二级文氏管”除尘器，用水将烟温从800～1000℃降到73～65℃，含尘量由80～150g/m³降至100mg/m³以下，然后进行煤气回收或放散。这种工艺流程称为湿法除尘工艺，这种工艺的优点是系统安全可靠；缺点是耗水量很大，每吨钢约3～5吨水，以80t转炉为例，小时用水量达300～500t，并且污水污泥处理量大，需设庞大的处理系统，能耗高且环境污染严重。

第二种是德国蒂森公司和鲁奇公司在60年代末联合开发了在转炉煤气干法除尘技术。简称“LT”法。系统主要由蒸发冷却器、静电除尘器和煤气冷却器组成，该流程烟气从汽化烟罩末段出来后，先进入蒸发冷却器，采用双介质(蒸汽和水)将烟气从800～1000℃降至200℃，进电除尘器，将烟气含尘量降到10mg/m³，然后进行煤气回收或放散。在全国和全世界正处在推广扩大应用中。它耗水量较低，每吨钢耗水约0.5～1.0t，取消了庞大的水处理系统，炉尘呈干粉状。但投资高，运行中管理和操作要求高。

3、现行转炉烟气处理方法的缺点

现行转炉烟气处理的方法中，无论是“OG”法还是“LT”法都存在共同的缺点，即都需要喷入大量的水来冷却烟气，从而造成：

(1)800～1000℃的烟气高温显热不能回收利用。

800～1000℃转炉烟气高温显热量：

转炉烟气从炉口到汽化烟罩末段出口，烟温从1600℃降到900℃，温差为700℃，这属于转炉设备本身回收的热能；烟气进入除尘系统，通过喷水，将烟温从900℃将到200℃，温差也是700℃，回收这700℃温差的热能，相当于转炉烟气可回收总热能的45％，吨钢约为30万KJ。

(2)喷水冷却烟气的同时，水变成蒸气，被烟气带走，浪费大量水资源。

转炉烟气喷水蒸发量：

转炉烟气的降温一是靠水蒸发的汽化潜热，二是靠水升温，而水本身所带热量是有限的。根据计算和实测，80t转炉，每炉钢蒸发约为32t水，年蒸发水量约38万吨。

(3)喷水后产生的蒸汽增大了烟气量，后续除尘设备投资增大，运行费用增大，风机电耗增加。

转炉烟气喷水后体积的增加量：

转炉烟气在喷水降温时产生的蒸汽，随烟气进入除尘系统，经风机随废气放散。在负压工况下，吨水蒸汽体积约为2000m³，约占烟气工况体积的1/3。

(4)炉尘无法直接转化利用。

三、发明内容：

本发明的目的是提供一种把国际国内目前被视为不可能回收利用的转炉800～1000℃烟气高温显热用直立烟道式抗爆型余热锅炉转变为蒸汽回收利用；并实现用直立烟道式抗爆型余热锅炉冷却高温烟气的炼钢转炉烟气纯干法除尘与同步热能回收工艺及余热锅炉。

本发明的炼钢转炉烟气纯干法除尘与同步热能回收工艺是：