[发明专利]一种冲天炉余热利用除尘脱硫一体化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲天炉余热利用除尘脱硫一体化系统，可广泛应用于冲天炉熔炼系统中。

背景技术

在冲天炉熔炼过程中，由于焦炭的燃烧，金属炉料的预热、熔化及过热、炉气的运动、炉料的加入及下降等作用，还有因化学作用，热作用以及机械作用，使冲天炉排放的烟气中含有大量的气体及固体有害物质。这些物质不仅对人类是有害的，而且对自然环境有极大的危害，对大气造成了严重的污染。目前，要达到国家规定的排放标准，除尘设备十分复杂，占地面积大，投资多。

现有冲天炉除尘技术存在的问题有：1、烟气温度高。冲天炉处于正常炉况时，混入加料口冷风后，烟气温度≤120℃；当加料不及时，空炉、棚料及打炉瞬间烟气温度急剧上升，可达600℃～800℃，这为单一的干法除尘带来困难。2、粉尘多，微粉比例大，大部分不亲水。由于不亲水，单一的湿法除尘效果差。3、烟气含酸性氧化物及氮氧化物。焦炭燃烧过程中产生的SO₂、CO₂和NO_X都溶于水，呈酸性。若用湿法除尘，水呈酸性，易腐蚀设备，对人有害，还污染水质和土壤。

冲天炉排出的烟气具有很高的温度，一般直接排放或者经过冷却处理后排放，烟气废热白白浪费掉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种除尘脱硫效果好、余热利用、节能环保、占地面积小、投资少、运行费用低的冲天炉余热利用除尘脱硫一体化系统。

为了达到上述目的，本发明一种冲天炉余热利用除尘脱硫一体化系统，包括设有少量空气入口的冲天炉，安装在冲天炉顶部并设有少量空气入口的火花捕集器，一端安装在火花捕集器侧面的第一级烟气输出管道，安装在烟气输出管道另一端上的旋流式空气换热器，安装在旋流式空气换热器侧面的供风管道，安装在供风管道另一端上的鼓风机，安装在冲天炉与旋流式空气换热器之间的供风热管，安装在旋流式空气换热器顶部的第二级烟气输出管道，安装在第二级烟气输出管道另一端的旋流式多管水冷却器，安装在旋流式多管水冷却器下部侧面的供水管道，安装在供水管道另一端的冷却水泵，安装在旋流式多管水冷却器上部侧面的回水管道，安装在回水管道另一端的冷却塔，一端与冷却水泵相连的进水管，冷却塔底部安装的回水管，与进水管、回水管相接的冷却水池，安装在旋流式多管水冷却器顶部的第三级烟气输出管道，安装在第三级烟气输出管道另一端上的布袋除尘器，安装在布袋除尘器侧面上的第四级烟气输出管道，安装在第四级烟气输出管道另一端上的引风机，安装在引风机烟气出口管道周围的高效烟气脱硫塔，安装在高效烟气脱硫塔顶部的烟囱，安装在高效烟气脱硫塔上部的脱硫供水管道，安装在脱硫供水管道另一端的脱硫水泵，安装在脱硫水泵上的

脱硫供水管，安装在高效烟气脱硫塔下部的脱硫回水管，与脱硫供水管、脱硫回水管相接的脱硫水池。

本发明一种冲天炉余热利用除尘脱硫一体化系统，所述的旋流式多管水冷却器，包括封闭的外筒体和由封闭的外筒体内置很多换热管。

本发明一种冲天炉余热利用除尘脱硫一体化系统，将引风机设在布袋除尘器之后，避免了粉尘对引风机的磨损，延长了风机使用寿命。

本发明一种冲天炉余热利用除尘脱硫一体化系统，其工作原理是：冲天炉所出来的烟气，首先，经过火花捕集器，把大于50um的烟尘颗粒除去；其次，高温含尘气体进入旋流式空气换热器，高温含尘气体得到第一次冷却，温度可下降到150～160℃，同时一部分粗颗粒在气体扩张、流速减慢和旋风的作用下沉降下来；再次，含尘气体进入旋流式多管水冷却器，烟气得到进一步冷却，温度下降到110℃以下；然后，含尘气体再进入布袋除尘器除尘；最后，经布袋除尘器净化后的烟气，由引风机抽至高效烟气脱硫塔进一步除尘、脱硫。经过以上几步处理后的洁净气体通过引风机排入大气。本发明经多级除尘步骤，有目的地去除大、中、小颗粒，从而达到除尘效果，又降低成本，减少占地面积。同时在消烟除尘脱硫过程中，既降低了烟气的温度，又充分利用了余热。其烟尘排放浓度≤20mg/Nm³，除尘效率可达99%以上。

本发明一种冲天炉余热利用除尘脱硫一体化系统，从冲天炉设计开始，就考虑到后级除尘的治理。设计冲天炉时，根据熔化铸件材质的不同要确定相应的冲天炉有效高度，通常冲天炉有效高度比正常冲天炉加高2～3m，熔化灰口铸铁、球墨铸铁时有效高度增加值取下限，熔化可锻铸铁冲天炉有效高度增加值取上限。

本发明一种冲天炉余热利用除尘脱硫一体化系统，在冲天炉、火花捕集器处要掺入一定的少量空气，目的是：