[发明专利]新型二段式转炉煤气余热回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及转炉炼钢中煤气余热回收及净化技术领域，尤其是涉及一种新型二段式转炉煤气余热回收系统。

背景技术

我国有70％左右的总钢产量采用氧气顶吹转炉冶炼工艺，转炉煤气的回收利用技术与环保和节能密切相关。氧气顶吹转炉冶炼中产生副产品为1400-1600℃转炉煤气，其能质为高温煤气显热和热值为7000～8000KJ/Nm³的化学能(CO)。为了提高能量回收率并减少环境污染，国内、外行业内对转炉煤气回收净化一般采用“OG”湿式除尘净化方法和“LT”干式静电除尘净化方法。从对转炉煤气的除尘效率来比较,“LT”法除尘系统除尘效率高,转炉煤气含尘量可降至约10mg/m³,进一步利用时可直接送往用户点；而OG系统回收的转炉煤气其含尘量在50～150mg/m³。

由于“OG”湿式除尘净化工艺技术较成熟，在我国钢铁企业普遍采用“OG”湿式除尘净化方法，其目前的工艺流程为1400-1600℃的的煤气经汽化冷却烟道后，煤气温度降至800-1000℃后，进入一级水溢流固定文氏管，急剧降温到70℃以下，下设脱水器，然后进入二级可调文氏管，烟气中的灰尘主要在这里除去，然后经过90度的弯头脱水器和塔式脱水器进入风机系统送至用户或放散塔。该方法主要的缺点是，工艺流程复杂，流动阻力大，喷水减温及除尘后，热量回收率低，转炉煤气废水处理困难，湿式除尘效率低。这种方法导致转炉烟气中大量的热量无法被利用，既浪费了能源、增加了水或蒸汽的消耗，又产生了大量的工业废水，从而增加了废水处理的成本，并且煤气中含水率高，造成了风机叶轮的严重磨损和腐蚀。煤气中粉尘基本上铁粉末，提高除尘率也是回收矿产资源，减少大气污染。

转炉煤气中含有O₂、CO和CO₂等气体，极易爆炸和使人中毒，给安全生产带来严重的威胁。当煤气中O₂超过2％，工艺要求煤气应该放散，而不能回收，更不能进入电除尘系统。所以，“LT”干式静电除尘净化方法对煤气净化处理效果优于“OG”方法，但对系统安全性要求很高。

发明内容

本发明为了解决目前转炉煤气回收过程中的难题，提高转炉煤气的热能回收率，为此提供了一种新型二段式转炉煤气余热回收系统，依次包括连接的转炉1、转炉烟道2、火管式自然循环转炉煤气余热锅炉6、煤气除尘净化装置7，所述煤气除尘净化装置7与转炉煤气储柜9和放散烟囱10连接，转炉1产生的煤气经转炉烟道2汽化冷却后，温度由1400-1600℃降至800-1000℃，再进入火管式自然循环转炉煤气余热锅炉6。

本发明新型二段式转炉煤气余热回收系统，在转炉烟道2和火管式自然循环转炉煤气余热锅炉6之间连有一高温旋风分离器3，高温旋风分离器3分离出煤气中50％以上的粗颗粒粉尘。

本发明新型二段式转炉煤气余热回收系统，还包括煤气净化装置11，在高温旋风分离器3和火管式自然循环转炉煤气余热锅炉6之间连有一高温三通切换阀4，高温三通切换阀4、煤气净化装置11和转炉煤气储柜9依次连接，形成工艺旁路。

本发明新型二段式转炉煤气余热回收系统，所述煤气除尘净化装置7通过第一三通切换阀8分别与转炉煤气储柜9和放散烟囱10连接。

本发明新型二段式转炉煤气余热回收系统，在高温三通切换阀4与煤气净化装置11之间连有第二三通切换阀12，第二三通切换阀12还与放散烟囱10连接。

本发明新型二段式转炉煤气余热回收系统，所述火管式自然循环转炉煤气余热锅炉6包括上锅筒和下锅筒，上、下锅筒之间通过上升管和下降管连通，所述下锅筒的两端分别设有一烟室5，在两烟室5之间的下锅筒内布置有直通的烟道管束，煤气从烟道管束内通过，烟道管束外的下锅筒内充有水，烟道管束内的煤气在流动过程中与管束外的水进行热交换，产生饱和蒸汽从上升管进入上锅筒，上锅筒内的水从下降管补充到下锅筒内，形成一自然循环汽水回路。由于煤气换热管道浸没于在锅筒内水中，万一管道由渗漏，也能确保运行安全。

本发明新型二段式转炉煤气余热回收系统，所述烟室5主要由管板和锅筒封头组成，在烟室5的下部还设有出灰机构，烟道管束布置在两管板之间。