[发明专利]转炉烟气净化及余热回收系统及方法

说明书

本发明涉及一种转炉烟气净化及余热回收系统及方法，该系统包括汽化冷却烟道和余热回收装置，汽化冷却烟道与余热回收装置之间的烟道上布置有太棉过滤器，用于过滤烟气中的大颗粒粉尘和至少部分的细颗粒粉尘。本发明提供的转炉烟气净化及余热回收系统及方法，在余热回收装置之前，采用太棉过滤器过滤掉烟气中的大颗粒粉尘，避免了携带火星的大颗粒粉尘进入余热回收装置，从而可以防止余热回收装置中烟气发生爆炸，而且该太棉过滤器可以过滤大部分的细颗粒粉尘，因而进入余热回收装置的粉尘量很少，有效地避免了粉尘粘附导致余热回收装置效率过低的问题，也减少了粉尘对余热回收装置受热面的冲刷磨损。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种转炉烟气净化及余热回收系统及方法。

背景技术

转炉炼钢最重要的步骤之一就是吹氧脱碳，在此过程中，转炉会产生大量的烟气，烟气的主要成分为CO(约占66％)、CO₂(约占16％)和N₂(约占17％)，还有少量的O₂和Ar。由于转炉烟气中含有大量的CO，因此转炉烟气也称为转炉煤气，转炉煤气的初始温度在1600℃左右，其中包含了大量炼钢产生的粉尘，粉尘含量约为80～150g/m³，粉尘主要成分为FeO、Fe、CaO、MnO、SiO₂以及C等，遇氧气可能燃烧。转炉煤气具有易燃易爆的特性，其爆炸产生条件为：1)CO含量处于爆炸极限范围内；2)CO在自燃点(650℃)以下与O₂混合；3)遇到明火(达到最小点火能量)。

目前最常见的转炉烟气处理方法有两种。第一种是OG法，也称为湿法除尘，其主要流程是使1600℃左右的转炉烟气通过汽化烟道进行余热回收，在烟气温度降低至900℃左右时喷大量的水冷却，同时起到粗除尘和防爆作用，进一步采用文氏管喷水精除尘后将高热值低氧含量的煤气回收、将低热值或含氧量高的煤气点燃排空。第二种是干法除尘，主要有LT法和DDS法，其主要流程是使1600℃左右的转炉烟气通过汽化烟道进行余热回收，待烟气温度降至900左右时喷水雾冷却，然后通过电除尘器精除尘，再回收高质量煤气、点燃低质量煤气并排空。上述转炉烟气除尘方式本质上均不是真正的全干式除尘，为防止转炉煤气在自燃点以下产生爆炸，在回收转炉烟气高温段(1600℃～900℃)余热后均采用喷水的处理方式，导致转炉烟气中温度余热(900℃～200℃)全部浪费，同时，还浪费大量的水。

现有技术中也存在区别于上述传统方法的转炉烟气净化和余热回收方法，例如，转炉烟气的粗除尘采用重力沉降或旋风除尘等干式方法，粗除尘系统后接余热锅炉进行余热回收，余热锅炉后接布袋除尘器或静电除尘器进行精除尘。但是，这些方法都未进行工业应用，同时，也存在如下弊端：1)上述方法均不能彻底解决中低温段转炉煤气爆炸的问题；2)由于粗除尘效果有限，导致余热锅炉内部积灰严重，不仅影响换热效率，甚至影响系统的正常运行；3)精除尘如采用布袋，通常有烧毁的危险；如采用静电除尘器，又常常因频繁泄爆而影响正常的生产。

发明内容

本发明实施例涉及一种转炉烟气净化及余热回收系统及方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种转炉烟气净化及余热回收系统，包括汽化冷却烟道和余热回收装置，所述汽化冷却烟道与所述余热回收装置之间的烟道上布置有太棉过滤器，用于过滤烟气中的大颗粒粉尘和至少部分的细颗粒粉尘。

作为实施例之一，所述太棉过滤器的滤料采用粘结粒状无机物制成的低密度多孔材料。

作为实施例之一，所述余热回收装置包括余热锅炉。

作为实施例之一，所述余热锅炉内设有泄爆阀门。

作为实施例之一，所述汽化冷却烟道与所述太棉过滤器之间通过绝热烟道连接。

作为实施例之一，该转炉烟气净化及余热回收系统还包括煤气回收管路和烟气放散管路，所述煤气回收管路与所述烟气放散管路通过烟气流路切换单元与所述余热回收装置的烟气出口管连接。