[发明专利]一种电炉一次烟气卧式急冷沉降装置及其工艺流程

说明书

本发明属于冶金行业烟气的急冷除尘领域，涉及一种电炉一次烟气卧式急冷沉降装置及其工艺流程，包括急冷室，燃烧室以及沉降室；燃烧室包括设置在燃烧室上的燃烧室烟气入口，燃烧室侧面上还开设有燃烧室烟气出口；沉降室包括设置在沉降室侧面上的沉降室烟气入口，沉降室上还开设有沉降室烟气出口；急冷室的一端通过燃烧室烟气出口与燃烧室连接，另一端通过沉降室烟气入口与沉降室连接；急冷室内部还设置有用于喷淋用的雾化喷枪。本发明采用不同于现有技术的卧式设置，提高了急冷后烟气中粉尘的沉降效率，对喷淋未蒸发的液滴也可在沉降室内实现沉降捕集，可有效防止后续除尘管道内部积灰、板结，降低布袋除尘器运行负荷、提高运行寿命。

技术领域

本发明属于冶金行业烟气的急冷除尘领域，涉及一种电炉一次烟气卧式急冷沉降装置及其工艺流程。

背景技术

电炉冶炼过程中将产生大量的高温一次烟气，其中含有大量粉尘(10～20g/m³)，一次烟气先经过冷却，再送入布袋除尘器精除尘后排放，若电炉冶炼所用废钢质量较差，如含大量油漆、油脂、塑料、铜等，则电炉一次烟气中将可能产生大量的二噁英类剧毒物质。

二噁英是210种含氯有机化合物的统称，包括多氯代二苯并-对-二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)两大类。该类物质具有高温分解、低温从头合成的特点，具体为：当烟气在850℃下停留超过2s，则其中的二噁英可彻底分解成简单物质；而在烟气冷却过程中，尤其在300～500℃区间内，二噁英类物质会通过基元反应再次合成，该区间为二噁英合成的温度窗口。

目前针对电炉粉尘及二噁英的治理，主要是先将一次烟气冷却，冷却方式包括：喷淋冷却塔、机力风冷器、混风、余热锅炉等，然后由布袋除尘器对烟气进行净化后排放。随着环保标准的日益严格，采用机力风冷、混风或余热锅炉等冷却方式的系统，其烟气二噁英将难以实现达标排放。喷淋冷却塔也成为目前治理电炉烟气二噁英的主流方案，通过喷淋冷却将高温烟气(850℃)快速(2s内)冷却至300℃以下，但是为保证喷水与烟气的充分混合，喷淋急冷塔筒体高度一般设计较高(10～25m)，对于部分改造项目现场场地难以满足布置高度的要求；另外，实际运行中，喷淋塔内常出现喷水湿壁、粉尘板结等现象；同时，喷淋塔入口及喷淋塔内烟气流速较高，粉尘难以沉降、喷淋未蒸发的液滴也会随着气流进入后端除尘系统，导致后端的除尘管道内出现大量的积灰、板结，进而引发管道坍塌、布袋糊损等事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电炉一次烟气卧式急冷沉降装置及其工艺流程，实现电炉一次烟气中二噁英的彻底分解及可靠抑制，同时可将烟气中的大颗粒粉尘高效沉降，以降低除尘系统负荷，防止除尘管道积灰板结。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电炉一次烟气卧式急冷沉降装置，包括急冷室，急冷室的两端分别连接有燃烧室以及沉降室；

燃烧室包括设置在燃烧室上的燃烧室烟气入口，该燃烧室烟气入口的内部设置有补燃烧嘴以及入口温度传感器，燃烧室侧面上还开设有燃烧室烟气出口；

沉降室包括设置在沉降室侧面上的沉降室烟气入口，沉降室上还开设有沉降室烟气出口，沉降室烟气出口的内部设置有出口温度传感器；

急冷室的一端通过燃烧室烟气出口与燃烧室连接，另一端通过沉降室烟气入口与沉降室连接；急冷室内部还设置有用于喷淋用的雾化喷枪。

可选的，烟气在急冷室中的流向为第一方向，与该第一方向垂直的平面为第一平面，急冷室在第一平面上的投影面积小于燃烧室在第一平面上的投影面积，急冷室在第一平面上的投影面积小于沉降室在第一平面上的投影面积。

可选的，燃烧室烟气出口为缩口结构，其靠近急冷室一端在第一平面上的投影面积沿着燃烧室所在的方向逐渐增大。

可选的，沉降室烟气入口为扩口结构，其靠近急冷室一端在第一平面上的投影面积沿着沉降室所在的方向逐渐增大。