[发明专利]一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统和方法

说明书

本发明公开了一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统和方法，包括：输入管，输入管与旋风除尘模块连接，旋风除尘模块通过连接管道与干式冷却除尘模块连接，干式冷却除尘模块通过连接管道与布袋除尘模块连接；布袋除尘模块通过母管与净煤气燃烧模块连接，净煤气燃烧模块与发电模块连接；本发明通过对荒煤气进行除尘和降温，最大限度回收了荒煤气中的粉尘资源及热能，获得重大社会效益及经济效益；通过净煤气燃烧模块进行煤、气混烧后通过汽轮发电机组进行发电，解决了矿热炉煤气热能含量丰富、粉尘价值高但温度波动范围大、烟尘分离回收利用困难的难题，实现热能与粉尘资源的回收利用，并将热能转化为高阶电能。

技术领域

本发明涉及烟尘处理领域，尤其是一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统和方法。

背景技术

锰铁合金是非常重要的冶金工业原料，大量用于炼钢、机械及铸造业中做脱氧剂与添加剂，更是冶炼特种钢不可或缺的添加剂，需求量大。

矿热炉是锰铁合金生产的必须设备，其排出的荒煤气含尘量非常高，且含有大量MnO，毒性强，少量进入人体将给肝、肾及生殖系统等造成严重伤害，回收则可直接作为原料，节约大量资源。另一方面，荒煤气可利用热能非常巨大，可燃成分CO含量30～50％，潜热丰富，可直接作为燃料，且出炉口处荒煤气温度最高可达800～1000℃，显热高，回收利用价值好。

荒煤气温度高、易燃易爆且温度和含量波动性大，造成了锰铁合金矿热炉烟尘治理及余热回收利用难度非常大，尤其是烟尘粘性强、易堵塞、易自燃，所以，长期以来，锰铁合金矿热炉烟尘排放以直接排放和水洗除尘为主，造成严重大气、土地及水体污染。近几年随着环保要求的不断提高，很多地方都开始研究、采用各种工艺来进行烟尘治理及余热回收利用，但很多都因对粉尘特性研究不足，工艺存在缺陷，只能实现减少排放含尘量，不能回收利用粉尘资源及荒煤气热能。

我国现有锰铁合金矿热炉近2000余台，地域分布广、对周边环境污染严重、高品位资源及能量未能有效回收利用造成大量浪费。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统和方法；本发明解决了锰铁合金矿热炉污染严重的问题；解决了锰铁合金矿热炉不能将能量回收利用的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种锰铁合金矿热炉烟尘治理与余热综合利用系统，包括：输入管，输入管与旋风除尘模块连接，旋风除尘模块通过连接管道与干式冷却除尘模块连接，干式冷却除尘模块通过连接管道与布袋除尘模块连接；布袋除尘模块通过母管与净煤气燃烧模块连接，净煤气燃烧模块与发电模块连接；所述旋风除尘模块、干式冷却除尘模块和布袋除尘模块均用于荒煤气的降温除尘；连接管道用于传输荒煤气。

进一步的，所述旋风除尘模块为水冷旋风重力除尘室，用于通过水冷对荒煤气降温，再通过旋转气流将荒煤气中的大颗粒与荒煤气分离，再通过大颗粒自身重力使大颗粒运动至除尘室底部。

进一步的，所述干式冷却除尘模块为相变冷却除尘室；所述相变冷却除尘室内设置有装有液体的换热内胆和热管，通过相变换热及间壁换热方式降低荒煤气温度；所述换热内胆两端分别设置有冷水入口和液体及饱和蒸汽出口；所述热管数量若干且均匀分布在换热内胆两侧，用于吸收荒煤气中的热量。

进一步的，所述干式冷却除尘模块上还设置有若干连接管道，用于分级、分点将荒煤气引入干式冷却除尘室，实现对温度大范围波动的适应。

进一步的，所述布袋除尘模块为布袋除尘室，用于除去荒煤气中细小的粉尘颗粒。

进一步的，所述旋风除尘模块、干式冷却除尘模块和布袋除尘模块底部均设置有在线输灰阀，用于实现在线输灰的同时，严格保证系统的密封，防止空气进入负压的系统中，发生爆炸。

进一步的，所述输入管上设置有点火放散蝶阀和水封阀，用于系统故障时对煤气进行安全处理。