[发明专利]一种净化电炉一次烟气二噁英和粉尘的急冷塔

说明书

本发明公开一种净化电炉一次烟气二噁英和粉尘的急冷塔，属于工业除尘领域。针对现有技术中急冷塔净化效果差和一次烟气除尘系统稳定性低的问题，本发明提供一种净化电炉一次烟气二噁英和粉尘的急冷塔，它包括塔体，塔体内部设置有若干个喷雾装置I，塔体底部设置有储灰仓，所述塔体的顶部设置有进气口和排气芯管，进气口与塔体顶部相切，排气芯管从塔体顶部插入至塔体中；排气芯管的正下方设置有喷雾装置II，若干个喷雾装置I呈环形分布在塔体内部。本发明中含尘烟气在塔体中做旋转运动，增加烟气与两个喷雾装置喷出的溶液反应时间，最大限度避免二噁英的合成，提高急冷塔净化二噁英和预除尘的效率；结构简单、净化效率高、运行稳定且维护费用低。

技术领域

本发明属于工业除尘技术领域，更具体地说，涉及一种净化电炉一次烟气二噁英和粉尘的急冷塔。

背景技术

随着我国钢铁工业技术的快速发展，以废钢为主要原料的电炉炼钢技术发展迅速。废钢一般都含有油脂、塑料等，其在连续加料过程中被电炉一次烟气预热产生大量含二噁英的烟气，同时电炉冶炼过程中也会产生一部分含二噁英和粉尘的烟气。二噁英是剧毒物质，其毒性是氰化物的130倍，是砒霜的900倍，一旦二噁英进入大气造成污染，对人的生命健康将产生极大的影响。我国现行的《炼钢工业大气污染物排放标准》GB28664—2012明确提出新建电炉的二噁英排放标准为0.5ng-TEQ/Nm³，北京市地方标准和欧盟标准都将二噁英的排放标准提高到了0.1ng-TEQ/Nm³。此外，国家最近出台的超低排放标准也明确规定了粉尘颗粒物的排放标准为10mg/Nm³，伴随国家对环保标准的要求越来越高，可以预见电炉炼钢行业一次烟气二噁英和粉尘治理必将成为重点。

目前电炉一次烟气二噁英处理采用的主要技术为急冷，即在急冷塔内使高温烟气在3s时间内从800℃快速冷却至约250℃，从而减少烟气中二噁英的生成。但是现有急冷塔在使用过程中仍存在以下三个缺点。一是急冷塔从下部沉降室进风方式会造成二次扬尘，并且为了让大量烟气在急冷塔内和水雾有充分反应时间，急冷塔高度往往需要做的很高。二是急冷塔下部沉降室清灰存在二次污染并且无法实现自动清灰，现有急冷塔下部沉降室积累的灰尘需要操作工利用叉车进行清除，在清理过程中对周边环境造成二次扬尘的同时对工人的身心健康也造成了不利影响。三是急冷塔预净化效果差，从急冷塔出来的烟气仍然含有大量酸性气体、含氯物质以及粉尘，如果在运行过程中喷枪喷水量控制不好经常出现烟气含水量过高，这些酸性气体和过量的水反应生成的酸会腐蚀急冷塔内壁，影响急冷塔的使用寿命；含氯物质在低温下经飞灰中某些具有催化性的成分催化又会重新生成二噁英；过量的水分和粉尘粘连板结还会堵塞烟道，需要工人频繁清理烟道内的积灰，更为严重的问题是含水量过大的烟气进入布袋除尘器会造成糊袋，导致电炉一次烟气除尘的失败，从而导致整个电炉冶炼生产中断。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号CN201910800790.4，公开日为2019年11月12日，该专利公开了一种高效节能环保型急冷塔，属于烟气处理技术领域。本发明包括急冷塔本体，所述的急冷塔本体由喷淋段、余热回收段和高温烟气入口段组成，急冷塔本体的顶端开设有低温气体出口，急冷塔本体的底端开设有尘泥排出口，所述的喷淋段的内部间隔设置有喷淋头，所述的余热回收段的外壁铺设有余热回收管道，高温烟气入口段的表面连通有文丘里管口，文丘里管口的管口处设置有烟气处理管。该专利的不足之处在于：文丘里管口烟气进气流速大，含尘高温烟气直接冲刷急冷塔内壁，容易造成正对进气口处的急冷塔内壁磨损严重，并且处于下部的进气口会使底端的除尘灰泥产生二次扬尘；虽能有效去除二噁英的含量，但是急冷塔预除尘和尘泥排出效果较差，容易在塔底堆积影响其使用寿命。

又如中国专利申请号CN201320110801.4，公开日为2013年7月31日，该专利包括一种急冷塔装置。它包括一套急冷塔、急冷段水夹套和导向管。急冷塔分为急冷段和反应段，急冷段采用水夹套结构，雾化喷头设置在烟气进口处，在急冷塔中间设置有导向管，使在急冷塔内螺旋向下运动，急冷塔采用碳钢内衬防腐涂料。该专利的不足之处在：急冷塔预净化效果差，容易在塔底堆积影响其使用寿命。