[发明专利]一种转炉烟气干式净化及余热回收系统和方法

说明书

本发明提供一种转炉烟气干式净化及余热回收系统和方法，包括转炉、汽化冷却烟道、磁团聚沉降室、复合滤筒过滤装置、余热回收装置、三通切换阀、煤气回收系统和放散烟囱，转炉的出口端与汽化冷却烟道的入口端连通，汽化冷却烟道的出口端与磁团聚沉降室的入口端连通，磁团聚沉降室的出口端与复合滤筒过滤装置的入口端连通，复合滤筒过滤装置的出口端与余热回收装置的入口端连通，余热回收装置的出口端与三通切换阀的入口端连通，三通切换阀的两个出口端分别与煤气回收系统和放散烟囱连通，其中，磁团聚沉降室用于吸收余热并使转炉烟气中的铁及其氧化物团聚长大和沉降。本发明可在充分吸收转炉烟气的余热的同时有效除尘。

技术领域

本发明涉及转炉烟气处理技术领域，特别涉及一种转炉烟气干式净化及余热回收系统和方法。

背景技术

转炉炼钢是当前最主要的炼钢方式，在国内占比高达85％以上，其过程是碳、氧反应为主的复杂高温氧化反应，会产生大量的高温含尘烟气。

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。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，还浪费的大量的水。

现有专利文献中公开了区别于上述传统的转炉烟气处理方法的新方法，例如，在不喷水直接冷却的条件下采用余热锅炉回收烟气的中低温余热，余热锅炉后接布袋除尘器或静电除尘器进行精除尘，起到充分吸收转炉烟气中的预热以及除尘的效果。然而，这些方法不仅未在实践中接受考验，单从理论上分析也存在一些弊端如下：1)上述方法不能很好的解决转炉烟气的粗除尘问题(由于转炉烟气中的粉尘为高温反应产生的细粉尘，因此常规的重力除尘器和旋风除尘器的效率很低，难以达到粗除尘的目的)，导致余热锅炉容易粘结积灰，影响正常运行；2)现有的余热锅炉均采用一体式结构，一个筒体内包括若干蒸发段和省煤器段，大量含粉尘的烟气经过锅炉时，由于省煤器段通常采用较密集的蛇形管，因此容易出现粉尘堵塞或者搭桥；3)布袋除尘或静电除尘的精除尘方式难以适应纯干法的烟气处理系统，在未喷水的条件下，转炉煤气一旦进入氧化性气氛，布袋就极易烧毁；如采用静电除尘器，通常会因为纯干灰的比电阻较大而除尘效果较差，同时还会因频繁泄爆而影响正常的生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转炉烟气干式净化及余热回收系统和方法，以解决现有的转炉烟气干式净化及余热回收系统和方法不能在充分吸收转炉烟气的余热的同时有效除尘的问题。