本发明涉及一种转炉烟气蒸发冷却洗涤系统，属于大气污染防治及烟气冷却除尘技术领域。
背景技术：
环保问题已成为制约我国钢铁工业持续协调发展的一个重要因素。2012年10月1日起实施的《钢铁工业大气汚染物排放标淮》(GB28664-2012)，对炼钢企业规定了更加严格的大气汚染物排放控制要求和限值。2013年2月27日，国家又决定钢铁、水泥等行业均将在不同时段开始执行大气污染物特别排放限值，2015年1月1日开始，无论新建还是现有企业，其排放浓度都必须达到50mg/m3以下，2013年2月27日，国家决定钢铁、水泥等行业在不同时段开始执行大气污染物特别排放限值；根据国家对环境质量要求愈来愈严格的趋势，目前较多城市和企业已把企业内控烟尘排放浓度定在30mg/Nm3以下。我国史上最严的新环保法自2015年1月1日已经开始实施, 紧随其后,各地依据新环保法制订的种种细化政策将陆续出台。
当前环保治污正处于解决新老问题的关键时期， 作为钢铁企业重要污染源之一的转炉炼钢环节，转炉一次烟气颗粒物排放是国家标准中特别列入的染物物排放监控源。企业如何根据实际情况，选择适合的处理工艺,实现转炉煤气净化回收工艺技术的能效升级，已成为钢铁企业现代转炉炼钢节能减排的热点和焦点。
转炉在吹氧冶炼过程中生成大量的高温气体，转炉烟气具有高温、流量大、含尘量多、有毒性和爆炸性等特点，采用未燃法回收煤气时，炉气中碳的主要氧化物CO含量平均约占70%。同时吹炼时，由于高温作用下铁的蒸发、气流的剧列搅拌、CO气泡的爆裂以及喷溅等各种原因产生大量的炉尘，其总量约为金属炉料的1%-2%,约为10%--20Kg/t钢，炉尘主要为FeO 、Fe2O3 、CaO、SiO2等粉尘，含尘量约为80—150g/Nm3。其粒径在炉气未燃时大部分为10 μm以上，炉气燃烧后则大部分为1μm以下，相对捕集难度大。
目前转炉(一次烟气)煤气净化与回收系统烟气净化方式主要有全湿OG法、半干法(干湿组合)和干法LT法等形式，正在运行的转炉煤气净化回收工艺70%以上的是以日本OG法工艺为代表的湿式除尘设备即通常湿法OG。
通常分置的新OG湿法系统阻损仍高:实际使用中风机全压通常达到22KPa--24 KPa；系统用水量大，配套的水处理设备庞大；设备维修量大，运行费用高。
通常OG湿法系统的脱水器与塔文洗涤及工艺用水为同一个循环水处理供水系统。实际运行过程中回用循环水悬浮物质量浓度常常超出150mg/L要求，许多情况下甚至＞250mg/L。
目前转炉炼钢工序往住由于转炉冶炼工况存在补吹，炉口结渣，铁矿石、炉料、冷却剂等入炉炉料相对差, 进入系统烟气含尘浓度高，前置冷却洗涤除尘分级除尘效率低，从而除尘系统总除尘效率难以提高。
传统的冷却除尘过程中，长时间管壁上容易发生结垢现象，阻损较高，导致使用寿命低，降温除尘效果差。
技术实现要素：
针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种结构简单，除尘效率高，烟气冷却效果好，不易在管壁上发生结垢现象，使用寿命长，能源消耗低的一种转炉烟气蒸发冷却洗涤系统。
为此本发明所采用的技术方案是：
包括与汽化冷却烟道末端连接的蒸发冷却洗涤塔和上行式旋流水膜除尘管，所述蒸发冷却洗涤塔的结构为立式塔状，所述蒸发冷却洗涤塔与上行式旋流水膜除尘管平行设置，所述蒸发冷却洗涤塔下端的出烟端与上行式旋流水膜除尘管下端的进烟端通过气水分离室相连通，所述蒸发冷却洗涤塔内分为上下两区，上区为蒸发冷却除尘区，下区为喷雾喷淋洗涤区，所述蒸发冷却除尘区内设有若干层喷枪I，所述喷雾喷淋洗涤区内设有若干层双向压力水雾喷枪，所述上行式旋流水膜除尘管的外壁上端环向套有液膜溢流槽，所述上行式旋流水膜除尘管内设有位于液膜溢流槽下方的方向朝下的若干层喷枪II。
进一步，所述喷枪I为双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合。
进一步，所述蒸发冷却洗涤塔的上部高温段材质采用15CrMo，下部中温段材质采用20g。
进一步，所述喷枪II为双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合。
进一步，所述液膜溢流槽的内壁高度低于外壁高度，所述内壁上端面设有齿形溢流堰，所述液膜溢流槽的外壁上设有进水管，液体从齿形溢流堰溢流到上行式旋流水膜除尘管内壁上形成一层不断向下均匀流动的水膜。
进一步，所述气水分离室的下端通过灰水排管连接自清洗水封排水器。
本发明的优点是：
本发明结构简单，基于蒸发冷却原理，在特定工艺区段内，采用双流体水雾喷枪和压力水雾喷枪的组合及烟气旋流技术，提高了烟气水雾蒸发冷却速率和除尘效率，从而达到了系统低能耗运行；上行式旋流水膜除尘管上端的液膜溢流槽中的液体从齿形溢流堰溢流到上行式旋流水膜除尘管内壁上形成一层很薄不断向下均匀流动的水膜，使上行式旋流水膜除尘管内壁上不易结垢，有效防止管路结垢阻损增高。采用旋流水膜与烟气旋流、喷雾、拦截、混合、凝聚集合除尘原理，烟气与雾滴群发生旋切和掺混，高速的水雾颗粒通过弹性碰撞与烟气中含尘颗粒进一步湿润和凝聚，旋流克服气膜与液膜的阻力，增强了系统粗除尘过程对烟尘捕集的推动力，提高了蒸发冷却、洗涤除尘单元的分级效率，上行式旋流水膜除尘管的出口烟气温度冷却到68℃。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中1是汽化冷却烟道、2是蒸发冷却洗涤塔、3是上行式旋流水膜除尘管、4是气水分离室、5是喷枪I、6是双向压力水雾喷枪、7是液膜溢流槽、8是喷枪II、9是进水管、10是灰水排管、11是自清洗水封排水器。
具体实施方式
一种转炉烟气蒸发冷却洗涤系统，包括与汽化冷却烟道1末端连接的蒸发冷却洗涤塔2和上行式旋流水膜除尘管3，所述蒸发冷却洗涤塔2的结构为立式塔状，所述蒸发冷却洗涤塔2与上行式旋流水膜除尘管3平行设置，所述蒸发冷却洗涤塔2下端的出烟端与上行式旋流水膜除尘管3下端的进烟端通过气水分离室4相连通，所述蒸发冷却洗涤塔2内分为上下两区，上区为蒸发冷却除尘区，下区为喷雾喷淋洗涤区，所述蒸发冷却除尘区内设有若干层喷枪I5，所述喷雾喷淋洗涤区内设有若干层双向压力水雾喷枪6，所述上行式旋流水膜除尘管3的外壁上端环向套有液膜溢流槽7，所述上行式旋流水膜除尘管3内设有位于液膜溢流槽7下方的方向朝下的若干层喷枪II8。
进一步，所述喷枪I5为双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合。
进一步，所述蒸发冷却洗涤塔2的上部高温段材质采用15CrMo，下部中温段材质采用20g。
进一步，所述喷枪II8为双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合。
进一步，所述液膜溢流槽7的内壁高度低于外壁高度，所述内壁上端面设有齿形溢流堰，所述液膜溢流槽7的外壁上设有进水管9，液体从齿形溢流堰溢流到上行式旋流水膜除尘管3内壁上形成一层不断向下均匀流动的水膜。
进一步，所述气水分离室4的下端通过灰水排管10连接自清洗水封排水器11。
转炉炉口处产生的高温烟气，经活动烟罩收集后，经汽化冷却烟道1换热降温，温度由1450℃-1600℃在汽化冷却烟道1末端降到900℃左右，首先通过与汽化冷却烟道1末端连接的溢流水封或高温非金属补偿器进入蒸发冷却洗涤塔2中上部蒸发冷却除尘区，蒸发冷却除尘区内设有若干层双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合，高温烟气经若干层双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合喷射的高密度水雾灭火降温、吸热蒸发得到快速灭火降温。烟气继续下行至蒸发冷却洗涤塔2的下部喷雾喷淋洗涤区，喷雾喷淋洗涤区内设有若干层双向压力水雾喷枪6，双向压力水雾喷枪6喷射出的水雾形成高密度水雾，使烟气中经蒸发冷却湿润凝聚长大的颗粒物通过喷雾、凝聚、喷淋和洗涤，在蒸发冷却洗涤塔2底部的气水分离室4中实现重力凝聚沉降，浊度较高的灰水与烟气高效分离，通过水力排至自清洗水封排水器11。蒸发冷却洗涤塔2下侧的出口或气水分离室5的出口烟气温度冷却到70℃。
经初级粗除尘后的烟气进入上行式旋流水膜除尘管3，含尘烟气在风机负压作用下产生旋转上升力，靠离心力作用甩向内壁的湿润烟尘颗粒被水膜粘附，沿内壁流向下端排走。
上行式旋流水膜除尘管3内设置有若干层双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合，沿上行式旋流水膜除尘管3注入水雾，大量增加该区域内烟气中的水雾密度，烟气携带水雾旋混、碰撞、冷凝和凝聚，凝聚的含尘水雾在旋转离心上升力的作用下形成壁流，双流体喷枪或双流体喷枪与单向或双向压力水雾喷枪I的组合注入水雾形成的壁流与旋流水膜联合作用，完成相比通常蒸发冷却洗涤塔2初级粗除尘更高强度的旋风水膜和喷雾洗涤除尘降温、水气分离过程，同时由于上行式旋流水膜除尘管3内壁圆周均布一层很薄的不断向下均匀流动的水膜，使得上行式旋流水膜除尘管3内壁不容易结垢，有效防止管路结垢阻损增高。
这一过程采用旋风式水膜与烟气旋流、喷雾、拦截、混合和凝聚集合除尘原理，烟气与雾滴群发生旋切和掺混，高速的水雾颗粒通过弹性碰撞与烟气中含尘颗粒进一步湿润和凝聚，旋流克服气膜与液膜的阻力，增强了系统粗除尘过程对烟尘捕集的推动力，提高了蒸发冷却、洗涤除尘单元的分级效率，上行式旋流水膜除尘管3的出口烟气温度冷却到68℃。