一种转炉煤气干法除尘及余热回收装置的制作方法

[0001]
本发明涉及一种转炉煤气干法除尘及余热回收装置，属于转炉煤气综合利用技术领域。


背景技术：

[0002]
一个转炉炼钢冶炼周期包括吹炼期和非吹炼期，通常一个冶炼周期28~38min，其中吹炼期14~18min，非吹炼期14~20min。炉气只在吹炼期产生，且炉气量随时间变化巨大。这些转炉煤气温度很高，在转炉出口温度为1400℃～1600℃。而且含尘量很大，约80～150g/m3。同时，转炉煤气中co含量往往大于70％。
[0003]
当前转炉煤气除尘技术包括湿法除尘和干法除尘。湿法除尘的缺点在于除尘效率低、系统阻损大、运行成本高、除尘产生大量污水存在二次污染隐患等。干法除尘系统包括气化冷却烟道、蒸汽发生器、静电除尘，虽克服了湿法除尘的上述缺陷，但也存在爆炸隐患等缺点。同时，无论湿法除尘还是干法除尘，都未能有效回收余热，尤其是经过气化冷却烟道输出的约1000 ℃的转炉煤气。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于提供一种转炉煤气干法除尘及余热回收装置，能够连接在汽化烟道之后，用于约1000℃的转炉煤气除尘及余热回收。
[0005]
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种转炉煤气干法除尘及余热回收装置，包括依次相连且形成u形连接的下降冷却段、香蕉弯除尘段、上升冷却段和尾部余热段，所述下降冷却段设置在u形的一侧，所述上升冷却段和尾部余热段设置在u形的另一侧，所述香蕉弯除尘段设置在u形底部；所述下降冷却段包括下降段壳体及设置在下降段壳体内的立式受热组件，并使得转炉煤气在立式受热组件上形成纵流冲刷；所述上升冷却段包括上升段壳体及设置在所述上升段壳体之内的若干组倾斜设置的蒸发受热面，并使得转炉煤气在蒸发受热面上形成横流冲刷；所述香蕉弯除尘段内设置有若干逆流挡板，且其底部设置有刮板除灰器；所述尾部余热段包括尾部烟气道及设置在尾部烟气道内的若干省煤器，并使得转炉煤气在省煤器上形成横流冲刷。
[0006]
作为一种优化的技术方案，所述装置还包括设置在所述下降冷却段之前的急冷段，所述急冷段为空心壳体式设置，且选用膜式水冷壁结构，所述急冷段入口处设置有若干喷水孔。
[0007]
其中一种技术方案为，所述下降冷却段呈圆筒形设置，所述立式受热组件选用分散式布置的立式受热管。
[0008]
上述技术方案中，所述立式受热管以圆筒形下降冷却段中心轴为圆心，呈若干同心圆式设置。
[0009]
另外一种技术方案为，所述下降冷却段呈方筒形设置，所述下降段壳体选用膜式水冷壁结构，所述立式受热组件选用分散式布置的立式受热管或呈方形围绕着布置的立式
管屏。
[0010]
上述技术方案中，所述装置还包括汽包，且所述立式受热组件、蒸发受热面和省煤器均分别设有集箱和上升管与下降管，并分别通过上升管和下降管连接汽包和集箱。
[0011]
本发明具有以下优点及有益效果：本发明解决了钢铁行业一直没有解决的转炉煤气干法除尘并热回收的难题，与传统的og法和lt法相比，不仅具有节水，回收热量的优点，同时解决了废水处理难的问题，还有效减少了煤气含水率和煤气体积，大大改善了后续除尘器的工作条件，并降低了除尘器负荷，所收灰尘为干颗粒，便于金属回收和灰尘后利用。
附图说明
[0012]
图1为本发明所涉及的其中一种实施方式的转炉煤气干法除尘及余热回收装置示意图。
[0013]
图2为本发明所涉及的带急冷段的转炉煤气干法除尘及余热回收装置示意图。
[0014]
图3为本发明所涉及的圆筒形结构的下降冷却段结构示意图。
[0015]
图中：1－下降冷却段；101－下降段壳体；102－耐火材料；103－立式受热组件；2－香蕉弯除尘段；3－上升冷却段；4－尾部余热段；5－刮板出灰器；6－蒸发受热面；7－急冷段；8－喷水孔。
具体实施方式
[0016]
下面结合附图对本发明的具体实施方式及工作过程作进一步的说明。
[0017]
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
[0018]
如图1所示，一种转炉煤气干法除尘及余热回收装置，包括依次连接且形成u形连接的下降冷却段1、香蕉弯除尘段2、上升冷却段3和尾部余热段4。下降冷却段1设置在u形的左侧，上升冷却段3和尾部余热段4设置在u形的右侧，香蕉弯除尘段2设置在u形底部，这种结构使得下降冷却段1、香蕉弯除尘段2、上升冷却段3之间形成了u形分离器。从转炉出口出来的转炉煤气，先经过汽化烟道冷却，通常会降温到1000℃左右。下降冷却段1入口能够与汽化烟道出口相连。
[0019]
作为一种优化的技术方案，在下降冷却段1之前还设置有急冷段7，且急冷段入口处设置有若干喷水孔8，用于事故情况下的喷水急冷。急冷段为空心壳体式设置，其壁面选用膜式水冷壁结构。
[0020]
下降冷却段1包括下降段壳体及设置在下降段壳体内的立式受热组件，并使得转炉煤气在立式受热组件上形成纵流冲刷。
[0021]
一种技术方案为，下降冷却段1呈圆筒形设置，下降段壳体101可以选用钢筒，此时钢筒内壁面砌筑有耐火材料102，以防高浓度粉尘颗粒冲刷磨损。下降段壳体101还可以直接选用密封连接的圆筒形膜式水冷壁结构，能够同时兼具换热冷却功效。在圆筒形的下降冷却段中，立式受热组件选用分散式布置的立式受热管。作为一种优化的实施方式，如图3所示，在作为密封外壁的钢筒及设置在钢筒内壁面的耐火材料102内，立式受热管以钢筒中
心轴为圆心，呈若干同心圆式设置。
[0022]
另外一种技术方案为，下降冷却段1呈方筒形设置，下降段壳体优选膜式水冷壁结构，密封性好，且同时兼具换热冷却功效。此时，立式受热组件选用分散式布置的立式受热管或呈方形围绕着布置的立式管屏。通常而言，选择自下而上布置的管排或管屏，并根据需要分段式布置，且上下段之间通过集箱连接或分别通过上升管/下降管与汽包连接。其迎风面设置防磨盖板以保护管子不受磨损。
[0023]
上升冷却段3内设置有若干组倾斜设置的蒸发受热面6，并使得转炉煤气在蒸发受热面上形成横向冲刷。通常选用侧向布置的w形蒸发受热管，且相邻两组蒸发受热管反向交错设置，既能够彼此相互衔接，又能够彼此支撑。
[0024]
香蕉弯除尘段2设置在下降冷却段1和上升冷却段3的底部，壁面选用膜式壁结构，其内设置有若干逆流挡板，通常为3-5块，逆流挡板与转炉煤气流向呈逆流式设置，且其斜向角度45
°
。香蕉弯除尘段底部设置有刮板除灰器5。
[0025]
尾部余热段4设置有若干省煤器，并使得转炉煤气在省煤器上形成横流冲刷。尾部余热段出口可以连接除尘器，对净化后的煤气进一步除尘。
[0026]
转炉煤气经过汽化烟道第一级降温后，进入本装置进行干式除尘及冷却降温，既有效减少了煤气含水率和煤气体积，大大改善了后续除尘器的工作条件，并降低了除尘器负荷。所收灰尘为干颗粒，便于金属回收和灰尘后利用。
[0027]
本装置还包括汽包，且上述各立式受热组件、蒸发受热面和省煤器均分别设有集箱和上升管与下降管，并分别通过上升管和下降管连接汽包和集箱。而且由于转炉煤气里含有高浓度的co，上述所有管段的壳体及其彼此连接部件均为密封，且包括立式受热管、立式管屏、蒸发受热面、省煤器、上升管、下降管、集箱等各换热组件穿越壳体的部位均做密封处理。对此，本领域一般技术人员均能够理解和想象，在此不再详述。
[0028]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。