转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统的制作方法

1.本实用新型属于余热除尘技术领域，涉及转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统。


背景技术：

2.1.转炉炼钢概况
3.转炉炼钢是当今世界的主要炼钢工艺，据不完全统计，约80％的钢是转炉生产的，我国是产钢大国，自20世纪60年代发展氧气转炉以来，目前，全国重点钢铁企业转炉约900余座。转炉在冶炼过程中，随着氧气的吹入，产生大量的烟气，在炉内称之为炉气。炉气经汽化烟罩进入除尘系统的称为烟气主系统，或叫一次除尘，主系统的烟气经净化后，c0》30％、02《2％的，称为转炉煤气，进入转炉煤气柜；c0《30％、02》2％的，称为废气，送放散塔放散。
4.转炉烟气在钢铁行业是最具特殊性烟气，其本身具有三大资源:
5.一是热能:转炉在冶炼周期内，烟气量很大，烟气量为500—700nm3/吨钢；炉内温度很高，最高超过1600℃，致使其烟气温度也很高，至汽化烟道ii段出口，即进入除尘系统前，烟温高达800—1000℃；
6.二是转炉烟气中含氧化铁、氧化钙类尘量高，达80-150g/m3，有时瞬时达200g/m37.三是转炉烟气在吹氧期间烟气中含有大量co，含量最高达80％。
8.2、现行转炉烟气处理方法
9.目前，国内外转炉烟气净化处理有两种工艺:
10.第一种日本新日铁和川崎公司于60年代联合开发研制成功的转炉煤气净化技术，称为“og"法，即烟气从汽化烟罩末段出来后，先进入“一级文氏管”除尘器，然后进入“二级文氏管”除尘器，用水将烟温从800-1000℃降到73～65℃，含尘量由80-150g/m3降至100mg/m3以下，然后进行煤气回收或放散。这种工艺流程称为湿法除尘工艺，这种工艺的优点是系统安全可靠；缺点是耗水量很大，每吨钢约3～5吨水，以80t转炉为例，小时用水量达300～500t，并且污水污泥处理量大，需设庞大的处理系统，能耗高且环境污染严重。
11.第二种是德国蒂森公司和鲁奇公司在60年代末联合开发了在转炉煤气干法除尘技术。简称“li”法。系统主要由蒸发冷却器、静电除尘器和煤气冷却器组成，该流程烟气从汽化烟罩末段出来后，先进入蒸发冷却器，采用双介质(蒸汽和水)将烟气从800-1000℃降至200℃，进电除尘器，将烟气含尘量降到10mg/m3，然后进行煤气回收或放散。在全国和全世界正处在推广扩大应用中。它耗水量较低，每吨钢耗水约0.5-1.0t，取消了庞大的水，处理系统，炉尘星干粉状。但投资高，运行中管理和操作要求高。
12.现行转炉烟气处理方法中，无论是“og"法还是“li”法，从其工艺本身，都已发展到相当完备。但从转炉烟气资源效能分析，存在的共性问题是把转炉烟气资源效能最小化：
13.(1)800-1000℃的烟气热能不能回收利用；
14.(2)转炉c0煤气变成含水及水蒸气的转炉煤气；
15.(3)氧化铁氧化钙类炉尘改变其原有特性，无法直接应用。
16.3.现有转炉烟气现行除尘工艺除尘过程存在的问题：
17.(1)无论是“og”法还是“lt”法，都是以水资源介入方式实现烟气降温和除尘的，除尘过程消耗大量水资源。“og”法需喷水3-5t/t钢(循环水，需补新水10-20％)；“lt”法需喷水0.2t/t钢、蒸汽0.025t/t钢。以“lt”法年产100万吨钢计算，年耗水20万吨、耗蒸汽2.5万吨：除尘的过程即是消耗水资源的过程。
18.(2)喷入烟气中的水，在高温工况下，变成蒸汽类烟气，增大了烟气量，后续除尘器、引风机、煤气冷却器负荷都随之增大，带来耗电量增大。
19.(3)运行收益低，不能很好的利用烟气余热带来经济效益。
20.目前国家环保形式的发展，在钢铁行业中，实现超低排放作为当前环保工作的主要任务，以实现可持续绿色发展。当前炼钢生产过程中由于工艺的限制，致使在转炉一次除尘系统的最终排放值在国家标准上仍定为40mg/m3，和其他环节的环保超低排放至10mg/m3的标准差距较大。且在一次烟气处理的过程中，大量的高显热无法得到回收利用，白白浪费大量的能源。


技术实现要素：

21.本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
22.本实用新型还有一个目的是提供转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统。
23.为此，本实用新型提供的技术方案为：
24.转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统，包括：
25.同步余热回收子系统，其包括余热锅炉，所述余热锅炉的炉膛内壁为环形水冷壁炉膛结构，且所述余热锅炉内还设置有三段蒸发器，所述三段蒸发器包括沿竖直方向依次由下往上设置的蒸发器一组、蒸发器二组和蒸发器三组，且三组蒸发器连通设置，所述余热锅炉的顶部与转炉连通、接收转炉烟气；
26.转炉烟气除尘回收子系统，其包括干法箱体，所述干法箱体与所述余热锅炉的烟气出口连通。
27.优选的是，所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统中，还包括：
28.灰斗，其设置在所述余热锅炉的下部，且所述余热锅炉的底部设置有灰斗底口，所述灰斗输出的烟气进入所述三段蒸发器中；
29.除尘灰处理系统，其包括高压压球机，所述高压压球机的进料口与所述余热锅炉的灰斗底口连通，而出料口与所述转炉的进料口连通；锅炉积灰在底部收集，经所述高压压球机处理的积灰压块呈高温状态，该呈高温状态的压块直接返回转炉中使用，省略加热过程；
30.所述除尘灰处理系统还与所述干法箱体气体连通。
31.优选的是，所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统，还包括：
32.风机子系统，其一端与所述转炉烟气除尘回收子系统连通，提供除尘动力；
33.煤气冷却子系统，其与所述风机子系统的另一端连通，接收烟气，所述煤气冷却子系统包括煤气冷却器，所述煤气冷却器设置有水冷却循环系统。
34.优选的是，所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统，还包括：
35.转炉高温烟气智能燃烧系统，其包括除氧燃烧器，所述除氧燃烧器设置在所述转炉汽化烟道末端与所述同步余热回收子系统之间，且位于所述余热锅炉的上端，所述除氧燃烧器与煤气冷却器通过液体管道连通；
36.且，所述转炉高温烟气智能燃烧系统的点燃器采用方形矩阵排列，co管道与所述点燃器的中间部位连通。
37.优选的是，所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统，还包括：
38.煤气切换子系统，其进气口与所述煤气冷却子系统连通，而出气口分别与煤气储藏装置和废气排放口连通，所述煤气切换子系统切换其出气口与所述煤气储藏装置或废气排放口连通。
39.优选的是，所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统，还包括：
40.第一气体分析仪，其设置在所述转炉的烟道出口与所述除氧燃烧器之间；
41.第二气体分析仪，其设置在风机子系统和所述煤气冷却子系统之间。
42.优选的是，所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统中，每组蒸发器上均安装有2组可进行往复移动的声波吹灰器，并结合脉冲氮气清除受热面积灰和结渣。
43.优选的是，所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统中，
44.所述余热锅炉设计结构为抗震防爆密封结构，并安装自动复位泄压阀，所述余热锅炉内为负压；
45.所述余热锅炉的锅炉管采用预喷涂措施在锅炉管道表面喷涂特种陶瓷或金属陶瓷涂层。预喷涂方法为采用高温等离子射流或超声速火焰射流方法。
46.优选的是，所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统中，所述干法箱体采用布袋除尘器。
47.优选的是，所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统中，所述风机子系统配置为两个煤气引风机。
48.本实用新型至少包括以下有益效果：
49.将本实用新型的系统和方法处理后的转炉烟气排放达标：转炉烟气排放由原来的40mg/m3提升为《10mg/m3、蒸汽折合减排co2，约2.5万吨、转炉炉后清洁化。
50.本实用新型的工艺具有安全性、可靠性、稳定性、效益性、在实现转炉烟气达标的同时，创造经济效益、社会效益，该用工艺适用于新建转炉除尘工艺。
51.本实用新型的bifs法以其烟道自身三大宝贵资源经济性，以及新工艺流程运行的节能、减排的经济性，年产钢500万吨规模的炼钢厂，年经济效益则上亿元。投资回收期1.6年左右，可大幅度降低企业综合运行成本，市场前景广阔。
52.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
53.图1为本实用新型所述的转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统的连接示意图。
具体实施方式
54.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
55.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
56.如图1所示，本实用新型提供转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘系统，包括：
57.同步余热回收子系统，其包括余热锅炉，所述余热锅炉的炉膛内壁为环形水冷壁炉膛结构，且所述余热锅炉内还设置有三段蒸发器，所述三段蒸发器包括沿竖直方向依次由下往上设置的蒸发器一组、蒸发器二组和蒸发器三组，且三组蒸发器连通设置三段蒸发器，所述余热锅炉的顶部与转炉连通、接收转炉烟气；
58.转炉烟气除尘回收子系统，其包括干法箱体，所述干法箱体与所述余热锅炉的烟气出口连通。本实用新型的转炉烟气除尘回收子系统精简结构，与传统的转炉烟气除尘系统的不同之处在于，减少环流旋风除尘器(粗除尘)部分，在不影响使用效果的前提下，节省投资成本，减少占地空间。
59.纯干法布袋除尘器：
60.(1)确保精除尘系统具有充分的粉尘过滤能力。要具有独立的备份箱体，确保运行过程中离线清灰能力。清灰气体采用惰性阻燃气体。
61.(2)烟气处理箱体要有防爆功能，箱体在通过烟气(煤气)时因为co的原因要求在箱体设计上在关键部位布置箱体防爆阀。
62.(3)可燃性烟气除尘系统制成密封结构-遵循可燃烟气与空气隔离理论。
63.(4)可燃性烟气除尘系统制成抗暴、泄压结构-遵循可燃烟气与空气隔离理论。
64.在线监测co％与o2％，自行控制运行-遵循co可燃烟气与空气混合比例极限理论。
65.在上述实施例中，作为优选，还包括：
66.灰斗，其设置在所述余热锅炉的下部，且所述余热锅炉的底部设置有灰斗底口，所述灰斗输出的烟气进入所述三段蒸发器中；
67.除尘灰处理系统，其包括高压压球机，所述高压压球机的进料口与所述余热锅炉的灰斗底口连通，而出料口与所述转炉的进料口连通，所述同步余热回收子系统输出的炉尘灰经除尘灰处理系统处理为块状后重新输入所述转炉中；所述除尘灰处理系统还与所述干法箱体气体连通。
68.本实用新型的同步余热回收子系统：采用新型余热锅炉，转炉烟气从顶部进入锅炉，因烟气中含co，所以锅炉设计结构为抗震防爆密封结构，并安装自动复位泄压阀，炉膛内壁设置为环形水冷壁，锅炉内为负压。烟气经过炉膛通过重力除尘工艺原理进行除尘，烟尘在重力作用下，掉落在灰斗上，积灰由灰斗底口排出。
69.②
利用转炉除尘灰的自然特性，利用其在高温下的塑性，直接经高压压球机压成块，收集到高温炉尘灰，然后在密封状态下返回转炉使用。该工艺不需要添加粘结剂，粉尘团块强度也高，同时团块中的cao未与空气中的水分接触，因而避免了cao水合反应引起的团块强度降低甚至粉化的问题。
70.③
烟气向上升，依次经蒸发器一组、蒸发器二组、蒸发器三组进行烟气冷却，根据
热力学原理，烟气由下向上升，而烟气与蒸发器受热面在蒸发器底部，积灰和结渣在余热锅炉蒸发器烟道的上部，这样不会影响到蒸发器的使用效率，很好的保护了蒸发器的使用环境，解决了因积灰或结渣而造成锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，甚至意外停炉的风险。使蒸发器可以持续高效的发挥效率。经冷却后的烟气之后由上部排出，连接到布袋除尘器，同时使用声波吹灰器并结合脉冲氮气清除受热面积灰和结渣。
71.④
锅炉管采用预喷涂措施(采用高温等离子射流或超声速火焰射流)，在锅炉管道表面喷涂特种陶瓷或金属陶瓷涂层，预喷涂措施具有良好的耐高温、抗氧化、抗黏着、防节瘤和自清理净化功能，超音速火焰喷涂既可显著提锅炉管使用寿命：
72.a.抵御锅炉管被炉尘或者炉气进行冲刷，延长锅炉管的使用寿命
73.b.在锅炉管表面形成一个灰层，来抵御炉尘在锅炉管上结渣，在预喷涂的过程中，锅炉必须离线。良好的预喷涂很好的保护了蒸发器的使用环境，解决了因积灰或结渣而造成锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，甚至意外停炉的风险。使蒸发器可以持续高效的发挥效率。
74.⑤
声波吹灰器技术(三段蒸发器每个对称安装2组声波吹灰器并结合氮气脉冲爬架清除受热面积灰和结渣氮气脉冲爬架对准蒸发器烟道上沿积灰结渣处，实现定向清理)是将其它能量转换成大功率声波(一种以疏密波的形式在空间介质(气体)中传播的压力波)送入炉内，当受热面上的积灰受到以一定频率交替变化的疏密波反复拉、压作用时，因疲劳疏松脱落，随烟气流带走，或在重力作用下，沉落至灰斗排出。
75.锅炉在生产运行过程中，其受热面-水冷壁、烟道等表面积灰和结渣，是长期困扰着生产而难于解决的问题。它不但使锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，而且，当受热面积灰和结渣严重时，还可能导致意外停炉，造成重大经济损失。目前，多数锅炉都备有蒸汽吹灰器、压缩空气吹灰器、钢珠吹灰器等，但这些传统的吹灰器在操作和性能上，存在着吹灰范围有限、吹灰有死角、能耗高、维修费用大、操作不便、有副作用等弊端，使用率很低，多数停置不用。因此，清除锅炉受热面积灰和阻止结渣，必须寻求新的技术。声波清灰技术，为锅炉清灰开辟了新的途径，得到了广泛的应用，取得了良好的效果。
76.⑥
锅炉炉体内烟道为u型结构，底部连通，烟气经过除氧燃烧器处理后，从锅炉上部进入环形水冷壁炉膛结构，同时底部配有灰斗，通过重力除尘原理进行粗除尘，高温积灰在灰斗底部收集，含尘积灰(主要成分为氧化钙、氧化铁)在600℃以上高温下被收集，并直接压块，可以保证材料的稳定性，直接返回转炉继续做为造渣剂，冷却剂使用，实现循环利用，同时改变烟气的升降方向，在烟气上升的过程中经过蒸发器进行烟气冷却。
77.⑦
烟气由进口温度800～1000℃冷却至150℃以下，之后连接到布袋除尘器、煤气回收系统。
78.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
79.风机子系统，其一端与所述转炉烟气除尘回收子系统连通，提供除尘动力；风机子系统是整个转炉一次除尘系统的主要动力源。配置为专用煤气引风机。电机采用防爆电机，可室外布置，防护等级为ip55。
80.风机子系统采用双机配置、双机使用的方式：可单机负荷满足系统使用要求，又可双机降负荷满足系统使用要求，确保有足够的安全冗余来满足整体系统的使用要求。
81.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括
82.煤气冷却子系统，其与所述风机子系统的另一端连通，接收烟气，所述煤气冷却子系统包括煤气冷却器，所述煤气冷却器设置有水冷却循环系统。煤气冷却器在转炉一次除尘系统中是非常重要的子系统设备，主要是将煤气温度从110-130℃降至50-70℃，让煤气温度可以符合煤气柜的接受标准。
83.煤气冷却器采用水冷的方式对煤气进行达标冷却，冷却的过程中在对煤气进行降温的同时也是对于冷却水(汽机返回水)进行升温的过程，高温段的水升温后可送至除氧器进行除氧处理后直供锅炉；低温段的冷却水则可以作为二次循环水使用。
84.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
85.转炉高温烟气智能燃烧系统，其包括除氧燃烧器，所述除氧燃烧器设置在所述转炉汽化烟道末端与所述同步余热回收子系统之间，且位于所述余热锅炉的上端，所述除氧燃烧器与煤气冷却器通过液体管道连通；除氧燃烧器相当于一道“防火墙”，防止转炉冶炼过程中一些不利因素影响余热锅炉的安全运行。
86.且，所述转炉高温烟气智能燃烧系统的点燃器采用方形矩阵排列，co管道与所述点燃器的中间部位连通，所述转炉高温烟气智能燃烧系统用于实时监控烟道内气体含量，根据烟道内的烟气成分补充co辅助燃烧，实现智能燃烧。
87.a.保证在烟气或者煤气通过是即使氧含量突然超标也能采取措施，保证将混入煤气中的氧气消除，保证锅炉和后续设备的安全，也不必将不合格煤气通过放散塔放空。
88.b.由于转炉烟气成分根据工艺阶段的不同阶段一直在转换，因此除氧燃烧器还可以鉴于安全原因，将烟气因为工艺阶段不同而成分发生变化后通过该预处理器全部转换为无氧烟气，保证后续设备的安全。
89.c.由于锅炉的工作天条件要求工况、介质成分、温度稳定，因此除氧燃烧器将烟气(或煤气)在整个工艺过程保证烟气(煤气)保持温度动态稳定，可以保持锅炉的长寿命运行，也可以简化后续处理设备。
90.另外，在现有除氧燃烧器的条件下，为确保安全，在低温区域配置自动抑爆反应装置。
91.目的：确保在之前的处理过程中存在可燃物和助燃物混合逃逸的可能，在低温段对于明火进行探测，自动消除明火。
92.布置：在系统的低温段，对通过介质进行监控，确保可燃物、助燃物和明火在适意的温度条件下。
93.优势：实时监控烟道内气体含量，根据烟道内的烟气成分补充co辅助燃烧，其点燃器采用方形矩阵排列，co管道从有点火器中间补充，结构安全性高，反应速度快。从而实现智能燃烧。
94.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
95.煤气切换子系统，其进气口与所述煤气冷却子系统连通，而出气口分别与煤气储藏装置和废气排放口连通，所述煤气切换子系统切换其出气口与所述煤气储藏装置或废气排放口连通；煤气切换子系统主要是用来对于其中介质成分在煤气和烟气之间完成切换，确保煤气进入煤气柜，废气进排放烟囱。
96.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
97.第一气体分析仪，其设置在所述转炉的烟道出口与所述除氧燃烧器之间；
98.第二气体分析仪，其设置在所述风机子系统和所述煤气冷却子系统之间。第一气体分析仪和第二气体分析仪均采用激光气体分析仪。激光气体分析仪基于国际领先的半导体激光吸收光谱技术，即“单线光谱”测量技术。系统采用可调制的半导体激光器为发光光源，通过调制半导体激光器的工作电流强度来调制激光频率，使激光扫描范围略大于被测气体的单吸收谱线，从而使半导体激光器发射的特长波长的激光束在穿过测量管时，被被测气体选频吸收从而导致激光强度产生衰减。于是系统利用不同气体成分均有不同的特征吸收谱线及气体浓度和红外或激光吸收光谱之间存在的beer-lambe关系，通过检测吸收谱线的大小(即激光强度衰减信息)就可以获得被测气体的浓度。
99.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，每组蒸发器上均安装有2组可进行往复移动的声波吹灰器，三段蒸发器每个对称安装2组声波吹灰器并结合氮气脉冲爬架清除受热面积灰和结渣氮气脉冲爬架对准蒸发器烟道上沿积灰结渣处，实现定向清理。
100.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述余热锅炉设计结构为抗震防爆密封结构，并安装自动复位泄压阀，所述余热锅炉内为负压；所述余热锅炉的锅炉管采用预喷涂措施在锅炉管道表面喷涂特种陶瓷或金属陶瓷涂层，所述预喷涂方法为采用高温等离子射流或超声速火焰射流方法。
101.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述干法箱体采用布袋除尘器。
102.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，所述风机子系统配置为两个煤气引风机。
103.本实用新型还提供转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘方法，包括如下步骤：
104.提供同步余热回收子系统，所述同步余热回收子系统接收转炉烟气，将转炉烟气处理为积灰和烟气，所述同步余热回收子系统包括余热锅炉，所述余热锅炉整体结构为u型结构，所述余热锅炉的炉膛内壁为环形水冷壁炉膛结构和，且所述余热锅炉内还设置有三段蒸发器，所述三段蒸发器包括沿竖直方向依次由下往上设置的蒸发器一组、蒸发器二组和蒸发器三组，且三组蒸发器连通设置三段蒸发器；
105.提供转炉烟气除尘回收子系统，所述转炉烟气除尘回收子系统包括干法箱体，所述干法箱体与所述余热锅炉的烟气出口连通，用于过滤烟气。本实用新型的转炉烟气除尘回收子系统精简结构，与传统的转炉烟气除尘系统的不同之处在于，减少环流旋风除尘器(粗除尘)部分，在不影响使用效果的前提下，节省投资成本，减少占地空间。
106.纯干法布袋除尘器：
107.(1)确保精除尘系统具有充分的粉尘过滤能力。要具有独立的备份箱体，确保运行过程中离线清灰能力。清灰气体采用惰性阻燃气体。
108.(2)烟气处理箱体要有防爆功能，箱体在通过烟气(煤气)时因为co的原因要求在箱体设计上在关键部位布置箱体防爆阀。
109.(3)可燃性烟气除尘系统制成密封结构-遵循可燃烟气与空气隔离理论。
110.(4)可燃性烟气除尘系统制成抗暴、泄压结构-遵循可燃烟气与空气隔离理论。
111.在线监测co％与o2％，自行控制运行-遵循co可燃烟气与空气混合比例极限理论。
112.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
113.所述同步余热回收子系统还设置有灰斗，灰斗设置在所述余热锅炉的下部，且所
述余热锅炉的底部设置有灰斗底口，所述灰斗输出的烟气转向后进入所述三段蒸发器中；
114.还提供除尘灰处理系统，所述除尘灰处理系统接收所述同步余热回收子系统输出的烟尘并处理为块状后重新输入所述转炉中。
115.本实用新型的同步余热回收子系统：采用新型余热锅炉，转炉烟气从顶部进入锅炉，因烟气中含co，所以锅炉设计结构为抗震防爆密封结构，并安装自动复位泄压阀，炉膛内壁设置为环形水冷壁，锅炉内为负压。烟气经过炉膛通过重力除尘工艺原理进行除尘，烟尘在重力作用下，掉落在灰斗上，积灰由灰斗底口排出。
116.②
利用转炉除尘灰的自然特性，利用其在高温下的塑性，直接经高压压球机压成块，收集到高温炉尘灰，然后在密封状态下返回转炉使用。该工艺不需要添加粘结剂，粉尘团块强度也高，同时团块中的cao未与空气中的水分接触，因而避免了cao水合反应引起的团块强度降低甚至粉化的问题。
117.③
烟气向上升，依次经蒸发器一组、蒸发器二组、蒸发器三组进行烟气冷却，根据热力学原理，烟气由下向上升，而烟气与蒸发器受热面在蒸发器底部，积灰和结渣在余热锅炉蒸发器烟道的上部，这样不会影响到蒸发器的使用效率，很好的保护了蒸发器的使用环境，解决了因积灰或结渣而造成锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，甚至意外停炉的风险。使蒸发器可以持续高效的发挥效率。经冷却后的烟气之后由上部排出，连接到布袋除尘器，同时使用声波吹灰器并结合脉冲氮气清除受热面积灰和结渣。
118.④
锅炉管采用预喷涂措施(采用高温等离子射流或超声速火焰射流)，在锅炉管道表面喷涂特种陶瓷或金属陶瓷涂层，预喷涂措施具有良好的耐高温、抗氧化、抗黏着、防节瘤和自清理净化功能，超音速火焰喷涂既可显著提锅炉管使用寿命：
119.a.抵御锅炉管被炉尘或者炉气进行冲刷，延长锅炉管的使用寿命
120.b.在锅炉管表面形成一个灰层，来抵御炉尘在锅炉管上结渣，在预喷涂的过程中，锅炉必须离线。良好的预喷涂很好的保护了蒸发器的使用环境，解决了因积灰或结渣而造成锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，甚至意外停炉的风险。使蒸发器可以持续高效的发挥效率。
121.⑤
声波吹灰器技术(三段蒸发器每个对称安装2组声波吹灰器并结合氮气脉冲爬架清除受热面积灰和结渣氮气脉冲爬架对准蒸发器烟道上沿积灰结渣处，实现定向清理)是将其它能量转换成大功率声波(一种以疏密波的形式在空间介质(气体)中传播的压力波)送入炉内，当受热面上的积灰受到以一定频率交替变化的疏密波反复拉、压作用时，因疲劳疏松脱落，随烟气流带走，或在重力作用下，沉落至灰斗排出。
122.锅炉在生产运行过程中，其受热面-水冷壁、烟道等表面积灰和结渣，是长期困扰着生产而难于解决的问题。它不但使锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，而且，当受热面积灰和结渣严重时，还可能导致意外停炉，造成重大经济损失。目前，多数锅炉都备有蒸汽吹灰器、压缩空气吹灰器、钢珠吹灰器等，但这些传统的吹灰器在操作和性能上，存在着吹灰范围有限、吹灰有死角、能耗高、维修费用大、操作不便、有副作用等弊端，使用率很低，多数停置不用。因此，清除锅炉受热面积灰和阻止结渣，必须寻求新的技术。声波清灰技术，为锅炉清灰开辟了新的途径，得到了广泛的应用，取得了良好的效果。
123.⑥
锅炉炉体内烟道为u型结构，底部连通，烟气经过除氧燃烧器处理后，从锅炉上部进入环形水冷壁炉膛结构，同时底部配有灰斗，通过重力除尘原理进行粗除尘，高温积灰
在灰斗底部收集，含尘积灰(主要成分为氧化钙、氧化铁)在600℃以上高温下被收集，并直接压块，可以保证材料的稳定性，直接返回转炉继续做为造渣剂，冷却剂使用，实现循环利用，同时改变烟气的升降方向，在烟气上升的过程中经过蒸发器进行烟气冷却。
124.⑦
烟气由进口温度800～1000℃冷却至150℃以下，之后连接到布袋除尘器、煤气回收系统。
125.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
126.提供风机子系统，其一端与所述转炉烟气除尘回收子系统连通，提供除尘动力；
127.提供煤气冷却子系统，其与所述风机子系统的另一端连通，接收烟气，所述煤气冷却子系统包括煤气冷却器，所述煤气冷却器设置有水冷却循环系统，所述煤气冷却器高温段的水升温后可送至除氧器进行除氧处理后直供锅炉；低温段的冷却水则可以作为二次循环水使用。风机子系统采用双机配置、双机使用的方式：可单机负荷满足系统使用要求，又可双机降负荷满足系统使用要求，确保有足够的安全冗余来满足整体系统的使用要求。
128.煤气冷却子系统，其与所述风机子系统的另一端连通，接收烟气，所述煤气冷却子系统包括煤气冷却器，所述煤气冷却器设置有水冷却循环系统。煤气冷却器在转炉一次除尘系统中是非常重要的子系统设备，主要是将煤气温度从110-130℃降至50-70℃，让煤气温度可以符合煤气柜的接受标准。
129.煤气冷却器采用水冷的方式对煤气进行达标冷却，冷却的过程中在对煤气进行降温的同时也是对于冷却水(汽机返回水)进行升温的过程，高温段的水升温后可送至除氧器进行除氧处理后直供锅炉；低温段的冷却水则可以作为二次循环水使用。
130.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
131.提供转炉高温烟气智能燃烧系统，所述转炉高温烟气智能燃烧系统包括除氧燃烧器，所述除氧燃烧器设置在所述转炉汽化烟道末端与所述同步余热回收子系统之间，且位于所述余热锅炉的上端，所述除氧燃烧器与煤气冷却器通过液体管道，所述除氧燃烧器接收来自于所述煤气冷却器高温段的水进行除氧处理后直供给所述余热锅炉；除氧燃烧器与煤气冷却器通过液体管道连通；除氧燃烧器相当于一道“防火墙”，防止转炉冶炼过程中一些不利因素影响余热锅炉的安全运行。
132.且，所述转炉高温烟气智能燃烧系统的点燃器采用方形矩阵排列，co管道与所述点燃器的中间部位连通，所述转炉高温烟气智能燃烧系统用于实时监控烟道内气体含量，根据烟道内的烟气成分补充co辅助燃烧，实现智能燃烧。
133.a.保证在烟气或者煤气通过是即使氧含量突然超标也能采取措施，保证将混入煤气中的氧气消除，保证锅炉和后续设备的安全，也不必将不合格煤气通过放散塔放空。
134.b.由于转炉烟气成分根据工艺阶段的不同阶段一直在转换，因此除氧燃烧器还可以鉴于安全原因，将烟气因为工艺阶段不同而成分发生变化后通过该预处理器全部转换为无氧烟气，保证后续设备的安全。
135.c.由于锅炉的工作天条件要求工况、介质成分、温度稳定，因此除氧燃烧器将烟气(或煤气)在整个工艺过程保证烟气(煤气)保持温度动态稳定，可以保持锅炉的长寿命运行，也可以简化后续处理设备。
136.另外，在现有除氧燃烧器的条件下，为确保安全，在低温区域配置自动抑爆反应装置。
137.目的：确保在之前的处理过程中存在可燃物和助燃物混合逃逸的可能，在低温段对于明火进行探测，自动消除明火。
138.布置：在系统的低温段，对通过介质进行监控，确保可燃物、助燃物和明火在适意的温度条件下。
139.优势：实时监控烟道内气体含量，根据烟道内的烟气成分补充co辅助燃烧，其点燃器采用方形矩阵排列，co管道从有点火器中间补充，结构安全性高，反应速度快。从而实现智能燃烧。
140.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
141.煤气切换子系统，其进气口与所述煤气冷却子系统连通，而出气口分别与煤气储藏装置和废气排放口连通，所述煤气切换子系统切换其出气口与所述煤气储藏装置或废气排放口连通；煤气切换子系统主要是用来对于其中介质成分在煤气和烟气之间完成切换，确保煤气进入煤气柜，废气进排放烟囱。
142.第一气体分析仪，其设置在所述转炉的烟道出口与所述除氧燃烧器之间；
143.第二气体分析仪，其设置在所述风机子系统和所述煤气冷却子系统之间。第一气体分析仪和第二气体分析仪均采用激光气体分析仪。激光气体分析仪基于国际领先的半导体激光吸收光谱技术，即“单线光谱”测量技术。系统采用可调制的半导体激光器为发光光源，通过调制半导体激光器的工作电流强度来调制激光频率，使激光扫描范围略大于被测气体的单吸收谱线，从而使半导体激光器发射的特长波长的激光束在穿过测量管时，被被测气体选频吸收从而导致激光强度产生衰减。于是系统利用不同气体成分均有不同的特征吸收谱线及气体浓度和红外或激光吸收光谱之间存在的beer-lambe关系，通过检测吸收谱线的大小(即激光强度衰减信息)就可以获得被测气体的浓度。
144.且，所述转炉高温烟气智能燃烧系统的点燃器采用方形矩阵排列，co管道与所述点燃器的中间部位连通，所述转炉高温烟气智能燃烧系统用于实时监控烟道内气体含量，根据烟道内的烟气成分补充co辅助燃烧，实现智能燃烧
145.在本实用新型的其中一个实施例中，作为优选，还包括：
146.还提供煤气切换子系统，所述煤气切换子系统进气口与所述煤气冷却子系统连通，而出气口分别与煤气储藏装置和废气排放口连通，所述煤气切换子系统切换其出气口与所述煤气储藏装置或废气排放口连通；
147.还提供第一气体分析仪，其设置在所述转炉的烟道出口与所述除氧燃烧器之间，用于检测除尘前炉气中的一氧化碳和氧气的含量；整体工艺流程(bifs法)在烟道入口处安装一套第一气体分析仪，检测炉气中的一氧化碳，二氧化碳，氧气，氮气的含量，温度检测范围：-40～120℃，湿度检测范围：0-100％rh，分辨率：0.01％vol，精度：≤
±
3％f.s。
148.还提供第二气体分析仪，其设置在所述风机子系统和所述煤气冷却子系统之间，用于检测除尘后炉气中的一氧化碳和氧气的含量。引风机与煤气冷却器之间安装一套第二气体分析仪，检测除尘后炉气中一氧化碳、氧气的含量。温度检测范围：-40～120℃，湿度检测范围：0-100％rh，分辨率：0.01％vol，精度：≤
±
3％f.s。
149.为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，现提供如下的实施例进行说明：
150.转炉烟气余热回收综合利用单通道纯干法除尘方法(新技术工艺路线-bifs法)，
包括：
151.转炉烟气余热回收综合利用单通道智能燃烧全干法除尘工艺(简称bifs法)，由于不喷水冷却转炉烟气，转炉烟气三大资源均变成宝贵资源，主要工艺路线如图1所示。
152.转炉烟气余热回收综合利用单通道智能燃烧全干法除尘工艺由转炉高温烟气智能燃烧系统、同步余热回收子系统、转炉烟气除尘回收子系统、风机子系统、煤气冷却子系统、煤气切换子系统等六部分部分组成，该工艺的创新点在于：
153.1、转炉高温烟气智能燃烧系统。
154.增设除氧燃烧器(转炉汽化烟道末端至烟气余热回收锅炉系统之间，在锅炉顶端，烟气入口之处)，相当于一道“防火墙”，防止转炉冶炼过程中一些不利因素影响余热锅炉的安全运行。
155.a.保证在烟气或者煤气通过是即使氧含量突然超标也能采取措施，保证将混入煤气中的氧气消除，保证锅炉和后续设备的安全，也不必将不合格煤气通过放散塔放空。
156.b.由于转炉烟气成分根据工艺阶段的不同阶段一直在转换，因此除氧燃烧器还可以鉴于安全原因，将烟气因为工艺阶段不同而成分发生变化后通过该预处理器全部转换为无氧烟气，保证后续设备的安全。
157.c.由于锅炉的工作天条件要求工况、介质成分、温度稳定，因此除氧燃烧器将烟气(或煤气)在整个工艺过程保证烟气(煤气)保持温度动态稳定，可以保持锅炉的长寿命运行，也可以简化后续处理设备。
158.另外，在现有除氧燃烧器的条件下，为确保安全，在低温区域配置自动抑爆反应装置。
159.目的：确保在之前的处理过程中存在可燃物和助燃物混合逃逸的可能，在低温段对于明火进行探测，自动消除明火。
160.布置：在系统的低温段，对通过介质进行监控，确保可燃物、助燃物和明火在适意的温度条件下。
161.优势：实时监控烟道内气体含量，根据烟道内的烟气成分补充co辅助燃烧，其点燃器采用方形矩阵排列，co管道从有点火器中间补充，结构安全性高，反应速度快。从而实现智能燃烧。
162.2、同步余热回收子系统
163.①
采用新型余热锅炉，转炉烟气从顶部进入锅炉，因烟气中含co，所以锅炉设计结构为抗震防爆密封结构，并安装自动复位泄压阀，炉膛内壁设置为环形水冷壁，锅炉内为负压。烟气经过炉膛通过重力除尘工艺原理进行除尘，烟尘在重力作用下，掉落在灰斗上，积灰由灰斗底口排出。
164.②
利用转炉除尘灰的自然特性，利用其在高温下的塑性，直接经高压压球机压成块，收集到高温炉尘灰，然后在密封状态下返回转炉使用。该工艺不需要添加粘结剂，粉尘团块强度也高，同时团块中的cao未与空气中的水分接触，因而避免了cao水合反应引起的团块强度降低甚至粉化的问题。
165.③
烟气向上升，依次经蒸发器一组、蒸发器二组、蒸发器三组进行烟气冷却，根据热力学原理，烟气由下向上升，而烟气与蒸发器受热面在蒸发器底部，积灰和结渣在余热锅炉蒸发器烟道的上部，这样不会影响到蒸发器的使用效率，很好的保护了蒸发器的使用环
境，解决了因积灰或结渣而造成锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，甚至意外停炉的风险。使蒸发器可以持续高效的发挥效率。经冷却后的烟气之后由上部排出，连接到布袋除尘器，同时使用声波吹灰器并结合脉冲氮气清除受热面积灰和结渣。
166.④
锅炉管采用预喷涂措施(采用高温等离子射流或超声速火焰射流)，在锅炉管道表面喷涂特种陶瓷或金属陶瓷涂层，预喷涂措施具有良好的耐高温、抗氧化、抗黏着、防节瘤和自清理净化功能，超音速火焰喷涂既可显著提锅炉管使用寿命：
167.a.抵御锅炉管被炉尘或者炉气进行冲刷，延长锅炉管的使用寿命
168.b.在锅炉管表面形成一个灰层，来抵御炉尘在锅炉管上结渣，在预喷涂的过程中，锅炉必须离线。良好的预喷涂很好的保护了蒸发器的使用环境，解决了因积灰或结渣而造成锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，甚至意外停炉的风险。使蒸发器可以持续高效的发挥效率。
169.⑤
声波吹灰器技术(三段蒸发器每个对称安装2组声波吹灰器并结合氮气脉冲爬架清除受热面积灰和结渣氮气脉冲爬架对准蒸发器烟道上沿积灰结渣处，实现定向清理)是将其它能量转换成大功率声波(一种以疏密波的形式在空间介质(气体)中传播的压力波)送入炉内，当受热面上的积灰受到以一定频率交替变化的疏密波反复拉、压作用时，因疲劳疏松脱落，随烟气流带走，或在重力作用下，沉落至灰斗排出。
170.锅炉在生产运行过程中，其受热面-水冷壁、烟道等表面积灰和结渣，是长期困扰着生产而难于解决的问题。它不但使锅炉受热面传热减弱，致使锅炉热效率降低，减少生产负荷，而且，当受热面积灰和结渣严重时，还可能导致意外停炉，造成重大经济损失。目前，多数锅炉都备有蒸汽吹灰器、压缩空气吹灰器、钢珠吹灰器等，但这些传统的吹灰器在操作和性能上，存在着吹灰范围有限、吹灰有死角、能耗高、维修费用大、操作不便、有副作用等弊端，使用率很低，多数停置不用。因此，清除锅炉受热面积灰和阻止结渣，必须寻求新的技术。声波清灰技术，为锅炉清灰开辟了新的途径，得到了广泛的应用，取得了良好的效果。
171.⑥
锅炉炉体内烟道为u型结构，底部连通，烟气经过除氧燃烧器处理后，从锅炉上部进入环形水冷壁炉膛结构，同时底部配有灰斗，通过重力除尘原理进行粗除尘，高温积灰在灰斗底部收集，含尘积灰(主要成分为氧化钙、氧化铁)在600℃以上高温下被收集，并直接压块，可以保证材料的稳定性，直接返回转炉继续做为造渣剂，冷却剂使用，实现循环利用，同时改变烟气的升降方向，在烟气上升的过程中经过蒸发器进行烟气冷却。
172.⑦
烟气由进口温度800～1000℃冷却至150℃以下，之后连接到布袋除尘器、煤气回收系统；
173.3、转炉烟气除尘回收子系统
174.精简结构，与传统的转炉烟气除尘系统的不同之处在于，减少环流旋风除尘器(粗除尘)部分，在不影响使用效果的前提下，节省投资成本，减少占地空间。
175.纯干法布袋除尘器：
176.(5)确保精除尘系统具有充分的粉尘过滤能力。要具有独立的备份箱体，确保运行过程中离线清灰能力。清灰气体采用惰性阻燃气体。
177.(6)烟气处理箱体要有防爆功能，箱体在通过烟气(煤气)时因为co的原因要求在箱体设计上在关键部位布置箱体防爆阀。
178.(7)可燃性烟气除尘系统制成密封结构-遵循可燃烟气与空气隔离理论。
179.(8)可燃性烟气除尘系统制成抗暴、泄压结构-遵循可燃烟气与空气隔离理论。
180.(9)在线监测co％与o2％，自行控制运行-遵循co可燃烟气与空气混合比例极限理论。
181.4、风机子系统
182.风机子系统是整个转炉一次除尘系统的主要动力源。配置为专用煤气引风机。电机采用防爆电机，可室外布置，防护等级为ip55。
183.风机子系统采用双机配置、双机使用的方式：可单机负荷满足系统使用要求，又可双机降负荷满足系统使用要求，确保有足够的安全冗余来满足整体系统的使用要求。
184.5、煤气冷却子系统
185.煤气冷却器在转炉一次除尘系统中是非常重要的子系统设备，主要是将煤气温度从110-130℃降至50-70℃，让煤气温度可以符合煤气柜的接受标准。
186.煤气冷却器采用水冷的方式对煤气进行达标冷却，冷却的过程中在对煤气进行降温的同时也是对于冷却水(汽机返回水)进行升温的过程，高温段的水升温后可送至除氧器进行除氧处理后直供锅炉；低温段的冷却水则可以作为二次循环水使用。
187.6、煤气切换子系统
188.煤气切换子系统主要是用来对于其中介质成分在煤气和烟气之间完成切换，确保煤气进入煤气柜，废气进排放烟囱。
189.7、气体分析仪
190.激光气体分析仪基于国际领先的半导体激光吸收光谱技术，即“单线光谱”测量技术。系统采用可调制的半导体激光器为发光光源，通过调制半导体激光器的工作电流强度来调制激光频率，使激光扫描范围略大于被测气体的单吸收谱线，从而使半导体激光器发射的特长波长的激光束在穿过测量管时，被被测气体选频吸收从而导致激光强度产生衰减。于是系统利用不同气体成分均有不同的特征吸收谱线及气体浓度和红外或激光吸收光谱之间存在的beer-lambe关系，通过检测吸收谱线的大小(即激光强度衰减信息)就可以获得被测气体的浓度。
191.整体工艺流程(bifs法)在烟道入口处安装一套气体分析仪，检测炉气中的一氧化碳，二氧化碳，氧气，氮气的含量，温度检测范围：-40～120℃，湿度检测范围：0-100％rh，分辨率：0.01％vol，精度：≤
±
3％f.s。
192.引风机与煤气冷却器之间安装一套气体分析仪，检测除尘后炉气中一氧化碳、氧气的含量。温度检测范围：-40～120℃，湿度检测范围：0-100％rh，分辨率：0.01％vol，精度：≤
±
3％f.s。
193.四、炼钢转炉烟气余热回收综合利用单通道智能燃烧纯干法布袋除尘系统及工艺(bifs法)社会效益
194.转炉烟气排放达标：
195.转炉烟气排放由原来的40mg/m3提升为《10mg/m3、蒸汽折合减排co2，约2.5万吨、转炉炉后清洁化。
196.该工艺具有安全性、可靠性、稳定性、效益性、在实现转炉烟气达标的同时，创造经济效益、社会效益，该用工艺适用于新建转炉除尘工艺。
197.bifs法以其烟道自身三大宝贵资源经济性，以及新工艺流程运行的节能、减排的
经济性，年产钢500万吨规模的炼钢厂，年经济效益则上亿元。投资回收期1.6年左右，可大幅度降低企业综合运行成本，市场前景广阔。
198.这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
199.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。