本发明属于冶金工业余热利用技术领域，特别涉及一种转炉烟气余热回收工艺。
背景技术：
在目前转炉烟气处理的流程中，通常使用的是干法(lt)和湿法(og)，干法(lt)先经过烟道降温后，进行喷水冷却，通过静电除尘器除去杂质，随后回收煤气进行放散或点燃。湿法(og)是在经过两次文氏管，两次脱水后将煤气回收、放散或点燃。中间过程中烟气温度要从1500℃左右骤降到300℃以下，这个过程不仅造成能量的损失，而且在降温的过程中需要大量的水进行冷却。
经过热力学分析知co与铁矿石在800℃的温度下能够自发的发生氧化还原反应，而且这个氧化还原反应是放热反应，所以导致这个反应中环境的温度不会发生太大的改变，没有热损失。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对现有转炉烟气处理工艺中存在的上述问题，提供一种转炉烟气余热回收工艺。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：一种转炉烟气余热回收工艺，包括如下步骤：
s1、将从转炉中排出的温度为1300℃～1800℃，且主要成份为co的烟气经烟道输送入壹号余热锅炉，烟气在壹号余热锅炉内与水进行换热后，壹号余热锅炉内的部分水转换成水蒸气，烟气温度下降到900℃～1000℃，壹号余热锅炉将热交换后的烟气排出；
s2、将壹号余热锅炉排出的烟气输送到二氧化碳发生装置中，所述二氧化碳发生装置中设置有铁矿石，壹号余热锅炉排出的烟气与铁矿石发生自发的氧化还原反应后产生主要成份为co2的烟气，二氧化碳发生装置将主要成份为co2的烟气排出；
s3、将二氧化碳发生装置排出的主要成份为co2的烟气输送到贰号余热锅炉，烟气在贰号余热锅炉内与水进行换热后，贰号余热锅炉内的部分水转换成水蒸气，烟气温度下降到250℃～350℃，贰号余热锅炉将热交换后的烟气排出；
s4、将贰号余热锅炉排出的烟气输送到换热装置，烟气在换热装置内与水进行换热后，换热装置中水的温度升高且部分水转化成水蒸气，烟气的温度下降到50℃～70℃，换热装置将换热后的烟气排出；
s5、将换热装置排出的烟气经静电除尘装置进行除尘后输送入二氧化碳提纯冷却回收装置，收集co2气体。
进一步的，壹号余热锅炉产生的水蒸气与贰号余热锅炉产生的水蒸气经蒸汽稳压罐稳压后用于发电设备。
进一步的，二氧化碳发生装置内分层布置铁矿石，并设置多级反应区，二氧化碳发生装置排出的主要成份为co2的烟气的温度为900℃～1000℃。
进一步的，换热装置产生的热水和水蒸气用于民用余热开发。
进一步的，所述的民用余热开发包括工业生产和温泉旅游开发。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过co与铁矿石的氧化还原反应，不仅将烟气中的有毒co转换成无毒的co2，而且确保烟气热量未损失，保证生产工艺的安全，还为炼铁生产提供原料。
(2)烟气与壹号余热锅炉内的水和贰号余热锅炉内的水进行换热产生的水蒸气用于发电，烟气与换热装置内的水进行换热产生的热水和水蒸气用于民用余热开发，最大化的降低烟气的余热损失，发掘烟气的经济利益，烟气热效率提高到85％。
(3)本发明通过静电除尘设备对从换热装置内排出的烟气进行尾气收集，替代了炼铁生产中高温煅烧石灰石生产co2的工艺，节省大量能源，同时实现转炉烟气的零排放。
相较于现有的转炉烟气回收工艺，本发明不仅能够实现烟气余热的完全利用，还可实现转炉炼钢零排放、无污染；安全系数和热效率相对于现有方法均有大幅度提升，实用性强，可大面积推广。
附图说明
图1是本发明具体实施例中的一种转炉烟气余热回收工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、达到目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1所示，一种转炉烟气余热回收工艺，包括如下步骤：
s1、将从转炉中排出的温度为1300℃～1800℃，且主要成份为co的烟气经烟道输送入壹号余热锅炉，烟气在壹号余热锅炉内与水进行换热后，壹号余热锅炉内的部分水转换成水蒸气，经过传热计算得到烟气温度下降到900℃～1000℃，壹号余热锅炉将烟气排出。壹号余热锅炉产生的水蒸气经蒸汽稳压罐稳压后用于发电设备进行发电，蒸汽稳压罐是为了确保水蒸汽能够持续稳定供应给发电设备；
s2、将壹号余热锅炉排出的烟气输送到二氧化碳发生装置中，所述二氧化碳发生装置中设置有铁矿石，壹号余热锅炉排出的烟气与铁矿石发生自发的氧化还原反应后烟气的主要成份为co2，二氧化碳发生装置将主要成份为co2的烟气排出。铁矿石分层布置，并在二氧化碳发生装置设置多级反应区，铁矿石的主要成份为fe2o3，在环境温度在800℃左右的情况下fe2o3能够与壹号余热锅炉排出烟气中的co自发的发生氧化还原反应，不需外界供热，铁矿石被还原成fe3o4和feo，co被氧化成co2，所以二氧化碳发生装置排出的烟气的主要成份为co2。经过热力学分析，表明铁矿石与co的反应是放热反应，所以导致二氧化碳发生装置内烟气的温度没有发生改变，二氧化碳发生装置排出的烟气的温度仍为900℃～1000℃。因此，在二氧化碳发生装置中，烟气热量未损失，并且将co转换成co2，保证生产工艺的安全，还为炼铁生产提供原料。
s3、将二氧化碳发生装置排出的主要成份为co2的烟气输送到贰号余热锅炉，烟气在贰号余热锅炉内与水进行换热后，贰号余热锅炉内的部分水转换成水蒸气，烟气温度下降到250℃～350℃，贰号余热锅炉将烟气排出。贰号余热锅炉产生的水蒸气经蒸汽稳压罐稳压后用于发电设备进行发电，蒸汽稳压罐是为了确保水蒸汽能够持续稳定供应给发电设备。
s4、将贰号余热锅炉排出的烟气输送到换热装置，烟气在换热装置内与水进行换热后，换热装置中水的温度升高且部分水转化成水蒸气，烟气的温度下降到50℃～70℃，换热装置将烟气排出。因为从贰号余热锅炉内排出的烟气余温仍然较高，温度为250℃～350℃，如果直接排入空气会造成大量排烟热损失，所以本发明将从贰号余热锅炉内排出的烟气输送入换热装置，通过换热装置将烟气余热降低到50℃～70℃。经过换热装置加热的热水和产生的水蒸气用于民用余热开发，例如用于工业生产和温泉旅游开发，确保在不浪费资源的情况下，充分利用烟气余热，使排烟热损失降至最低，同时充分挖掘烟气的经济效益。而且由于烟气中几乎没有水分，所以可忽略烟气对换热装置的低温腐蚀。
s5、将换热装置排出的烟气经静电除尘装置进行除尘后输送入二氧化碳提纯冷却回收装置，收集co2气体。经过换热装置换热后的烟气的温度下降至50℃～70℃，且主要成份为co2气体，而co2为工业原料，具有商业价值，所以本发明中利用静电除尘装置对从换热装置中排出的烟气进行除尘，再通过提纯和低温富集的方法得到较为纯净的co2，这种方法能够用于替代炼铁生产过程中高温煅烧石灰石生产二氧化碳的工艺，能够节省大量能源消耗并减少废弃物排放。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过co与铁矿石的氧化还原反应，不仅将烟气中的有毒co转换成无毒的co2，而且确保烟气热量未损失，保证生产工艺的安全，还为炼铁生产提供原料。
(2)烟气与壹号余热锅炉内的水和贰号余热锅炉内的水进行换热产生的水蒸气用于发电，烟气与换热装置内的水进行换热产生的热水和水蒸气用于民用余热开发，最大化的降低烟气的余热损失，发掘烟气的经济利益，烟气热效率提高到85％。
(3)本发明通过静电除尘设备对从换热装置内排出的烟气进行尾气收集，替代了炼铁生产中高温煅烧石灰石生产co2的工艺，节省大量能源，同时实现转炉烟气的零排放。
以上公开的仅为本发明的较佳实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。