转炉一次烟气超低排放及降温脱湿系统的制作方法

本实用新型涉及转炉烟气净化技术领域，具体涉及一种转炉一次烟气超低排放及降温脱湿系统。

背景技术：

在转炉炼钢过程中，热烟气携带大量的粉尘从炉口溢出进入烟罩，由于转炉一次烟气温度高，含尘量大，需对其进行降温及净化处理，目前国内转炉一次除尘烟气净化技术主要有湿法、半干法、干法三种工艺。其中湿法、半干法主要是通过洗涤的方式将烟气洗涤到饱和状态，采用洗涤方式除尘，通常粉尘排放值相对稳定，但经由烟囱排放的烟气含湿量较大，烟气在排放到大气的过程中与冷空气混合降温，所含水蒸汽饱和凝结，凝结水雾滴对光线产生折射或散射，烟囱排放呈现出白色或灰色烟羽状态，此现象在气温较低的季节尤甚；干法因为排烟温度较高，基本看不见白烟，但容易因各种原因出现粉尘排放波动或短时超标现象，因为距离较远，除非出现明显黄烟或红烟，一般肉眼不易观察到，因此需要一种对转炉一次除尘系统进行超低排放达标的同时对放散烟囱白色烟雾进行“脱白”处理的装置。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种转炉一次烟气超低排放及降温脱湿系统，能够对转炉产生的烟气实现精细除尘、降温析湿以及脱硫、脱酸、除重金属的目的，并且在与煤气放散烟囱连接的三通管路上设置蒸汽加热器，对烟气进行加热，确保放散的烟气无可见白雾，使向外界排放的烟气符合环保要求。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种转炉一次烟气超低排放及降温脱湿系统，包括转炉、气化冷却管道、烟气除尘系统、煤气鼓风机、干式煤气柜，还包括烟气深度净化脱白系统，所述转炉通过气化冷却管道与所述烟气除尘系统连接，所述烟气除尘系统与烟气深度净化脱白系统连接，所述烟气除尘系统包括依次连接的蒸发冷却器、环缝文丘里管、脱水器；所述烟气深度净化脱白系统包括烟气降温析湿塔、除雾塔、蓄水池、蒸汽加热器，所述蓄水池为封闭式结构，所述烟气降温析湿塔通过蓄水池与除雾塔连通，所述烟气降温析湿塔的顶部与脱水器连通，所述除雾塔的顶部与煤气鼓风机的进口端连接，所述煤气鼓风机的出风口通过第一管路与干式煤气柜连接，所述第一管路上设有三通管路，所述三通管路的一端与煤气放散烟囱连接，所述三通管路上的一管路上安装所述蒸汽加热器。

优选的是，所述烟气降温析湿塔和除雾塔分别并列固定于所述蓄水池的顶部，所述烟气降温析湿塔内设有多个呈上下排列的冲击式洗涤层，每层所述冲击式洗涤层上储存有水，所述冲击式洗涤层上设有与相邻冲击式洗涤层连通的第一烟道管，相邻冲击式洗涤层上的第一烟道管分别位于烟气降温析湿塔内的两端，每层所述冲击式洗涤层的一侧壁上设有与内部连通的第一输水管，所述第一输水管的一端伸进所述冲击式洗涤层顶部的第一烟道管内且安装有第一喷嘴。

在上述任一方案中优选的是，所述第一喷嘴位于第一烟道管内的中心部位并与烟气流向同向。

在上述任一方案中优选的是，所述烟气降温析湿塔内底部的冲击式洗涤层上的第一烟道管与蓄水池连通，且第一输水管的一端伸进蓄水池内。

在上述任一方案中优选的是，所述冲击式洗涤层的顶部固定有导流板，所述导流板的侧壁与烟气降温析湿塔内壁固定连接，所述导流板底端与冲击式洗涤层底部之间存在间距，所述导流板位于相邻两个第一烟道管之间。

在上述任一方案中优选的是，所述除雾塔内设置除雾器，所述除雾器下方的除雾塔内设有呈上下排列的第二喷嘴和第三喷嘴，所述第二喷嘴连接第二输水管，所述第二输水管延伸至除雾塔外侧并与原浊环水补水管连接，所述第三喷嘴通过第三输水管与蓄水池连通，所述第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴均为高效雾化冲击式喷嘴。

在上述任一方案中优选的是，所述蓄水池的下方设有水换热装置，所述水换热装置包括换热器、水冷却塔，所述水冷却塔、蓄水池均与换热器连接形成水换热循环。

在上述任一方案中优选的是，所述冲击式洗涤层底部的第一烟道管的顶部与其内水的液面相齐平，所述第一喷嘴与水液面之间的距离为690-710mm，所述冲击式洗涤层内的水液面高度在2m以上。

在上述任一方案中优选的是，所述烟气除尘系统还包括水冷夹套、非金属补偿器、出口上升管、二次蒸发洗涤段、高效喷雾洗涤段、下降管，所述气化冷却管道依次通过水冷夹套、非金属补偿器与所述蒸发冷却器连接，所述蒸发冷却器依次通过出口上升管、二次蒸发洗涤段、高效喷雾洗涤段、下降管与脱水器连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的转炉一次烟气超低排放及降温脱湿系统具有以下有益效果：

1、将烟气深度净化脱白系统安装在转炉上的烟气除尘系统上，能够对转炉生产过程中从炉口溢出的烟气进行深度的除尘净化降温析湿达到脱白效果，使转炉生产过程中产生的烟气得到深度净化，确保放散的烟气无可见白雾，使向外界排放的烟气符合环保要求，同时保证了周边居民的健康；

2、通过在烟气降温析湿塔内设置多段冲击式洗涤层，使烟气经过多层水的洗涤之后通过第一烟道管进入蓄水池内并最终进入除雾塔内，在进入除雾器之间经过第二喷嘴和第三喷嘴的再次喷淋洗涤，对烟气进行多次降温，并在冷却降温过程中将烟气中的粉尘、硫化物质、重金属包含在洗涤的水中，实现了降温析湿、精细除尘、脱硫、脱酸、脱硝和除重金属的功能，经过多层冷却除湿，除湿除尘效果更好，减少烟气外排换水量，在与煤气放散烟囱连接的三通管路上设置蒸汽加热器，对烟气进行加热，降低烟气相对湿度，确保放散的烟气无可见白雾；

3、通过换热器和水冷却塔的设置，能够对蓄水池内的水进行冷却降温，提高了对进入蓄水池内烟气的降温效果，排污泵将蓄水池内沉淀的物质排出蓄水池外侧，保证蓄水池内的干净。

附图说明

图1为本实用新型提供的转炉一次烟气超低排放及降温脱湿系统的一优选实施例的整体结构示意图；

图2为图1所示实施例中烟气深度净化脱白系统的结构放大图。

图中标注说明：1、转炉；2、气化冷却管道；3、非金属补偿器；4、蒸发冷却器；5、二次蒸发洗涤段；6、环缝文丘里管；7、脱水器；8、烟气降温析湿塔；9、第一喷嘴；10、第一烟道管；11、蓄水池；12、第三喷嘴；13、第二喷嘴；14、除雾器；15、煤气鼓风机；16、换热器；17、水冷却塔；18、三通管路；19、蒸汽加热器；20、煤气放散烟囱；21、第四输水管；22、导流板；23、第一输水管。

具体实施方式

为了更进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
，下面将结合具体实施例详细阐述本实用新型。

如图1-2所示，按照本实用新型提供的转炉一次烟气超低排放及降温脱湿系统的一实施例，包括转炉1、气化冷却管道2、烟气除尘系统、煤气鼓风机15、干式煤气柜，还包括烟气深度净化脱白系统，所述转炉1通过气化冷却管道与所述烟气除尘系统连接，所述烟气除尘系统与烟气深度净化脱白系统连接，所述烟气除尘系统包括依次连接的蒸发冷却器4、环缝文丘里管、脱水器7；所述烟气深度净化脱白系统包括烟气降温析湿塔8、除雾塔、蓄水池11、蒸汽加热器19，所述蓄水池11为封闭式结构，所述烟气降温析湿塔8和除雾塔分别并列固定于所述蓄水池11的顶部，所述烟气降温析湿塔8通过蓄水池11与除雾塔连通，所述烟气降温析湿塔8的顶部与脱水器7连通，所述除雾塔的顶部与煤气鼓风机15的进口端连接，所述煤气鼓风机15的出风口通过第一管路与干式煤气柜连接，所述第一管路上设有三通管路18，所述三通管路18的一端与煤气放散烟囱20连接，所述三通管路18上的一管路上安装所述蒸汽加热器19。

所述烟气降温析湿塔8内设有多个呈上下排列的冲击式洗涤层，每层所述冲击式洗涤层上储存有水，所述冲击式洗涤层上设有与相邻冲击式洗涤层连通的第一烟道管10，相邻冲击式洗涤层上的第一烟道管10分别位于烟气降温析湿塔8内的两端，每层所述冲击式洗涤层的一侧壁上设有与内部连通的第一输水管23，所述第一输水管23的一端伸进所述冲击式洗涤层顶部的第一烟道管10内且安装有第一喷嘴9。

蓄水池11为整个装置提供喷淋水，喷淋水经喷嘴喷淋形成小颗粒水雾粒子，具有较大的表面积，与烟气中携带的微粒产生碰撞、扩散及凝聚，对烟气粉尘进行精脱；同时高速水雾引带烟气冲击蓄水区水面，在水体内部形成凹面，该凹面为气液相边界层，根据气液传质机理，该边界层内部会发生强烈的热质交换，烟气冷却析湿，绝对含湿量降低；在水雾引带烟气的过程中，会形成一个低压区，这个低压区将烟气带进水中，当烟气最终上浮时，由于水表面张力，会产生鼓泡，形成水膜。根据实验研究表明，亲水性粒子容易通过水膜被捕捉，从而对烟气进行深度净化。

蒸汽加热器19用于加热烟气，降低烟气相对湿度，消除白雾。原理：烟气经净化塔洗涤后，烟气冷却析湿，绝对含湿量降低，但烟气仍为饱和烟气，即相对湿度接近100％。当环境温度较低时，放散的烟气与大气环境混合过程中达到烟气露点温度，则烟气凝结产生白雾；通过烟气再热装置对烟气进行再热，降低烟气相对湿度，可有效消除白雾的产生，达到脱白的功效。

所述第一喷嘴9位于第一烟道管10内的中心部位并与烟气流向同向。

所述烟气降温析湿塔8内底部的冲击式洗涤层上的第一烟道管10与蓄水池11连通，且第一输水管23的一端伸进蓄水池11内。

所述冲击式洗涤层的顶部固定有导流板22，所述导流板22的侧壁与烟气降温析湿塔8内壁固定连接，所述导流板22底端与冲击式洗涤层底部之间存在间距，所述导流板22位于相邻两个第一烟道管10之间。方便烟气从导流板22的一侧流向另外一侧并进入相应的第一烟道管10内，延长烟气在水中的行走时间，使烟气冷却效果更好，所述导流板22位于空腔内的两个第一烟道管10之间。

所述除雾塔内设置除雾器14，所述除雾器14下方的除雾塔内设有呈上下排列的第二喷嘴13和第三喷嘴12，所述第二喷嘴13连接第二输水管，所述第二输水管延伸至除雾塔外侧并与原浊环水补水管连接，所述第三喷嘴12通过第三输水管与蓄水池11连通，所述第一喷嘴9、第二喷嘴13和第三喷嘴12军为高效雾化冲击式喷嘴。该除雾器14是利用烟气通过其设置的多级导流叶片后产生旋转，大量的细小液滴与颗粒在高速运动条件下碰撞机率大幅增加，易于凝聚成为大颗粒，从而实现从气相的分离；同时，在除雾筒壁面建立液膜，由于高速旋转产生离心力，水雾粒子沿径向抛向筒壁，筒壁面的液膜会捕悉接触到其表面的细小液滴及在增速器和分离器叶片表面的大液滴层，细小液滴进入到大液滴层从而实现对细小雾滴的脱除。

第三输水管的一端延伸至除雾塔的外侧并与蓄水池11连通，所述第一输水管23、第二输水管和第三输水管上均安装第一抽水泵。

所述蓄水池11内的一端设有排污泵，方便将蓄水池11内底部的沉淀物质排出。

所述蓄水池11的下方设有水换热装置，所述水换热装置包括换热器16、水冷却塔17，所述水冷却塔17、蓄水池11均与换热器16连接形成水换热循环，对蓄水池11内水降温冷却。

所述冲击式洗涤层底部的第一烟道管10的顶部与其内水的液面相齐平，所述第一喷嘴9与水液面之间的距离为690-710mm，所述冲击式洗涤层内的水液面高度在2m以上。

所述烟气除尘系统还包括水冷夹套、非金属补偿器3、出口上升管、二次蒸发洗涤段5、高效喷雾洗涤段、下降管，所述气化冷却管道依次通过水冷夹套、非金属补偿器3与所述蒸发冷却器连接，所述蒸发冷却器依次通过出口上升管、二次蒸发洗涤段5、高效喷雾洗涤段、下降管与脱水器7连接。

非金属补偿器3：用于联接汽化冷却烟道和蒸发冷却器4斜烟道，满足热涨、冷缩产生的横向、纵向位移、和防爆卸压要求；

蒸发冷却器4：用于烟气的降温及粗除尘；原理：一是利用快速蒸发吸热降低烟气温度,二是利用极小极快的雾化水滴收集微细粉尘成大粉尘,以利于烟气收缩从而气体流速减慢之后，粉尘进行沉降。

二次蒸发洗涤段5：用于烟气的降温及粗除尘；原理：在高温烟气通过蒸发冷却器4蒸发、降温及除尘的基础上，采用多级喷淋对烟气进行二次蒸发洗涤，达到降温、除尘的效果。

环缝文丘里管6：用于烟气的精除尘；原理：环缝文丘里管6在煤气回收时，通过微差压检测装置和液压伺服装置，对喉口的开度进行自动调节，使炉口处于微正压状态，用以控制冶炼过程中产生的co不燃烧或少燃烧。同时，控制烟气流速，使高速气流通过喉口进行精除尘。

脱水器7：对烟气进行脱水除雾，使含尘水与煤气分离；原理：是一种离心脱水器7，当夹杂水滴的气流进入漩流板时，细小的水滴在漩流叶片上撞击积聚，形成大颗粒水滴，并在气流的带动下，水滴沿着叶片按离心方向甩至脱水器7内壁留下，同时部分夹带在气体中的水滴也由于气流的旋转分离。在保证脱水效果的前提下，设备结构简单，运行阻力低，脱水效果好，故障率低；不易堵塞，清理任务小、不需要水冲洗，工作劳动强度低。解决了丝网脱水器7易堵塞、复挡式脱水器7结构复杂、阻力偏大、结垢后不易清理的问题。

本实施例的工作原理：转炉1工作过程中，从炉口溢出的烟气经气化冷却管道2降温并同时回收余热生产蒸汽，然后经水冷夹套和非金属补偿器3进入蒸发冷却器内进行冷却降温和除尘，蒸发冷却器内烟气从出口进入二次蒸发洗涤段5，使烟气温度和粉尘浓度进一步降低，然后再经过环缝文丘里管6、脱水器7进入烟气降温析湿塔8内，经多层冲击式洗涤层中的第一喷嘴9喷淋洗涤后进入蓄水池11内再次冷却降温除尘，然后进入除雾塔内，经第二喷嘴13和第三喷嘴12的喷淋降温除尘进入除雾器14进行除雾，除雾后进入煤气鼓风机15内并经三通管路18输送至蒸汽加热器19进行加热，降低烟气外排含水量，最终通过煤气放散烟囱20排出，确保放散的烟气无可见白雾。

与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：

将烟气深度净化脱白系统安装在转炉上的烟气除尘系统上，能够对转炉生产过程中从炉口溢出的烟气进行深度的除尘净化降温析湿达到脱白效果，使转炉生产过程中产生的烟气得到深度净化，确保放散的烟气无可见白雾，使向外界排放的烟气符合环保要求，同时保证了周边居民的健康。

本领域技术人员不难理解，本实用新型包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。