一种电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统的制作方法

本发明涉及电炉炼钢技术领域，具体为一种电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统。

背景技术：

电炉炼钢具有流程短、污染小、能耗低以及投资和占地面积少等优点得以广泛应用，电炉冶炼时，废钢中普遍存在有机化合物、氯化物等，产生的烟气中就会含有一定量的二噁英，二噁英是75pcdd和135pcdf的总称，其毒性相当于人氰化物的130倍、砒霜的900倍，电炉炼钢已经成为第四大二噁英类工业污染源，目前数据显示，电炉生产过程中二噁英的排放问题严重，强化电炉电钢过程中二噁英减排具有重要的环保意义。

现有的电炉冶炼过程中，废钢是电炉炼钢的主要原料，废钢中含有塑料及油脂等含氯有机物的前驱体，在废钢预热过程中，可以通过重排生成二噁英，烟气虽然经过沉降室二次燃烧使废钢预热过程中产生的二噁英热分解，但在烟气水冷过程中，碳、氢、氧、氯等元素会发生“从头合成”反应，重新生成二噁英，给环保排放带来不便，为此，本发明提供了一种电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统，实现电炉余热综合利用，粉尘超低排放的同时，末端方式彻底脱除二噁英，起到了环保效果。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统，包括沉降室系统、余热回收系统、除尘脱二噁英系统，所述沉降室系统包括电炉竖井和燃烧沉降室，所述电炉竖井通过水冷烟道与燃烧沉降室相连通，所述余热回收系统包括余热锅炉和蒸汽发生器，所述燃烧沉降室通过高温绝热管道与余热锅炉相连通，所述余热锅炉通过连接管与蒸汽发生器相连通，且余热锅炉的一侧连通有后烟道，所述除尘脱二噁英系统包括催化过滤滤袋、除尘器、除尘风机和烟囱，所述后烟道远离余热锅炉的一端与催化过滤滤袋相连通，所述催化过滤滤袋的一侧与除尘器通过连接管相连通，且除尘器的一侧与除尘风机通过连接管相连通，所述除尘风机与烟囱之间通过连接管相连通。

优选的，所述蒸汽发生器的内腔安装有汽包。

优选的，所述后烟道的内腔安装有内置式直燃炉。

优选的，所述余热锅炉的内腔安装有机械钢刷式清灰器，且余热锅炉的底部放置有集灰仓。

优选的，所述催化过滤滤袋包含内外两层，外层为高精度过滤层，内层为搭载催化剂的催化层。

本发明还公开了一种电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统的操作方法，其操作方法具体包括以下步骤：

步骤一、废钢进入电炉竖井，然后在电炉竖井内进行预热，预热产生的烟气经过水冷烟道进入燃烧沉降室充分燃烧，此时大颗粒粉尘在燃烧沉降室沉降，烟气中一氧化碳再次燃烧；

步骤二、沉降室燃烧产生的烟气经过高温绝热管道进入余热锅炉，然后经过蒸汽发生器将蒸汽发生器中汽包内的水加热，此时烟气热量被蒸汽发生器利用而降温；

步骤三、降温后的烟气通过后烟道进入催化过滤滤袋，烟气由外向内流经催化过滤滤袋，先经过外层再经过内层，烟气中的尘及有害的碱性金属被催化过滤滤袋表面的高精度过滤层进行拦截过滤，含有二噁英的干净的烟气与还原剂在催化层内的催化剂作用下进行化学反应，从而将烟气中的氮氧化物分解成n2和h2o，二噁英分解成二氧化碳、水和氯化氢；

步骤四、烟气最后进入除尘器和除尘风机，然后通过烟囱排放。

优选的，步骤一中电炉预热温度为500～600℃。

优选的，步骤一中燃烧沉降室烟气的进出口均设置在顶部。

优选的，步骤二中高温绝热管道采用内保温处理，管道内壁依次喷涂耐磨层和隔热层。

(三)有益效果

本发明提供了一种电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)、该电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统，通过将催化剂整合在除尘滤袋内形成，实现除尘、除二噁英一体化，该技术能够彻底去除二噁英、氮氧化物且不产生二次污染，而且由于采用先过滤除尘，后进行氮氧化物、二噁英的去除，这样就有效避免了粉尘、重金属对催化剂的影响，提高了催化剂抗中毒能力，从而提高了催化反应的效率，有效延长了催化滤袋的使用寿命，并且系统设置内置式直燃炉，保持催化剂入口温度恒定，保证除二噁英效率。

(2)、该电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统，该系统采用燃烧沉降室和内置式直燃炉，充分利用烟气中可燃气体co的化学热，由于采用高温烟气作为助燃风，锅炉的排烟损失和散热损失都很低，消耗氧气来自于烟气本身，系统增加烟气量较少，后续除尘设备选型小，风机运行费用低，安全性能好。

(3)、该电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统，通过在在一个装置内实现尘和二噁英、氮氧化物、重金属的同步去除，占地小，运行费用低。

附图说明

图1为本发明系统的流程框图。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统，包括沉降室系统、余热回收系统、除尘脱二噁英系统，沉降室系统包括电炉竖井和燃烧沉降室，电炉竖井通过水冷烟道与燃烧沉降室相连通，余热回收系统包括余热锅炉和蒸汽发生器，余热锅炉的内腔安装有机械钢刷式清灰器，且余热锅炉的底部放置有集灰仓，由于进入余热锅炉内的烟气灰量大，余热锅炉在运行的过程中，换热元件表面会附着大量的粉尘，为了保证的换热效果需要定时清灰，清灰设备采用机械钢刷式清灰器，余热锅炉底部设置集灰仓，收集灰尘可定期外运，蒸汽发生器的内腔安装有汽包，燃烧沉降室通过高温绝热管道与余热锅炉相连通，余热锅炉通过连接管与蒸汽发生器相连通，且余热锅炉的一侧连通有后烟道，后烟道的内腔安装有内置式直燃炉，由于电炉烟气250℃～400℃温度区间通过从头机理重新生成，而电炉烟气温度是随冶炼节奏变化，由于催化剂的最佳工作状态温度为200-30摄氏度，因此为保证后续催化滤袋脱二噁英效果，在余热锅炉后烟道上布置内置式直燃炉，在电炉加废钢及出钢阶段，根据出口二噁英排放情况，及时调整烟气温度，保持余热锅炉后烟气温度恒定在220℃左右，保证催化效果，内置式直燃炉由燃烧系统、烟气系统和控制系统三部分组成：燃烧系统由燃烧器、助燃风系统、燃气供应系统和点火系统组成：燃烧系统：共设置2个燃烧器，在烟道内呈对冲布置，以利于加热后烟气的温度均匀；助燃风系统：正常情况下，以烟气为助燃风，在故障状态下，切换到空气助燃；烟气系统由烟气分流装置、燃烧室和混合室组成，烟气经分流装置分成三股，两侧的2股从外侧流经燃烧室，在冷却燃烧室的同时，利用散热加热自身，之后与中间的一股烟气，以及燃烧产生的高温烟气在后端的混合室内混合；控制系统主要包括：燃料气的控制、助燃风的控制、直燃炉出口温度的控制及安全联锁，除尘脱二噁英系统包括催化过滤滤袋、除尘器、除尘风机和烟囱，催化过滤滤袋包含内外两层，外层为高精度过滤层，内层为搭载催化剂的催化层，后烟道远离余热锅炉的一端与催化过滤滤袋相连通，催化过滤滤袋的一侧与除尘器通过连接管相连通，且除尘器的一侧与除尘风机通过连接管相连通，除尘风机与烟囱之间通过连接管相连通。

本发明还公开了一种电炉余热、除尘脱二噁英一体化系统的操作方法，其操作方法具体包括以下步骤：

步骤一、废钢进入电炉竖井，然后在电炉竖井内进行预热，电炉预热温度为500～600℃，预热产生的烟气经过水冷烟道进入燃烧沉降室充分燃烧，为保证烟气中粗颗粒粉尘的沉降效果，燃烧沉降室烟气的进出口均设置在顶部，此时大颗粒粉尘在燃烧沉降室沉降，烟气中一氧化碳再次燃烧；

步骤二、沉降室燃烧产生的烟气经过高温绝热管道进入余热锅炉，高温绝热管道采用内保温处理，管道内壁依次喷涂耐磨层和隔热层，在保证管道正常使用的情况下尽可能减少管壁热量损失，然后经过蒸汽发生器将蒸汽发生器中汽包内的水加热，此时烟气热量被蒸汽发生器利用而降温；

步骤三、降温后的烟气通过后烟道进入催化过滤滤袋，烟气由外向内流经催化过滤滤袋，先经过外层再经过内层，烟气中的尘及有害的碱性金属被催化过滤滤袋表面的高精度过滤层进行拦截过滤，含有二噁英的干净的烟气与还原剂在催化层内的催化剂作用下进行化学反应，从而将烟气中的氮氧化物分解成n2和h2o，二噁英分解成二氧化碳、水和氯化氢；

步骤四、烟气最后进入除尘器和除尘风机，然后通过烟囱合格排放。

综上所述，通过将催化剂整合在除尘滤袋内形成，实现除尘、除二噁英一体化，该技术能够彻底去除二噁英、氮氧化物且不产生二次污染，而且由于采用先过滤除尘，后进行氮氧化物、二噁英的去除，这样就有效避免了粉尘、重金属对催化剂的影响，提高了催化剂抗中毒能力，从而提高了催化反应的效率，有效延长了催化滤袋的使用寿命，并且系统设置内置式直燃炉，保持催化剂入口温度恒定，保证除二噁英效率；通过在在一个装置内实现尘和二噁英、氮氧化物、重金属的同步去除，占地小，运行费用低；该系统采用燃烧沉降室和内置式直燃炉，充分利用烟气中可燃气体co的化学热，由于采用高温烟气作为助燃风，锅炉的排烟损失和散热损失都很低，消耗氧气来自于烟气本身，系统增加烟气量较少，后续除尘设备选型小，风机运行费用低，安全性能好。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。