本发明属于烟尘治理技术领域，特别是提供了一种用于钢渣含水烟尘的干法除尘装置及其工艺。
背景技术：
我国目前炼钢生产钢渣通常采用热泼、焖渣等工艺，产生大量的含尘水蒸气，此部分含尘水蒸气各企业基本上都是无组织排放，尤其北方冬季渣跨区域雾气弥漫，严重影响大气环境。同时弥漫的水蒸气腐蚀钢结构，影响天车司机的操作，存在安全隐患。
2017年国家环保部针对《炼钢工业大气污染物排放标准》(gb28664-2012)发布了标准修改单(征求意见稿)，预计此次修改将于2018年6月实施，其中针对炼钢生产作业中的粉尘无组织排放做出了严格的规定，烟尘排放浓度一般要求≤20mg/nm3。从目前情况看，要治理此部分含水烟尘存在一定的技术难题。
目前国内的炼钢渣跨烟气大部分还处于无组织排放，对环境造成严重污染；有一些大的国企钢厂做了一些有组织排放治理措施，技术方案都是采用湿法除尘技术思路，治理方式主要有两种：一种是含水烟气收集后采用直接高空排放的方式，系统简单，但使用效果不好，颗粒物未尽任何处理，无法满足环保要求；另一种是采用洗涤塔设备，通过喷雾洗涤的方式处理烟气中的粉尘，此种方式在宝钢、湛江、青钢等均有使用，但是排放指标难以满足20mg/nm3的要求，至今未能找到环保部门出具的排放指标数据记录。在首钢京唐二期炼钢钢渣含水烟尘治理首次采用湿法电除尘技术，目前正在实施中，该技术方案存在系统复杂、一次投资高、耗水量大、增加了污水处理难度等缺陷，排放指标也有待于进一步验证。
综上所述，现有技术存在的问题是：常规湿法除尘技术无法满足新的粉尘排放要求，湿法电除尘技术存在系统复杂、一次投资高、耗水量大、增加了污水处理难度等缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的目的在于提供一种用于炼钢焖渣含水烟尘的干法除尘装置及其工艺；解决了常规湿法除尘系统粉尘排放无法达标的问题，减少了污水处理系统，降低工程投资，同时还能对水蒸气进行回收，实现水资源的回收利用，减少环境污染。
本发明的技术解决方案是：钢渣在焖渣过程中产生的含水烟尘采用烟尘捕集罩捕集后，先通过水喷淋湿法预除尘，再用溶液脱水器对含水烟气进行脱水，降低烟气中的含水率，之后烟气进入干法除尘器进行除尘，满足排放要求的烟气通过除尘风机经烟筒排入大气；在钢渣焖渣工序后期，产生的烟气量大量减少，烟气中的含水率也大幅度降低，此时，采用烟尘捕集罩捕集后的烟气可以通过旁通管路直接进入干法除尘器进行除尘，不需要进行水喷淋湿法预除尘和用溶液脱水器进行脱水，除尘风机采用变频降速运行，节约能耗，减少运行费用；采用溶液再生器对稀溶液进行再生，实现溶液的循环使用，同时还能对水蒸气进行回收，实现水资源的回收利用，减少环境污染。
本发明的用于钢渣含水烟尘的干法除尘装置包括：烟气除尘系统、供水系统、废水回收系统、溶液再生循环使用系统。供水系统的第一进水支管阀门30与烟气除尘系统的湿法预除尘进水口连接，供水系统的第二进水支管31和第二进水支管阀门32位于焖渣池33的上方；废水回收系统的溢水管34与烟气除尘系统的湿法预除尘溢水口8连接，废水回收系统的排污阀35与烟气除尘系统的湿法预除尘排污口7连接，废水回收系统的溶液再生器排水支管44与溶液再生循环使用系统的溶液再生器排水出口43连接，废水回收系统的排水总管37位于闷渣池33上方；溶液再生循环使用系统的稀溶液管道38与烟气除尘系统的溶液脱水器稀溶液出口15连接，溶液再生循环使用系统的浓溶液管道42与烟气除尘系统的溶液脱水器浓溶液进口14连接。
烟气除尘系统采用水喷淋湿法预除尘和溶液脱水器组合脱水方法，实现含水烟尘的干法除尘；供水系统一方面满足湿法预除尘器5的喷淋供水要求，另一方面满足焖渣池33的供水要求；溶液再生循环使用系统实现溶液的循环使用，同时还能对水蒸气进行回收利用。
烟气除尘系统包括：烟气捕集罩1、第一烟气管道2、第一烟气阀门3、湿法预除尘烟气进口4、湿法预除尘器5、湿法预除尘烟气出口6、第二烟气管道10、溶液脱水器烟气进口11、溶液脱水器12、溶液脱水器烟气出口13、第二烟气阀门16、第三烟气管道17、干法除尘器烟气进口18、干法除尘器19、干法除尘器烟气出口20、卸灰阀21、第四烟气管道22、除尘风机23、第五烟气管道24、烟筒25、烟气旁通管道26、第三烟气阀门27；烟气捕集罩1位于焖渣池上方收集含水烟尘，其烟气出口与第一烟气管道2相连，第一烟气管道2另一端与第一烟气阀门3进风端连接，第一烟气阀门3出风端与湿法预除尘烟气进口4连接，湿法预除尘烟气出口6与第二烟气管道10连接，第二烟气管道10另一端与溶液脱水器烟气进口11连接，溶液脱水器烟气出口13与第二烟气阀门16进风端连接，第二烟气阀门16出风端与第三烟气管道17连接，第三烟气管道17另一端与干法除尘器烟气进口18连接，干法除尘器烟气出口20与第四烟气管道22连接，第四烟气管道22另一端与除尘风机23的进风口连接，除尘风机23的出风口与第五烟气管道24连接，第五烟气管道24另一端与烟筒25的进风口连接，烟气旁通管道26上装有第三烟气阀门27，烟气旁通管道26一端从第一烟气管道2上接出，另一端从第三烟气管道17上接入，卸灰阀21安装在干法除尘器19的下部灰斗出灰口处。
供水系统包括总进水管28、第一进水支管29、第一进水支管阀门30、第二进水支管31、第二进水支管阀门32；总进水管28分成第一进水支管29和第二进水支管31，第一进水支管阀门30安装在第一进水支管29上，第一进水支管阀门30一端与沿水流方向第一进水支管29的进水端连接，另一端与湿法预除尘进水口9连接，第二进水支管阀门32安装在第二进水支管31上，第二进水支管阀门32一端与沿水流方向第二进水支管31的进水端连接，另一端连接第二进水支管31的出水管道和出水弯头。供水系统一方面满足湿法预除尘器5的喷淋供水要求，另一方面满足焖渣池33的供水要求。
废水回收系统溢水管34、排污阀35、排污管36、排水总管37、溶液再生器排水支管44、水封45；溢水管34一端与湿法预除尘溢水口8连接，另一端接入排水总管37上，排污阀35一端与湿法预除尘排污口7连接，另一端与沿水流方向排污管36的进水端连接，排污管36另一端接入排水总管37上，溶液再生器排水支管44一端与溶液再生器排水出口43连接，另一端与水封45的进水端连接，水封45的出水端接入排水总管37上，排水总管37位于焖渣池33的高水位线上方。废水回收系统减少水资源的浪费。
溶液再生循环使用系统稀溶液管道38、溶液再生器的稀溶液进口39、溶液再生器40、溶液再生器的浓溶液出口41、浓溶液管道42；稀溶液管道38一端与溶液脱水器的烯溶液出口15连接，另一端与溶液再生器的稀溶液进口39连接，浓溶液管道42一端与溶液脱水器的浓溶液进口14连接，另一端与溶液再生器的浓溶液出口41连接。
本发明的工艺步骤包括：
1)在钢渣焖渣初期，焖渣池内产生的烟气量较大，烟气中含水蒸汽较多，此时，第一烟气阀门和第二烟气阀门打开，烟气旁通管路上的第三烟气阀门关闭，由捕集罩收集的的含水烟尘通过烟气管道首先进入湿法预除尘器内，一方面烟气中的尘粒与喷洒的水滴、水膜或润湿的器壁、器件相遇时会发生尘粒的润湿、凝聚、沉降等过程，从气体中分离出来，达到预除尘的目的；预除尘效率达到68-72％；另一方面由于水喷淋的冷却作用，烟气中部分水蒸气凝结成水，能够减少后续溶液脱水器的脱水能力；湿法预除尘器下部的污水定期通过排污阀经排水总管排入焖渣池焖渣使用，排污阀不工作时，湿法预除尘器喷淋水通过其下部高水位处的溢流口也流入排水总管，流回焖渣池；。
2)从湿法预除尘器出来的烟气通过烟气管道再进入溶液脱水器脱水，利用溶液与含水烟气存在较大的水蒸气分压力，浓溶液能够迅速吸收烟气中的水蒸气，达到对含水烟气的脱水作用，满足后续进行干法除尘的要求。
3)浓溶液吸收水蒸气后成为稀溶液，稀溶液从溶液脱水器流出后进入溶液再生器，溶液再生器为真空容器，稀溶液再生后溶液浓度提高形成浓溶液，再流回到溶液脱水器中吸收含水烟气的水蒸气进行脱水，循环使用；再生器内的水蒸气积聚在上部空间内，在冷却水的冷却作用下，水蒸气又凝结成水，由排水口通过水封流入排水总管，流回焖渣池，实现水资源的回收利用。
4)经溶液脱水器脱水后的烟气通过烟气管道再进入干法除尘器进行除尘，干法除尘器采用常规布袋除尘器或塑烧板除尘器；干法除尘器除尘灰由灰斗下部卸灰阀排出。
5)在钢渣焖渣后期，焖渣池内产生的烟气量较小，烟气中含水蒸汽也较少，可以变频调速风机低速运行，此时，第一烟气阀门和第二烟气阀门关闭，烟气旁通管路上的第三烟气阀门打开，由捕集罩收集的的烟尘通过烟气旁通管路直接进入干法除尘器进行除尘。
6)通过干法除尘器除尘后的干净气体通过除尘风机由烟筒排入大气。
本发明相对于现有技术的有益效果为：采用水喷淋湿法预除尘和溶液脱水器组合脱水方法，脱水效果好，烟气中含水率能够控制在5％以内；再采用常规布袋除尘器或塑烧版除尘器进行干法除尘，实现含水烟尘的干法除尘工艺，减少了污水处理系统，降低工程投资，粉尘排放指标完全能够满足≤20mg/nm3的环保要求；采用溶液再生器对稀溶液进行再生，实现溶液的循环使用，同时还能对水蒸气进行回收，实现水资源的回收利用。
本发明优点在于：对含水烟尘的脱水效果好，实现对现含水烟尘的干法除尘工艺，除尘效率高，系统简单，运行稳定可靠，解决了常规湿法除尘系统粉尘排放无法达标的问题，减少了污水处理系统，降低工程投资，采用对含水烟气的溶液脱水和对稀溶液进行再生，实现溶液的循环使用，同时还能对水蒸气进行回收，实现水资源的回收利用，减少环境污染。
附图说明
图1为本发明的示意图。其中，烟气捕集罩1、第一烟气管道2、第一烟气阀门3、湿法预除尘烟气进口4、湿法预除尘器5、湿法预除尘烟气出口6、湿法预除尘排污口7、湿法预除尘溢水口8、湿法预除尘进水口9、第二烟气管道10、溶液脱水器烟气进口11、溶液脱水器12、溶液脱水器烟气出口13、溶液脱水器浓溶液进口14、溶液脱水器烯溶液出口15、第二烟气阀门16、第三烟气管道17、干法除尘器烟气进口18、干法除尘器19、干法除尘器烟气出口20、干法除尘器卸灰阀21、第四烟气管道22、除尘风机23、第五烟气管道24、烟筒25、烟气旁通管道26、第三烟气阀门27、总进水管28、第一进水支管29、第一进水支管阀门30、第二进水支管31、第二进水支管阀门32、焖渣池33、溢水管34、排污阀35、排污管36、排水总管37、稀溶液管道38、溶液再生器稀溶液进口39、溶液再生器40、溶液再生器浓溶液出口41、浓溶液管道42、溶液再生器排水出口43、溶液再生器排水支管44、水封45。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种用于钢渣含水烟尘的干法除尘系统及其工艺，采用水喷淋湿法预除尘和溶液脱水器组合脱水方法，脱水效果好，烟气中含水率能够控制在5％以内；再采用常规布袋除尘器或塑烧版除尘器进行干法除尘，实现含水烟尘的干法除尘工艺，减少了污水处理系统，降低工程投资，粉尘排放指标完全能够满足≤20mg/nm3的环保要求；采用溶液再生器对稀溶液进行再生，实现溶液的循环使用，同时还能对水蒸气进行回收，实现水资源的回收利用。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明的用于钢渣含水烟尘的干法除尘系统包括：烟气除尘系统、供水系统、废水回收系统、溶液再生循环使用系统。
由烟气捕集罩1、第一烟气管道2、第一烟气阀门3、湿法预除尘烟气进口4、湿法预除尘器5、湿法预除尘烟气出口6、第二烟气管道10、溶液脱水器烟气进口11、溶液脱水器12、溶液脱水器烟气出口13、第二烟气阀门16、第三烟气管道17、干法除尘器烟气进口18、干法除尘器19、干法除尘器烟气出口20、卸灰阀21、第四烟气管道22、除尘风机23、第五烟气管道24、烟筒25、烟气旁通管道26、第三烟气阀门27组成烟气除尘系统，实现含水烟尘脱水后进行干法除尘工艺，满足环保排放要求；
由总进水管28、第一进水支管29、第一进水支管阀门30、第二进水支管31、第二进水支管阀门32组成供水系统；一方面满足湿法预除尘器5的喷淋供水要求，另一方面满足焖渣池33的供水要求；
由溢水管34、排污阀35、排污管36、排水总管37、溶液再生器排水支管44、水封45组成废水回收系统，减少水资源的浪费；
由稀溶液管道38、溶液再生器的稀溶液进口39、溶液再生器40、溶液再生器的浓溶液出口41、浓溶液管道42组成溶液再生循环使用系统；实现溶液的循环使用，同时还能对水蒸气进行回收利用；
下面结合工作原理和工艺步骤对本发明作进一步描述；
所述一种用于钢渣含水烟尘的干法除尘系统及其工艺，其工作原理和工艺步骤包括：
1)在钢渣焖渣初期，焖渣池内产生的烟气量较大，烟气中含水蒸汽较多，此时，第一烟气阀门和第二烟气阀门打开，烟气旁通管路上的第三烟气阀门关闭，由捕集罩收集的的含水烟尘通过烟气管道首先进入湿法预除尘器内，一方面烟气中的尘粒与喷洒的水滴、水膜或润湿的器壁、器件相遇时会发生尘粒的润湿、凝聚、沉降等过程，从气体中分离出来，达到预除尘的目的，除尘效率约达到70％左右；另一方面由于水喷淋的冷却作用，烟气中部分水蒸气凝结成水，使烟气温度和烟气含水率降低，能够减少后续溶液脱水器的脱水能力。湿法预除尘器下部的污水定期通过排污阀经排水总管排入焖渣池焖渣使用，排污阀不工作时，湿法预除尘器喷淋水通过其下部高水位处的溢流口也流入排水总管，流回焖渣池。
2)从湿法预除尘器出来的烟气通过烟气管道再进入溶液脱水器脱水，采用一些吸水性好的溶液，比如溴化锂，氯化锂，氯化钙等溶液与含水烟气充分接触，利用溶液与含水烟气存在较大的水蒸气分压力，浓溶液能够迅速吸收烟气中的水蒸气，达到对含水烟气的脱水作用，烟气中含水率控制在5％以内，满足后续进行干法除尘的要求。
3)浓溶液吸收水蒸气后成为稀溶液，稀溶液从溶液脱水器流出后进入溶液再生器，溶液再生器为真空容器，内部有加热热源和冷却水冷却盘管，稀溶液在再生器加热后，水蒸气蒸发，溶液浓度提高形成浓溶液，再流回到溶液脱水器中吸收含水烟气的水蒸气进行脱水，循环使用；稀溶液加热后形成的水蒸气积聚在再生器的上部空间内，在冷却盘管的冷却作用下，水蒸气又凝结成水，由排水口通过水封流入排水总管，流回焖渣池，实现水资源的回收利用。
4)经溶液脱水器脱水后的烟气通过烟气管道再进入干法除尘器进行除尘，干法除尘器采用常规布袋除尘器或塑烧板除尘器，技术成熟，除尘效率达到99％以上，粉尘排放指标达到≤20mg/nm3；干法除尘器除尘灰由灰斗下部卸灰阀排出。
5)在钢渣焖渣后期，焖渣池内产生的烟气量较小，烟气中含水蒸汽也较少，可以变频调速风机低速运行，节约能耗，降低运行费用，此时，第一烟气阀门和第二烟气阀门关闭，烟气旁通管路上的第三烟气阀门打开，由捕集罩收集的的烟尘通过烟气旁通管路直接进入干法除尘器进行除尘。
6)通过干法除尘器除尘后的干净气体通过除尘风机由烟筒排入大气。
采用一种用于钢渣含水烟尘的干法除尘系统及其工艺，可以替代钢渣含水烟尘的湿法除尘工艺，除尘效率高，系统简单，运行稳定可靠，解决了常规湿法除尘系统粉尘排放无法达标的问题，减少了污水处理系统，降低工程投资，采用对含水烟气的溶液脱水和对稀溶液进行再生，实现溶液的循环使用，同时还能对水蒸气进行回收，实现水资源的回收利用，减少环境污染。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。