新型二段式转炉煤气余热回收系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及转炉炼钢中煤气余热回收及净化技术领域，尤其是涉及一种新型二段式转炉煤气余热回收系统。
【背景技术】
[0002]我国有70%左右的总钢产量采用氧气顶吹转炉冶炼工艺，转炉煤气的回收利用技术与环保和节能密切相关。氧气顶吹转炉冶炼中产生副产品为1400_1600°C转炉煤气，其能质为高温煤气显热和热值为7000?8000KJ/Nm3的化学能(CO)。为了提高能量回收率并减少环境污染，国内、外行业内对转炉煤气回收净化一般采用“0G”湿式除尘净化方法和“LT”干式静电除尘净化方法。从对转炉煤气的除尘效率来比较，“LT”法除尘系统除尘效率高，转炉煤气含尘量可降至约10mg/m3，进一步利用时可直接送往用户点；而OG系统回收的转炉煤气其含尘量在50?150mg/m3。
[0003]由于“0G”湿式除尘净化工艺技术较成熟，在我国钢铁企业普遍采用“0G”湿式除尘净化方法，其目前的工艺流程为1400-1600°C的的煤气经汽化冷却烟道后，煤气温度降至SOO-1OOOtC后，进入一级水溢流固定文氏管，急剧降温到70°C以下，下设脱水器，然后进入二级可调文氏管，烟气中的灰尘主要在这里除去，然后经过90度的弯头脱水器和塔式脱水器进入风机系统送至用户或放散塔。该方法主要的缺点是，工艺流程复杂，流动阻力大，喷水减温及除尘后，热量回收率低，转炉煤气废水处理困难，湿式除尘效率低。这种方法导致转炉烟气中大量的热量无法被利用，既浪费了能源、增加了水或蒸汽的消耗，又产生了大量的工业废水，从而增加了废水处理的成本，并且煤气中含水率高，造成了风机叶轮的严重磨损和腐蚀。煤气中粉尘基本上铁粉末，提高除尘率也是回收矿产资源，减少大气污染。
[0004]转炉煤气中含有02、CO和0)2等气体，极易爆炸和使人中毒，给安全生产带来严重的威胁。当煤气中O2超过2%，工艺要求煤气应该放散，而不能回收，更不能进入电除尘系统。所以，“LT”干式静电除尘净化方法对煤气净化处理效果优于“0G”方法，但对系统安全性要求很高。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型为了解决目前转炉煤气回收过程中的难题，提高转炉煤气的热能回收率，为此提供了一种新型二段式转炉煤气余热回收系统，依次包括连接的转炉1、转炉烟道
2、高温旋风分离器3、火管式自然循环转炉煤气余热锅炉6、煤气除尘净化装置7，所述煤气除尘净化装置7与转炉煤气储柜9和放散烟囱10连接，所述火管式自然循环转炉煤气余热锅炉6包括上锅筒和下锅筒，上、下锅筒之间通过上升管和下降管连通，所述下锅筒的两端分别设有一烟室5，在两烟室5之间的下锅筒内布置有直通的烟道管束，煤气从烟道管束内通过，烟道管束外的下锅筒内充有水，烟道管束内的煤气在流动过程中与管束外的水进行热交换，产生饱和蒸汽从上升管进入上锅筒，上锅筒内的水从下降管补充到下锅筒内，形成一自然循环汽水回路。由于煤气换热管道浸没于在锅筒内水中，万一管道由渗漏，也能确保运行安全。
[0006]本实用新型新型二段式转炉煤气余热回收系统，还包括煤气净化装置11，在高温旋风分离器3和火管式自然循环转炉煤气余热锅炉6之间连有一高温三通切换阀4，高温三通切换阀4、煤气净化装置11和转炉煤气储柜9依次连接，形成工艺旁路。
[0007]本实用新型新型二段式转炉煤气余热回收系统，所述煤气除尘净化装置7通过第一三通切换阀8分别与转炉煤气储柜9和放散烟囱10连接。
[0008]本实用新型新型二段式转炉煤气余热回收系统，在高温三通切换阀4与煤气净化装置11之间连有第二三通切换阀12，第二三通切换阀12还与放散烟囱10连接。
[0009]本实用新型新型二段式转炉煤气余热回收系统，所述烟室5主要由管板和锅筒封头组成，在烟室5的下部还设有出灰机构，烟道管束布置在两管板之间。
[0010]转炉煤气经转炉烟道汽化冷却后，温度由1400-1600°C降至800-1000 °C，进入高温旋风分离器，分离出煤气中50%以上粗颗粒粉尘，可以提高进入余热锅炉6的煤气流速，强化了气一液换热效果，同时，减少了煤气中固体颗粒物对余热锅炉的受热面磨损、降低在火管内结灰。然后进入火管式自然循环转炉煤气余热锅炉，产生饱和蒸汽。蒸汽沿着上升管进入上锅筒的汽空间，通过筒内汽水分离器，进入输汽管道提供给用户。上锅筒内的水沿下降管流到下锅筒内，与下锅筒形成一自然循环汽水回路。转炉煤气经过再次降温后，此时，煤气温度小于250°C，可以采用价格性能比较高的布袋式除尘器。
[0011]在高温旋风分离器3和火管式自然循环转炉煤气余热锅炉6之间，设有高温三通切换阀4，用于主烟道和工艺旁路烟道之间切换，便于火管式自然循环转炉煤气余热锅炉定期保养和故障维修。
[0012]由火管式自然循环转炉煤气余热锅炉出来的温度小于250°C的煤气，进入布袋式除尘器，进一步除尘净化，煤气含尘率小于30mg/Nm3，达到国家环保要求。
[0013]布袋除尘器后设置了一只第一三通切换阀，其主要作用是煤气从布袋除尘器出来后，根据煤气回收工艺要求，煤气中CO的浓度含量符合工艺要求，煤气进入转炉煤气储存罐，否则，三通阀切换至排空旁路。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]1、本实用新型中煤气在汽化冷却转炉烟道后，采用高温旋风分离器进行第一次除尘处理，将煤气中主要为铁粉的粉尘除去50%左右，大大降低含灰率，为煤气热量进一步回收创造了有利条件，可以提高余热锅炉内的煤气流动速度，既强化了气液之间换热效果，又防止煤气进入火管式自然循环转炉煤气余热锅炉产生结灰和磨损现象，提高了余热锅炉传热效果和运行安全性。
[0016]2、由于余热锅炉内的煤气管道为直通管束并浸没在锅筒内水中，管束为直管，没有转弯死角，避免在管内结灰而影响传热效果；另外，管内是流通煤气，若是管道有渗漏现象，由于管束浸没在水中，也能确保环境安全。
[0017]3、本实用新型中煤气采用二次干式除尘，既降低了煤气中含水率，又减少了转炉煤气污水产生