本實用新型涉及轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收設(shè)備及工藝，具體涉及一種轉(zhuǎn)爐煙氣余熱深度回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)爐吹氧冶煉期間，會產(chǎn)生大量的含CO的煙氣（其中CO的含量超過70%），這種轉(zhuǎn)爐煙氣是一種回收價值很高的中熱值煤氣。除化學(xué)熱外，轉(zhuǎn)爐煙氣還包含很大部分的顯熱，全部顯熱相當(dāng)于8~10千克標(biāo)煤/噸鋼。

目前氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中，轉(zhuǎn)爐煙氣凈化回收工藝主要有濕法和干法兩種，其中濕法工藝主要由煙氣冷卻、凈化、煤氣回收和污水處理等工序組成，其過程為：煙氣經(jīng)冷卻煙道進入煙氣凈化系統(tǒng)噴水處理（煙氣凈化系統(tǒng)包括2級文氏管、脫水器和水霧分離器），除去煙氣中的煙塵；帶煙塵的污水經(jīng)分離、濃縮、脫水等處理后干燥成污泥，污泥送燒結(jié)廠作為燒結(jié)原料，凈化后的煤氣被回收利用。干法工藝主要是由煙氣冷卻、凈化回收和粉塵壓塊這三項工序組成，其過程為：煙氣經(jīng)冷卻煙道進入煙氣凈化系統(tǒng)（煙氣凈化系統(tǒng)由蒸發(fā)冷卻器和圓筒型電除塵器組成），通過蒸發(fā)冷卻器換熱后，煙氣溫度降至180～200℃；同時對煙氣進行調(diào)質(zhì)處理，降低了煙塵的電阻率，收集粗粉塵；粗處理后的煙氣進入圓筒型電除塵器，進一步凈化，使其含塵質(zhì)量濃度降至10mg/m3以下，從而達到煙氣回收標(biāo)準(zhǔn)。

濕法和干法處理工藝均是以回收煤氣為主，但對煙氣的余熱回收不徹底。如果能夠回收利用出汽化冷卻煙道后800~1000℃煙氣余熱，即可增加余熱回收量，減少水和蒸汽的消耗，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。但是，回收全部轉(zhuǎn)爐煙氣余熱會有爆炸的可能性，因為在轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收過程中爆炸的三要素均容易得到滿足：（1）轉(zhuǎn)爐的斷續(xù)生產(chǎn)使煙氣在煉鋼的開始和結(jié)束階段混入了一定量的空氣，很容易使混合氣體達到爆炸極限；（2）在回收余熱的余熱鍋爐內(nèi)煙氣會降溫至自燃點以下；（3）煙氣中的高溫?zé)焿m顆粒是引發(fā)爆炸的重要點火源。因此，如何安全地深度回收轉(zhuǎn)爐煙氣的全部余熱，是冶金行業(yè)節(jié)能減排工作的重要課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全可靠的轉(zhuǎn)爐煙氣余熱深度回收系統(tǒng)。

本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種轉(zhuǎn)爐煙氣余熱深度回收系統(tǒng)，包括汽化冷卻煙道、絕熱煙道、火星捕集裝置、余熱回收裝置和精除塵裝置，所述汽化冷卻煙道的入口與轉(zhuǎn)爐的煙氣出口連通，汽化冷卻煙道的出口與絕熱煙道的入口連通，絕熱煙道的出口與火星捕集裝置的入口連通，火星捕集裝置的煙氣出口與余熱回收裝置的入口連通，余熱回收裝置的出口與精除塵裝置相連。

按上述方案，所述火星捕集裝置包括雙介質(zhì)霧化噴嘴和多管旋風(fēng)除塵器，雙介質(zhì)霧化噴嘴安設(shè)于多管旋風(fēng)除塵器入口處。

按上述方案，所述雙介質(zhì)霧化噴嘴的霧化介質(zhì)為氮氣或蒸汽，霧化水滴粒徑在0.2mm以下。

按上述方案，所述絕熱煙道與火星捕集裝置的連接處、火星捕集裝置與余熱回收裝置的連接處均分別采用水封或氮封。

按上述方案，所述火星捕集裝置和余熱回收裝置的側(cè)壁上部均分別設(shè)有防爆門。

按上述方案，所述余熱回收裝置的底部設(shè)有灰斗。

按上述方案，所述余熱回收裝置的側(cè)壁下部設(shè)有多個泄壓閥。

按上述方案，余熱回收裝置由多組對流換熱器串聯(lián)組成。

本實用新型的有益效果為：

（1）通過汽化冷卻煙道回收煙氣的高溫余熱，然后通過余熱回收裝置回收煙氣的中低溫余熱，實現(xiàn)煙氣余熱的深度回收；

（2）為保證余熱回收系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，在汽化冷卻煙道將煙氣溫度降至800~1000℃以后，通過火星捕集裝置去除煙氣中的高溫?zé)焿m顆粒，從而去除煤氣爆炸三要素中的點火源，避免后續(xù)余熱回收過程發(fā)生爆炸危險；

（3）火星捕集裝置和余熱回收裝置上部設(shè)有防爆門，余熱回收裝置下部設(shè)有多個泄壓閥，在爆炸發(fā)生時，高壓氣體通過防爆門、泄壓閥得到釋放，保證了系統(tǒng)的安全。

附圖說明

圖1為本實用新型一個具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、汽化冷卻煙道；2、絕熱煙道；3、火星捕集裝置；3.1、雙介質(zhì)霧化噴嘴；3.2、多管旋風(fēng)除塵器；4、余熱回收裝置；5精除塵裝置；6、灰斗；7、轉(zhuǎn)爐。

具體實施方式

為了更好地理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步地描述。

如圖1所示的一種轉(zhuǎn)爐煙氣余熱深度回收系統(tǒng)，包括汽化冷卻煙道1、絕熱煙道2、火星捕集裝置3、余熱回收裝置4和精除塵裝置5，所述汽化冷卻煙道1的入口與轉(zhuǎn)爐7的煙氣出口連通，汽化冷卻煙道1的出口與絕熱煙道2的入口連通，絕熱煙道2的出口與火星捕集裝置3的入口連通，火星捕集裝置3的煙氣出口與余熱回收裝置4的入口連通，余熱回收裝置4的出口與精除塵裝置5相連。

火星捕集裝置3包括雙介質(zhì)霧化噴嘴3.1和多管旋風(fēng)除塵器3.2，雙介質(zhì)霧化噴嘴3.1安設(shè)于多管旋風(fēng)除塵器入口3.2處。雙介質(zhì)霧化噴嘴3.1的霧化介質(zhì)為氮氣或蒸汽，霧化水滴的粒徑在0.2mm以下。高壓霧化的細小水滴在高溫?zé)煔庵醒杆贇饣兂伤魵猓魵鉂駶櫉煔庵械姆蹓m顆粒，促使煙塵顆粒發(fā)生碰撞更容易團聚“長大”，形成大顆粒煙塵。高效多管旋風(fēng)除塵器3.2的下部設(shè)有灰斗，采用高溫卸灰閥密封。多管旋風(fēng)除塵器3.2對大顆粒煙塵具有較高的捕集效率，基本能夠去除煙氣中的大顆粒煙塵。

本實用新型中，絕熱煙道2與火星捕集裝置3的連接處、火星捕集裝置3與余熱回收裝置4的連接處均分別采用水封或氮封，以保證系統(tǒng)的密封性并且在系統(tǒng)超壓時起到壓力泄放的作用。所述火星捕集裝置3的側(cè)壁上部和余熱回收裝置4的側(cè)壁上部均分別設(shè)有防爆門，余熱回收裝置4的側(cè)壁下部多個泄壓閥，爆炸發(fā)生時，產(chǎn)生的高壓氣體可通過防爆門和泄壓閥得到釋放，保證系統(tǒng)安全。在火星捕集裝置3、余熱回收裝置4和精除塵裝置5的底部均分別設(shè)有灰斗6；余熱回收裝置4由多組對流換熱器串聯(lián)組成。

一種轉(zhuǎn)爐煙氣余熱深度回收方法，包括以下步驟：

步驟一、提供如上所述的轉(zhuǎn)爐煙氣余熱深度回收系統(tǒng)；

步驟二、將出轉(zhuǎn)爐7的煙氣經(jīng)煙罩引入汽化冷卻煙道1，煙氣與從轉(zhuǎn)爐爐口吸入的空氣在汽化冷卻煙道1強化混合快速燃燒，經(jīng)輻射換熱后（換熱產(chǎn)生的熱量用于加熱水并產(chǎn)生飽和水蒸氣），煙氣溫度降至800~1000℃；

步驟三、將汽化冷卻煙道1內(nèi)的煙氣經(jīng)絕熱煙道2引入火星捕集裝置3；煙氣在火星捕集裝置3的入口處與水霧混合進入多管旋風(fēng)除塵器；多管旋風(fēng)除塵器對煙氣中的高溫?zé)焿m顆粒進行捕集清除；

步驟四、將火星捕集裝置3內(nèi)的煙氣引入余熱回收裝置4，煙氣在余熱回收裝置4內(nèi)對流換熱（換熱產(chǎn)生的熱量用于加熱水并產(chǎn)生飽和水蒸氣），換熱后的煙氣溫度降至180~250℃左右；

步驟五、將換熱后的煙氣自余熱回收裝置4引入精除塵裝置5進行精除塵，除塵后的煙氣通過煤氣回收裝置回收或放散。

以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。