煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收利用的純干法布袋除塵系統(tǒng)及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收利用的純干法布袋除塵系統(tǒng)及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]煉鋼轉(zhuǎn)爐是指氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐，含頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，目前，國(guó)際國(guó)內(nèi)高爐鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼已成為主要的煉鋼工藝，轉(zhuǎn)爐在冶煉過(guò)程中，隨著氧氣的吹入，產(chǎn)生大量的煙氣，在爐內(nèi)稱(chēng)之為爐氣，爐氣經(jīng)汽化煙道進(jìn)入除塵系統(tǒng)的稱(chēng)為煙氣主系統(tǒng)，即一次煙氣;從爐口及其他部位外逸的煙氣，稱(chēng)為副系統(tǒng)，也叫二次煙氣。一次煙氣經(jīng)凈化后，C0>30%、02<2%的稱(chēng)為轉(zhuǎn)爐煤氣，送入煤氣柜;CO < 30%、O2 > 2%的稱(chēng)為廢氣，送放散塔放散。
[0003]轉(zhuǎn)爐煙氣在鋼鐵行業(yè)是最具特殊性煙氣，其本身具有三大資源:
一是熱能:轉(zhuǎn)爐在冶煉周期內(nèi)，煙氣量很大，煙氣量為500—700Nm3/噸鋼;爐內(nèi)溫度很高，最高超過(guò)1600°C，致使其煙氣溫度也很高，至汽化煙道m(xù)段出口，即進(jìn)入除塵系統(tǒng)前，煙溫高達(dá)800—1000°C;
二是轉(zhuǎn)爐煙氣中含氧化鐵、氧化鈣類(lèi)塵量高，達(dá)80—150g/m3，有時(shí)瞬時(shí)達(dá)200g/m3’。
[0004]三是轉(zhuǎn)爐煙氣在吹氧期間煙氣中含有大量CO，含量最高達(dá)80%。
[0005]這三大資源集于一體時(shí)，煙氣凈化滿(mǎn)足國(guó)家環(huán)保要求就成為難題。
[0006]目前，國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)爐煙氣凈化處理有兩種工藝:
第一種日本新日鐵和川崎公司于60年代聯(lián)合開(kāi)發(fā)研法成功的轉(zhuǎn)爐煤氣凈化技術(shù)，稱(chēng)為“0G”法，即煙氣從汽化煙道末段出來(lái)后，先進(jìn)入“一級(jí)文氏管”除塵器，然后進(jìn)入“二級(jí)文氏管”除塵器，用水將煙溫從800—1000°C降到73—65°C，含塵量由80—150g/m3降至100mg/m3以下，然后進(jìn)行煤氣回收或廢氣放散，這種工藝流程稱(chēng)為濕法除塵工藝。這種工藝的優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)安全可靠；缺點(diǎn)是耗水量很大，每噸鋼約噴3—5噸水，以80噸轉(zhuǎn)爐為例，小時(shí)噴水量達(dá)300—500噸，并且污水污泥處理量大，需龐大的處理系統(tǒng)，能耗高且環(huán)境污染嚴(yán)重。
[0007]第二種是德國(guó)魯奇公司和蒂森公司在60年代末聯(lián)合開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)爐煤氣干法技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)“LT”法。系統(tǒng)主要由蒸發(fā)冷卻器、靜電除塵器和煤氣冷卻器組成，該流程:煙氣從汽化煙道末段出來(lái)后，先進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器，采用雙介質(zhì)(水和蒸汽)將煙氣從800--1000°C降至200—3000C，進(jìn)電除塵器，將煙氣含塵量降到10mg/m3，然后進(jìn)行煤氣回收或廢氣放散。在全國(guó)和世界正處在推廣擴(kuò)大應(yīng)用中。它耗水量較低，每噸鋼耗水0.2—0.4噸，取消了龐大的水處理系統(tǒng)，爐塵呈干粉狀。但投資高，運(yùn)行中管理和操作要求高。
[0008]現(xiàn)行轉(zhuǎn)爐煙氣處理方法中，無(wú)論是“0G”法還是“LT”法，從其工藝本身，都已發(fā)展到相當(dāng)完備。但從轉(zhuǎn)爐煙氣資源效能分析，存在的共性問(wèn)題是把轉(zhuǎn)爐煙氣資源效能最小化:
(1)800—1000°C的煙氣熱能不能回收利用；
(2)轉(zhuǎn)爐CO煤氣變成含水及水蒸氣的轉(zhuǎn)爐煤氣；
(3)氧化鐵氧化鈣類(lèi)爐塵改變其原有特性，無(wú)法直接應(yīng)用。
[0009]現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐煙氣現(xiàn)行除塵工藝除塵過(guò)程存在的問(wèn)題: (I)無(wú)論是“0G”法還是“LT”法，都是以水資源介入方式實(shí)現(xiàn)煙氣降溫和除塵的，除塵過(guò)程消耗大量水資源?！?G”法需噴水3—5t/t鋼(循環(huán)水，需補(bǔ)新水10—20%) ； “LT”法需噴水
0.2t/t鋼、蒸汽0.025t/t鋼。以“LT”法年產(chǎn)100萬(wàn)噸鋼計(jì)算，年耗水20萬(wàn)噸、耗蒸汽2.5萬(wàn)噸；除塵的過(guò)程即是消耗水資源的過(guò)程。
[0010](2)噴入煙氣中的水，在高溫工況下，變成蒸汽類(lèi)煙氣，增大了煙氣量，后續(xù)除塵器、引風(fēng)機(jī)、煤氣冷卻器負(fù)荷都隨之增大，帶來(lái)耗電量增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝流程除塵過(guò)程中消除水介質(zhì)介入，煙氣除塵的過(guò)程在實(shí)現(xiàn)排放達(dá)標(biāo)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減排、增效，成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收利用的純干法布袋除塵系統(tǒng)及工藝，實(shí)現(xiàn)以下目的:
(1)冷卻高溫?zé)煔獠粐娝?--煙氣系統(tǒng)為純干煙氣；
(2)煤氣冷卻不噴水一-轉(zhuǎn)爐煤氣系統(tǒng)為純干煤氣；
(3)煙氣除塵為粗除塵一環(huán)流旋風(fēng)除塵器+精除塵一抗爆防爆型布袋除塵器；
(4)煙氣熱能轉(zhuǎn)化蒸汽回收利用；
(5)轉(zhuǎn)爐煤氣低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)化為熱水回收利用；
(6)純干爐塵經(jīng)配料制成轉(zhuǎn)爐功能原料實(shí)現(xiàn)資源化。
[0012]為達(dá)上述目的，本發(fā)明一種煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收利用的純干法布袋除塵系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次連通的轉(zhuǎn)爐、汽化煙道、連接煙道、抗爆防爆型直立煙道式余熱鍋爐和煙氣分流裝置，所述煙氣分流裝置分別連接有環(huán)流旋風(fēng)除塵器A和環(huán)流旋風(fēng)除塵器B，所述環(huán)流旋風(fēng)除塵器A和環(huán)流旋風(fēng)除塵器B分別接通有抗爆防爆型布袋除塵器A和抗爆防爆型布袋除塵器B，所述抗爆防爆型布袋除塵器A和抗爆防爆型布袋除塵器B分別接通風(fēng)機(jī)A和風(fēng)機(jī)B，所述風(fēng)機(jī)A依次接通有三通切換閥、煤氣冷卻器和煤氣柜，所述風(fēng)機(jī)B連通有放散塔，所述風(fēng)機(jī)A經(jīng)所述三通切換閥也與所述放散塔連通;所述環(huán)流旋風(fēng)除塵器A和環(huán)流旋風(fēng)除塵器B、所述抗爆防爆型布袋除塵器A和抗爆防爆型布袋除塵器B分別接通有爐塵資源化系統(tǒng)。
[0013]—種煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收利用的純干法布袋除塵工藝，包括以下步驟:
轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)依次經(jīng)汽化煙道、連接煙道、抗爆防爆型直立煙道式余熱鍋爐并由煙氣分流裝置分成兩路，通過(guò)控制不時(shí)段煙氣含量，第一路氣流依次通向環(huán)流旋風(fēng)除塵器A、抗爆防爆型布袋除塵器A、風(fēng)機(jī)A、三通切換閥、煤氣冷卻器后通向煤氣柜，第二路氣流依次經(jīng)環(huán)流旋風(fēng)除塵器B、抗爆防爆型布袋除塵器B、風(fēng)機(jī)B通向放散塔，第一路氣流由風(fēng)機(jī)A經(jīng)所述三通切換閥也與所述放散塔連通;所述環(huán)流旋風(fēng)除塵器A和環(huán)流旋風(fēng)除塵器B、所述抗爆防爆型布袋除塵器A和抗爆防爆型布袋除塵器B分別接通有爐塵資源化系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明取得了如下技術(shù)效果:
1.本發(fā)明工藝使煙氣三大資源效能最大化；
以SOt轉(zhuǎn)爐高溫?zé)煔庥酂峄厥站C合利用布袋純干法除塵新工藝的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益(80t轉(zhuǎn)爐年產(chǎn)鋼約100萬(wàn)噸)
轉(zhuǎn)爐煙氣熱能:
年產(chǎn)蒸汽7—8萬(wàn)噸;且可過(guò)熱蒸汽15—16萬(wàn)噸(含汽化煙道蒸汽)，提升蒸汽品質(zhì);蒸汽可以發(fā)電。
[0015]轉(zhuǎn)爐煤氣:
為后續(xù)煤氣中無(wú)水，煤氣品質(zhì)得到提升，改善加熱爐即煤氣用戶(hù)燃燒條件;低熱值煤氣可以回收;還可收集高純煤氣。
[0016]轉(zhuǎn)爐爐塵:
爐塵資源化，帶來(lái)爐后環(huán)保并提升經(jīng)濟(jì)效益；
2.本工藝除塵過(guò)程實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排:
參照LT法，年節(jié)水約20萬(wàn)噸；
參照LT法，年節(jié)中壓蒸汽約2.5萬(wàn)噸；
布袋除塵比電除塵投資、運(yùn)行成本更低；
比“0G”法運(yùn)行成本更低；
煙氣中無(wú)水，煙氣體積減小，風(fēng)機(jī)省電；
煤氣冷卻器節(jié)水；
消除“0G”法噴水工序、污水污泥處理工序；
廢氣排放無(wú)水汽且CO減少；
占地面積小，且布置靈活。
[0017]本發(fā)明的煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收利用的純干法布袋除塵系統(tǒng)及工藝的突出特點(diǎn):在系統(tǒng)中確保轉(zhuǎn)爐煙氣通道通暢的可靠性、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，從根本上提升系統(tǒng)的安全性:一是利用轉(zhuǎn)爐冶煉規(guī)律、汽化煙道燃燒規(guī)律、CO爆炸規(guī)律，并通過(guò)煙氣分流設(shè)備將兩種煙氣分離，消除爆炸的可能性;二是系統(tǒng)中的余熱鍋爐、環(huán)流旋風(fēng)除塵器、布袋除塵器、以及煤氣冷卻器均采用抗爆結(jié)構(gòu);三是系統(tǒng)的上述裝備均采用鎖氣密封結(jié)構(gòu)；四是上述裝備均安裝泄壓機(jī)構(gòu)。上述四個(gè)方面共同作用，構(gòu)成安全保障。
[0018]在上述特點(diǎn)的同時(shí)，本發(fā)明的煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收利用的純干法布袋除塵工藝有如下優(yōu)勢(shì):一是投資較少、省錢(qián);二是布置靈活;三是運(yùn)行成本低；四是布袋除塵排放達(dá)標(biāo)穩(wěn)定;五是經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益更好;六是爐塵資源就地利用;七是操作簡(jiǎn)便。
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為部分裝置雙路連接對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為應(yīng)用轉(zhuǎn)爐煙氣分流技術(shù)形成的純干法布袋除塵工藝流程圖。
[0021 ]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1.轉(zhuǎn)爐；2.汽化煙