转炉煤气干湿双除尘煤气回收系统

摘要

本实用新型公开转炉煤气干湿双除尘煤气回收系统，包括转炉、冷却烟道、文氏管除尘器、弯头脱水脱浆器、三级脱水器、泥浆泵、污水池、布袋除尘器、刮板机、净煤气出口管道、煤气柜和烟囱，文氏管除尘器一端连接冷却烟道另一端连接弯头脱水脱浆器的一侧，弯头脱水脱浆器的另一侧和三级脱水器连接，文氏管除尘器包括收缩管、碗形喷嘴、喉口和扩张段，布袋除尘器包括重力沉降室、灰斗、进风管、布袋除尘箱室、高温滤袋和电动卸灰阀。有效降低转炉煤气温度，并对烟气粉尘进行了逐级除尘处理，有效降低粉尘含量，大大提升了转炉煤气燃烧热值，提升了转炉煤气的燃烧品质，为企业增加了经济效益，杜绝了含尘煤气直排大气，为改善大气环境起到了正面作用。

说明书

技术领域

本实用新型涉及转炉煤气工艺调节领域，具体是一种转炉煤气干湿双除尘煤气回收系统。

背景技术

转炉吹炼过程中，可观察到在炉口排出大量棕红色的浓烟。烟气温度很高，可以回收利用，烟气是含有大量CO和少量CO2及微量其他成分的气体，其中还夹带着大量氧化铁、金属铁粒和其他细小颗粒的固体尘埃，这股高温烟气含尘气流冲出炉口进入烟罩和净化系统。炉内原生气体称为炉气，炉气冲出炉口以后称为烟气。转炉烟气的特点是温度高、气量多、含尘量大，气体具有毒性和爆炸性，任其放散会污染环境，对转炉烟气净化处理后，可回收大量的物理热、化学热以及氧化铁粉尘等。

转炉烟气温度一般为1400～1600℃，目前有两种净化方式：1、采用全湿法除尘：采用喷水方式来达到烟气降温和净化的目的，其除尘效率偏低（约85%），含尘量偏高（约30mg）；烟气含水量偏高，热量不高，影响了后续转炉煤气的燃烧使用。2、采用干法除尘：因烟气温度过高，只能采用电除尘方式，其除尘效率偏低（约85%），含尘量偏高（约50mg）。粉尘含量偏高，严重影响了转炉煤气燃烧热值。

在已经公开的CN201811605176-一种转炉煤气净化回收并结合二次除尘的装置及使用方法中，煤气净化回收系统包括顺序连接的汽化冷却烟道、蒸发冷却塔、煤气阀、煤气布袋除尘器、煤气风机、三通切换阀，二次烟气除尘系统包括相连接的烟气除尘器、排烟风机，汽化冷却烟道穿过密闭罩后设置于转炉上方，汽化冷却烟道上开有氮气口，烟囱包括煤气放散烟囱、排烟烟囱，煤气放散烟囱与三通切换阀相连接，烟气除尘器与密闭罩相连通，排烟风机连接排烟烟囱，在对粉尘进行处理的时候，粉尘的除尘效率比较低下，并且转炉煤气的温度不能有效降至需要的温度。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种转炉煤气干湿双除尘煤气回收系统，能有效降低转炉煤气温度（1400～1600℃降至100～200℃），并对烟气粉尘进行了逐级除尘处理（文氏管湿法除尘、重力预除尘、滤袋精除尘），使粉尘含量从最初的20～40g/Nm3降至3mg/Nm3以下，除尘效率达到99.99%，大大提升了转炉煤气燃烧热值，提升了转炉煤气的燃烧品质，为企业增加了经济效益，由于杜绝了含尘煤气直排大气，因此为改善大气环境起到了正面作用。

本实用新型的技术方案为：转炉煤气干湿双除尘煤气回收系统，包括转炉、冷却烟道、文氏管除尘器、弯头脱水脱浆器、三级脱水器、泥浆泵、污水池、布袋除尘器、刮板机、净煤气出口管道、煤气柜和烟囱，文氏管除尘器一端连接冷却烟道另一端连接弯头脱水脱浆器的一侧，弯头脱水脱浆器的另一侧和三级脱水器连接，文氏管除尘器包括收缩管、碗形喷嘴、喉口和扩张段，布袋除尘器包括重力沉降室、灰斗、进风管、布袋除尘箱室、高温滤袋和电动卸灰阀。

进一步地，文氏管除尘器的收缩管和冷却烟道相连接，收缩管内设有碗形喷嘴，碗形喷嘴通过喉口和扩张段连接，扩张段远离喉口的一侧直径依次向外变大，扩张段底部即直径大的一侧和弯头脱水脱浆器连接。

进一步地，弯头脱水脱浆器呈向上的U字形，弯头脱水脱浆器底部的泥浆通过泥浆泵排入到污水池。

进一步地，三级脱水器包括壳体，壳体外部设有检修人孔，壳体内部从上至下间隔设有丝网脱水滤料。

进一步地，布袋除尘器通过进风管和三级脱水器连接，进风管末端位于重力沉降室下部，重力沉降室一侧设有布袋除尘箱室，布袋除尘箱室内设有高温滤袋，重力沉降室、布袋除尘箱室和高温滤袋底部设有灰斗，灰斗底部设有电动卸灰阀。

进一步地，重力沉降室通过进风管和三级脱水器连接，进风管上设有放散管，电动卸灰阀底部为刮板机，刮板机一端设有排灰口。

进一步地，最外侧布袋除尘箱室上部通过净煤气出口管道和离心风机相连接，离心风机分别将处理后的转炉煤气输送至煤气柜和烟囱，烟囱为自带打火器的烟囱。

进一步地，转炉上方通过烟罩和冷却烟道连接，冷却烟道顶部设有顶部防爆门。

本实用新型的有益之处：1、本实用新型通过文氏管除尘器既能起到除尘器的作用，也具有冷却降温的作用，烟气流经文氏管收缩段到达喉口时气流加速，高速烟气冲击喷嘴喷出的水幕使水二次雾化，细小水滴在高速紊流气流中迅速吸收烟气热量而气化，能够将烟气温度从1200～1400℃降至100～200℃，并可脱除85%的粉尘。

2、本实用新型弯头脱水脱浆器粉尘在重力和惯性作用下沉淀在设备底部，因水分较多，底部粉尘呈泥浆状态，设备底部配置泥浆泵，可定期将泥浆输送至污水池。

3、本实用新型布袋除尘器，布袋除尘器前端的重力沉降室，干燥烟气经进风管进入沉降室，气流在底部转向180°后进入后续布袋除尘器进行精过滤，烟气在惯性和重力的作用下，自然沉降，对粉尘进行了预除尘，经过后续布袋除尘后，烟气含尘量可降至3mg/Nm3。

4、本实用新型能有效降低转炉煤气温度，并对烟气粉尘进行了逐级除尘处理，有效降低粉尘含量，除尘效率达到99.99%，大大提升了转炉煤气燃烧热值，提升了转炉煤气的燃烧品质，为企业增加了经济效益，因为杜绝了含尘煤气直排大气，因此为改善大气环境起到了正面作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型文氏管除尘器的结构示意图；

图3为本实用新型三级脱水器的结构示意图；

图4为本实用新型布袋除尘器的结构示意图；

其中：1、转炉，2、烟罩，3、冷却烟道，4、顶部防爆门，5、文氏管除尘器，5-1、收缩管，5-2、喷嘴，5-3、喉口，5-4、扩张段，6、弯头脱水脱浆器，7、泥浆泵，8、污水池，9、三级脱水器，9-1、壳体，9-2、检修人孔，9-3、丝网脱水滤料，10、放散管，11、布袋除尘器，11-1、重力沉降室，11-2、进风管，11-3、灰斗，11-4、电动卸灰阀，11-5、布袋除尘箱室，11-6、高温滤袋，12、刮板机，12-1、排灰口，13、离心风机，14、煤气柜，15、烟囱，16、净煤气出口管道。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的保护范围的限定。

如图1所示，转炉煤气干湿双除尘煤气回收系统，包括转炉1、冷却烟道3、文氏管除尘器5、弯头脱水脱浆器6、三级脱水器9、泥浆泵7、污水池8、布袋除尘器11、刮板机12、净煤气出口管道16、煤气柜14和烟囱15，文氏管除尘器5一端连接冷却烟道3另一端连接弯头脱水脱浆器6的一侧，弯头脱水脱浆器6的另一侧和三级脱水器9连接，文氏管除尘器5包括收缩管5-1、碗形喷嘴5-2、喉口5-3和扩张段5-4，布袋除尘器11包括重力沉降室11-1、灰斗11-3、进风管11-2、布袋除尘箱室11-5、高温滤袋11-6和电动卸灰阀11-4。

文氏管除尘器5的收缩管5-1和冷却烟道3相连接，收缩管5-1内设有碗形喷嘴5-2，碗形喷嘴5-2通过喉口5-3和扩张段5-4连接，扩张段5-4远离喉口5-3的一侧直径依次向外变大，扩张段5-4底部即直径大的一侧和弯头脱水脱浆器6连接，文氏管除尘器5既是除尘器也兼有冷却降温的作用，烟气流经文氏管收缩段5-1到达喉口5-3时气流加速，高速烟气冲击喷嘴5-2喷出的水幕使水二次雾化成小于或等于烟尘粒径1/100以下的细小水滴，细小水滴在高速紊流气流中迅速吸收烟气热量而气化，可将烟气温度从1200～1400℃降至100～200℃，并可脱除85%的粉尘。

弯头脱水脱浆器6呈向上的U字形，弯头脱水脱浆器6底部的泥浆通过泥浆泵7排入到污水池8，烟气在弯头脱水脱浆器6内180°转向，粉尘在重力和惯性作用下沉淀在弯头脱水脱浆器6底部，因水分较多，底部粉尘呈泥浆状态，设备底部配置的泥浆泵7，可定期将泥浆输送至污水池8，当内部泥水堆积到上料位，将打开底部电动卸灰阀、开启泥浆泵7，将泥水输送至污水池8，料位降至下料位时，关闭电动卸灰阀11-4、停止泥浆泵7。

三级脱水器9包括壳体9-1，壳体9-1外部设有检修人孔9-2，壳体9-1内部从上至下间隔设有丝网脱水滤料9-3，脱水材料采用丝网滤料，由于丝网的自由体积大，气体很容易通过，烟气中夹带的细小水滴与丝网表面碰撞，沿丝与丝的交叉结扣处聚集，逐渐形成大液滴脱离而沉降，实现汽水分离，脱水材料共设置了3层，大大提升了脱水效果。

布袋除尘器11通过进风管11-2和三级脱水器9连接，进风管11-2末端位于重力沉降室11-1下部，重力沉降室11-1一侧设有布袋除尘箱室11-5，布袋除尘箱室11-5内设有高温滤袋11-6，重力沉降室11-1、布袋除尘箱室11-5和高温滤袋11-6底部设有灰斗11-3，灰斗11-3底部设有电动卸灰阀11-4，重力沉降室11-1通过进风管11-2和三级脱水器9连接，进风管11-2上设有放散管10，电动卸灰阀11-4底部为刮板机12，刮板机12一端设有排灰口12-1，最外侧布袋除尘箱室11-5上部通过净煤气出口管道16和离心风机13相连接，离心风机13分别将处理后的转炉煤气输送至煤气柜14和烟囱15，烟囱15为自带打火器的烟囱15，布袋除尘器11前端第一跨设置为重力沉降室11-1，干燥烟气经进风管11-2进入重力沉降室11-1，气流在底部转向180°后进入后续布袋除尘器11进行精过滤，烟气在惯性和重力的作用下，自然沉降，对粉尘进行了预除尘，经过后续布袋除尘后，烟气含尘量可降至3mg/Nm3。

转炉1上方通过烟罩2和冷却烟道3连接，冷却烟道3顶部设有顶部防爆门4，转炉在冶炼过程中产生含尘转炉煤气，炉气温度1400～1600℃，转炉1顶部设置烟罩2，烟罩2为可活动式，方便转炉倾斜钢水，烟气通过烟罩2进入件冷却烟道3，通过管壁与空气的接触自然降温，温度降至1200～1400℃，管道最顶端设置有件顶部防爆门4保证了整个管系的安全。

工作原理：烟气通过烟罩2进入件冷却烟道3，通过管壁与空气的接触自然降温，温度降至1200～1400℃，转炉煤气通过管道进入件文氏管除尘器5，烟气流经文氏管收缩段5-1到达喉口5-3时气流加速，高速烟气冲击喷嘴5-2喷出的水幕使水二次雾化成小于或等于烟尘粒径1/100以下的细小水滴，细小水滴在高速紊流气流中迅速吸收烟气热量而气化，一般在1/150～1/50s内使烟气从1200～1400℃冷却至100～200℃，并可脱除85%的粉尘，在高速紊流气流中，尘粒与液滴具有很高的相对速度，在文氏管除尘器5的喉口5-3和扩张段5-4内相互撞击而凝聚成较大的颗粒，经过弯头脱水脱浆器6，使含尘水滴在重力和惯性作用下与气体分离，烟气得到降温与净化，当内部泥水堆积到上料位，将打开底部电动卸灰阀11-4、开启泥浆泵7，将泥水输送至污水池8，料位降至下料位时，关闭阀门、停止泥浆泵7，烟气经过文氏管除尘器降温除尘后，进入件9三级脱水器进行脱水处理，由于丝网的自由体积大，气体很容易通过，烟气中夹带的细小水滴与丝网表面碰撞，沿丝与丝的交叉结扣处聚集，逐渐形成大液滴脱离而沉降，实现汽水分离，脱水材料共设置了3层，大大提升了脱水效果，烟气经过件9脱水后，变成了100～200℃含水量极低的含尘煤气，烟气进入件11布袋除尘器，布袋除尘器11主要由进风管、重力沉降室、灰斗、电动卸灰阀、布袋除尘箱室、高温滤袋组成，布袋除尘器11前端第一跨设置为重力沉降室11-1，干燥烟气经进风管11-2进入重力沉降室11-1，气流在底部转向180°后进入后续布袋除尘箱室11-5，烟气在惯性和重力的作用下，自然沉降，对粉尘进行了预除尘，经过预除尘后的烟气进入布袋除尘箱室11-5，布袋除尘箱室11-5内设置大量高温滤袋11-6，PTFE覆膜处理，耐温200～250℃，经过滤袋精除尘处理后，烟气含尘量可降至3mg/Nm3以下，经过布袋除尘器11精除尘处理后的烟气，已经变成纯净低含尘量转炉煤气，由后续的件13离心风机输送至煤气柜14存储，多余煤气送至件15烟囱，点火燃烧掉。