高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝的製作方法
2023-09-23 11:42:30 4
專利名稱：高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於鋼廠高爐煙氣治理新工藝，特別是一種將高爐的一次煙氣與二次 煙氣和爐頂上料口煙氣分流捕集，以並列的兩套除塵器分開進行集中處理的高爐煙氣分流 捕集並列除塵工藝。
背景技術：
目前，鋼鐵行業中的電爐、高爐排出的煙氣是大氣重大汙染源之一，為了保護自然生 態環境，實現其生產過程中煙氣、灰塵的達標排放，正在研製各種各樣的除塵系統以實現 這一目標。如專利公告號為CN1325178C的"電爐除塵內外排混合短流程工藝"，它採用 內、外排管道將由電爐爐蓋排出的一路內排煙氣和由頂吸罩吸入的一路外排煙氣得以混合 後，進入一個除塵器過濾除塵，經風機、煙囪排放。這種電爐煙氣的除塵工藝流程設計不 適於高爐，無法直接用於高爐，其主要存在以下問題①若將高爐的出鐵口側吸罩、撇渣 器集煙罩，鐵溝、殘鐵溝、渣溝、擺槽等處產生的一次煙，出鐵口頂吸罩處產生的二次煙 進行混合收集,則由於二次煙的突發性、間斷性往往造成除塵系統運行不穩和集煙效果差， 會使煙氣的捕集率降低；②傳統的高爐除塵系統中的鐵溝、渣溝、殘鐵溝及擺槽等處，由 於不便設置集煙罩，即便設置了集煙罩也會受作業現場的限制而廢棄不用，所以該處捕集 煙氣困難，煙塵隨意散放；③因傳統的高爐除塵系統的集煙罩安排不合理，故通風管道煙 氣流速過高，這不僅會使除塵系統排放濃度不達標，而且會造成除塵系統能耗過大； 由 於二次煙氣溫度較高，即使在集煙罩處混入冷風，二次煙氣溫度也時常超過濾袋所能承受 的溫度(120°C)， 二次煙氣溫度過高容易燒壞除塵器濾袋。
發明內容
本發明的目的是提供一種高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝，它解決了現有高爐煙氣除 塵系統存在的運行不穩和捕集率低、除塵效率下降，能耗大等問題，其煙氣捕集罩的結構 設計針對性強，捕集罩便於現場作業人員的使用和維護，操作方便，使車輛和人員順利安 全通過，工藝流程分布合理，除塵裝置運行穩定，便於有效地控制煙氣流速和溫度，從而 顯著降低管道中的煙氣阻力和避免煙氣溫度過高，提高煙氣捕集效率，延長除塵器的使用 壽命，減少運行能耗。
本發明所採用的技術方案是該高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝的技術要點是採用 分別設置的對相應煙氣進行捕集的集煙罩分流捕集高爐煙氣，將所述高爐煙氣中的一次煙 分別通過與出鐵口側吸集煙罩，撇渣器隔熱集煙罩，鐵溝、殘鐵溝、渣溝和擺槽的煙氣通
3道連接的各煙氣支管進入一次煙總管道，再進入防結露低壓脈衝布袋除塵器，淨化後匯入 一次煙淨煙總管，最後經風機、煙囪排入大氣；將所述高爐煙氣中的二次煙分別通過與出 鐵口頂吸罩連接的煙氣支管、與爐頂煙集煙罩連接的煙氣支管分別捕集後，進入混合煙總 管進行混合，降溫後再進入防結露低壓脈衝布袋除塵器，淨化後的混合二次煙與爐頂煙匯 入混合煙淨煙總管，最後經風機、煙囪排入大氣。
所述鐵溝、渣溝、殘鐵溝、擺槽的通車式隔熱蓋板的頂部與出鐵場平面持平，蓋板能 承受20T重的車輛通過，蓋板的內側設置防止對其上行走的操作工人和車輛造成傷害的 隔熱層。
所述鐵溝、殘鐵溝、渣溝、擺槽的通車式隔熱蓋板和撇渣器隔熱集煙罩的罩體通過吊 車移動與復位。
所述鐵溝、殘鐵溝、渣溝和擺槽的煙氣通道設置在所述通車式隔熱蓋板的底面與鐵水 面之間的溝槽側壁的上部。
本發明具有的優點及積極效果是由於該高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝是在高爐出 鐵過程中，採用分別設置的對相應煙氣進行捕集的集煙罩，將連續性產生的一次煙氣集中 收集淨化，而將間斷產生的二次煙氣與連續產生但風量小的爐頂上料口煙氣混合降溫，集 中收集淨化，並列除塵，工藝流程分布合理，除塵裝置運行穩定，所以它解決了現有高爐 煙氣除塵系統所採用的一、二次煙氣集中一起淨化除塵工藝存在的因二次煙的突發性、間 斷性而造成的運行不穩和捕集率低、除塵效率下降，能耗大等問題。實際檢測表明，這種 分流捕集並列除塵系統的運行穩定，煙氣捕集率》98%、排放濃度〈20mg/Nm3。另外， 其具有獨特優點的集煙罩的結構設計針對性強，安裝的一次煙集煙罩具有車輛通過、隔熱、
可移動等特點，便於現場作業人員的使用和維護，操作方便，使車輛和人員順利安全通過， 便於有效地控制煙氣流速和溫度，從而顯著降低管道中的煙氣阻力和避免煙氣溫度過高， 提高煙氣捕集效率，延長除塵器的使用壽命，減少運行能耗。
以下結合附圖對本發明作進一步描述。
圖1是本發明一種工藝流程圖。
圖中序號說明1高爐、2出鐵口側吸集煙罩、3撇渣器隔熱集煙罩、4鐵溝、殘鐵溝 和渣溝的通車式隔熱蓋板、5擺槽通車式隔熱蓋板、6—次煙總管道、7濾袋、8脈衝布袋 除塵器、9一次煙淨煙總管道、10風機、ll煙囪、12出鐵口頂吸罩、13爐頂煙集煙罩、 14混合煙總管、15濾袋、16防結露低壓脈衝布袋除塵器、17混合煙淨煙總管道、18風 機、19煙囪。
具體實施方式
根據圖1詳細說明本發明的具體結構。該高爐1的一、二次煙發生源分別設置了出鐵 口側吸集煙罩2，撇渣器隔熱集煙罩3，鐵溝、殘鐵溝和渣溝的通車式隔熱蓋板4、擺槽 通車式隔熱蓋板5，出鐵口頂吸罩12、爐頂煙集煙罩13等。高爐l在冶煉作業過程中產 生的一、二次煙氣中， 一次煙為出鐵口側吸集煙罩2，撇渣器隔熱集煙罩3，鐵溝、殘鐵 溝、渣溝和擺槽等處產生的煙氣。二次煙為爐頂煙集煙罩13、出鐵口頂吸罩12處產生的 煙氣。該高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝是採用上述分別設置的對相應的一、二次煙氣進 行捕集的各集煙裝置，通過各煙氣支管分流捕集高爐煙氣，以降低管道中氣流的阻力。將 二次煙與爐頂煙氣集中收集淨化的設計有兩方面好處第一、避免二次煙除塵系統浪費能 耗，由於二次煙的產生具有突發性及間斷性，為了使二次煙除塵系統保持穩定地運行，該 除塵系統在設計時還兼顧了煉鐵廠房通風的功能，如此一來，將爐頂上料口煙氣引至二次 煙的除塵系統，可同時解決二次煙淨化、爐頂煙氣淨化及廠房通風的功能，從而降低系統 能耗的浪費。第二、降低二次煙氣的溫度，由於二次煙氣溫度較高，即使在集煙罩處混入 冷風的情況下，二次煙氣溫度也時常超過濾袋所能承受的溫度(120°C)，而將與環境溫度 相同的爐頂煙氣混入二次煙中，可有效解決二次煙氣過高的情況，從而避免煙氣溫度過高 燒壞除塵器濾袋。其具體工藝步驟如下它將高爐煙氣中的一次煙分別通過與出鐵口側吸 集煙罩2，撇渣器隔熱集煙罩3，鐵溝、殘鐵溝、渣溝和擺槽的煙氣通道連接的各煙氣支 管進入一次煙總管道6，再進入內置濾袋7的防結露低壓脈衝布袋除塵器8，淨化後匯入 一次煙淨煙總管9，最後經風機IO、煙囪ll排入大氣。為更好地捕集鐵溝、殘鐵溝、渣 溝和擺槽中的煙氣，將其煙氣通道設置在各通車式隔熱蓋板4、 5的底面與鐵水面之間的 溝槽側壁的上部。
將高爐煙氣中的二次煙通過與設計成為大容積集煙罩的出鐵口頂吸罩12連接的煙氣 支管、爐頂上料口煙氣通過與爐頂煙集煙罩13連接的煙氣支管，分別捕集後，進入混合 煙總管14進行混合。出鐵口頂吸罩12與爐頂煙集煙罩13中煙氣通過煙氣支管進入混合 煙總管14中混合後，可以使溫度下降並保持〈12(TC，降溫後再進入防結露低壓脈衝布袋 除塵器16，避免高溫二次煙氣直接進入防結露低壓脈衝布袋除塵器16後燒壞濾袋15。淨 化後的混合二次煙與爐頂煙匯入混合煙淨煙總管17，最後經風機18、煙囪19排入大氣。 為了使檢修車輛順利地通過，在現場安裝時須將鐵溝、殘鐵溝和渣溝的通車式隔熱蓋板4 及擺槽通車式隔熱蓋板5的頂部與出鐵場平面持平，蓋板能承受20T重的車輛通過，蓋 板的內側設置防止對其上行走的操作工人和車輛造成傷害的隔熱層。撇渣器隔熱集煙罩 3，罩體高出地面，可以移動以方便維護，罩體的側壁設置除塵點，通過煙氣支管連接一 次煙總管道6。上述集煙罩和蓋板都是隔熱式結構，其作用是方便工人操作、維護及使檢 修車輛順利地通過，以防止溫度過高而灼傷人和車輛。鐵溝、殘鐵溝和渣溝的通車式隔熱蓋板4及擺槽通車式隔熱蓋板5都可以通過吊車移動與復位，以方便高爐鐵水溝和擺動流 槽的維護。防結露低壓脈衝布袋除塵器8、 16、濾袋7、 15與低過濾風速的組合，可以避 免潮溼煙氣在濾袋外壁結露而堵塞濾袋，提高除塵效率以及防止阻力地變化而影響系統的 穩定。
據流體力學的計算公式可知，氣流阻力與氣流速度的平方成正比，採用與集煙罩連接 的各煙氣支管分別捕集煙氣後，再分別進入相應的煙氣總管道，煙氣低流速將顯著降低管 道阻力。因此，在保證煙氣中的粉塵不會沉降的前提下，以採用煙氣低流速為16 18m/s 為宜。另外，也可以採用優化管道設計，調整管道截面積，最大限度地減少彎頭、變徑等 在管網上的存在，以便使系統管網的總阻力與風機全壓相等，從而保證系統的穩定運行。 該工藝流程中採用了防結露低壓脈衝布袋除塵器，由於二次煙除塵系統兼顧廠房通風，並 混有大量爐頂煙氣，所以煙氣溫度逐漸降低。特別是在冬天運行時，一、二次煙系統內的 煙氣隨著煙氣溫度的降低，析出的水汽將會被除塵器捕集到，防結露低壓脈衝布袋除塵器 可以很好地解決水汽結露，甚至結冰現象的發生。實際運行時，一、二次煙系統的除塵器 均可以採用0.9 lm/min的過濾速度。該工藝流程的設計， 一方面可以降低系統組力，節 約能耗，另一方面還可以提高除塵效率，確保煙氣捕集率》98%、排放濃度〈20mg/Nm3。
權利要求
1、一種高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝，其特徵在於採用分別設置的對相應煙氣進行捕集的集煙罩分流捕集高爐煙氣，將所述高爐煙氣中的一次煙分別通過與出鐵口側吸集煙罩，撇渣器隔熱集煙罩，鐵溝、殘鐵溝和渣溝、擺槽的煙氣通道連接的各煙氣支管進入一次煙總管道，再進入防結露低壓脈衝布袋除塵器，淨化後匯入一次煙淨煙總管，最後經風機、煙囪排入大氣；將所述高爐煙氣中的二次煙分別通過與出鐵口頂吸罩連接的煙氣支管、與爐頂煙集煙罩連接的煙氣支管分別捕集後，進入混合煙總管進行混合，降溫後再進入防結露低壓脈衝布袋除塵器，淨化後的混合二次煙與爐頂上料口煙氣匯入混合煙淨煙總管，最後經風機、煙囪排入大氣。
2、 根據權利要求1所述的高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝，其特徵在於所述鐵溝、 渣溝、殘鐵溝、擺槽的通車式隔熱蓋板的頂部與出鐵場平面持平，蓋板能承受20T重的 車輛通過，蓋板的內部設置防止對其上行走的操作工人和車輛造成傷害的隔熱層。
3、 根據權利要求1所述的高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝，其特徵在於所述鐵溝、殘鐵溝、渣溝、擺槽的通車式隔熱蓋板和撇渣器隔熱集煙罩的罩體通過吊車移動與復位。
4、 根據權利要求l所述的高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝，其特徵在於所述鐵溝、 殘鐵溝、渣溝和擺槽的煙氣通道設置在所述通車式隔熱蓋板的底面與鐵水面之間的溝槽側 壁的上部。
全文摘要
一種高爐煙氣分流捕集並列除塵工藝，它解決了現有煙氣除塵系統存在的捕集率低、能耗大等問題，其技術要點是將高爐煙氣中的一次煙分別通過與相應的一次煙捕集集煙罩連接的各煙氣支管進入一次煙總管道，將二次煙分別通過與出鐵口頂吸罩連接的煙氣支管、與爐頂煙集煙罩連接的煙氣支管進入混合煙總管混合降溫，然後再分別進入各自的防結露低壓脈衝布袋除塵器淨化後排入大氣。其煙氣捕集罩的結構設計針對性強，捕集罩便於現場作業人員的使用和維護，操作方便，使車輛和人員順利安全通過，工藝流程分布合理，除塵裝置運行穩定，顯著降低管道中的煙氣阻力和避免煙氣溫度過高，提高煙氣捕集效率，延長除塵器的使用壽命，減少運行能耗。
文檔編號B01D46/02GK101559305SQ20091001166
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月22日 優先權日2009年5月22日
發明者丁振宇, 劉志軍, 健 孫, 孫篤國, 王志偉, 王玉龍, 譚進枝, 趙萬春, 營 項, 魏志照 申請人:瀋陽遠大環境工程有限公司