专利名称：一种高温转炉煤气余热回收方法
技术领域：
本发明属于转炉炼钢技术领域，涉及转炉炼钢的高温煤气余热回收利用，特别涉 及到实现高温煤气余热回收的系统设计、防爆设计及初步除尘设计。
背景技术：
在转炉炼钢过程中，会产生大量的高温转炉煤气(主要成分为C0/N2/C02)，煤气初 始温度在1400°C以上，含有大量的显热。目前，国内外各炼钢公司普遍采用汽化冷却烟道余热回收技术，首先将高温转炉 煤气(1400°C以上)冷却到800°C 1000°C，再采用“干法”或“湿法”除尘技术将烟气急速 降温到70°C或200°C以下，然后进行煤气回收。“干法”除尘技术是采用精确定量喷雾来冷却800 1000°C煤气，利用水的蒸发潜 热降温，从而不产生污水与污泥，具有除尘效率高、系统能耗低、干粉尘可回收特点，降温除 尘后煤气，再利用静电除尘设备进行二次高精度除尘，使煤气中含尘量达到标准规定。“湿法”除尘技术是通过一次除尘器的喷水冷却，除去大颗粒灰尘，然后再经过二 次除尘器除去细小粉尘，使煤气含尘量达到标准规定。“干法”或“湿法”除尘后的净化煤气，经过煤气引风机将合格煤气(CO含量大于 35%，02含量小于2% )通过三通阀切换，经水封逆止阀、V型阀被送至气柜，不合格煤气通 过烟 被点火燃烧放散。两种技术比较，“湿法”技术比“干法”技术消耗更多的水资源，并且“湿法”技术需 要庞大的水处理设施。两种技术的共同缺点是都没有利用800 1000°C煤气冷却至200°C以下的大量 显热，既浪费了大量能源，又增加了水或蒸汽的消耗，同时又产生大量工艺废水。如何实现800-1000°C煤气冷却到200°C以下的余热回收，是世界各国炼钢行业普 遍关注的问题，目前国际上没有可行安全方法实现这一目的，解决该问题的最大困难在于 SOO0C以下煤气存在爆炸危险性，要实现800 200°C转炉煤气的余热回收，首先要解决的 一个技术难题是转炉煤气在该温度段内的爆炸问题，同时解决防爆、抑爆措施与净化除尘 系统的配合问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服目前“干法”与“湿法”除尘技术的最大不足一 未能充分利用800°c -200°C的余热，造成大量显热浪费。利用本发明回收800-1000°C降到 200°C的余热，解决该温度段的煤气爆炸问题，同时做到对含尘煤气的初步除尘。本发明的技术方案是①利用光滑膜式壁烟道锅炉，使气流运行通畅，消除空气在 烟道内局部积聚，从根本上消除爆炸的基本条件，同时实现余热回收；②利用带活动挡板的 弯道式水封除尘设备，实现对煤气进行粗除尘，同时起到爆炸泄放功能。③将余热回收锅炉 分为高温、中温、低温段锅炉，各锅炉之间由弯道连接，在下弯道处设置除尘通道和除尘箱，
3在上弯道处设置防爆门。不同温度段锅炉可以得到不同压力的蒸汽或利用低温段锅炉对冷 水进行预热，然后进入高温段得到高压蒸汽，提高热效率，减少结垢。④采用火焰探测器探 测火焰及压力开关检测压力，联合控制水雾灭火系统，实现自动灭火控制。⑤利用防爆门和 水封实现及时超压泄放，消除万一爆炸造成设备报废及人员伤亡的严重事故。本发明的效果和益处是实现800-200°C的余热回收，获得高、中压蒸汽；消除和 抑制煤气爆炸事故，有效降低爆炸危害；实现对含尘煤气进行初步除尘。
附图是高温转炉煤气余热回收系统设计图。图中1高温烟道式余热锅炉；2水雾喷淋防爆系统；3中温烟道式余热锅炉；4水 封除尘柜；5单向活动门；6弯道式水封除尘通道；7低温烟道式余热锅炉；8弹簧式防爆门； 9降温后煤气后处理系统。
具体实施例方式以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式
。高温转炉煤气通过膜式壁烟道锅炉1 (移动段烟道、固定烟道及尾部烟道)，实 现从1450°C到(800-1000) °C的余热回收，此段煤气从下向上在烟道中流动，一些大颗粒 尘渣会掉落到转炉中；然后煤气向下流动进入中温膜式壁烟道锅炉3，实现800-100(TC到 400-500°C的余热回收，接着煤气经过弯道式水封除尘通道，煤气转弯向上运动，通过低温 烟道式锅炉7，实现400-500°C到200以下的余热回收，此时煤气速度降低，一些灰尘因自重 降落在水封通道内6下部，进入除尘柜4内；为防止煤气进入弯道式水封通道下接管，在接 管上部安装有活动挡板5，可间隔一段时间自动或手动使挡板向下运动，将挡板上积灰落入 落入水封除尘箱4内。为防止煤气在中温烟道锅炉3和低温烟道锅炉7中发生爆炸，锅炉 流道设计应光滑，无阻挡，同时在两个锅炉上部安装水雾喷淋灭火装置2，水雾装置在每次 煤气流过该段的开始进行喷水雾防爆，当煤气将管道中积聚的空气赶到下游，就停止喷雾， 另外在该段锅炉上一定距离安装紫外线火焰探测器和压力开关，但感应到内部有火焰或压 力升高超过限定值，则启动水雾喷淋装置，进行灭火。为防止万一锅炉中发生爆炸超压事 故，在回收系统上安装弹簧式防爆门8，同时水封除尘通道6下部接管也可做为爆炸超压泄 放通道。
权利要求
一种高温转炉煤气余热回收方法，是利用上下回转分段式烟道余热回收锅炉，使气流运行通畅，减少空气在烟道内局部积聚，消除爆炸的基本条件，实现余热回收，其特征是烟道余热回收锅炉分为高温、中温、低温三段；利用带活动挡板的弯道式水封除尘设备，使气流方向改变，流速降低，使尘渣靠自身重力降落，达到煤气粗除尘效果，弯道下部带水封接管，既可使尘渣落入除尘箱中，又起到爆炸泄放功能；采用火焰探测器探测火焰及压力开关检测压力，联合控制水雾灭火系统，实现自动灭火控制，在中温和低温锅炉的上下弯道处设置泄爆口，利用防爆门和水封口实现及时超压泄放。
2.根据权利1所述的一种高温转炉煤气余热回收方法，其特征是采用竖直分段烟道式 余热回收锅炉，在高温、中温、低温段锅炉之间由弯道连接，在下弯道处设置除尘通道和除 尘箱，在上弯道处设置防爆门。
3.根据权利1所述的一种高温转炉煤气余热回收方法，其特征是采用紫外线火焰探测 器与压力开关联合控制的水雾喷淋灭火防爆系统，实现防爆抑爆效果。
全文摘要
一种高温转炉煤气余热回收方法，属于转炉炼钢技术领域，涉及转炉炼钢的高温煤气余热回收利用，特别涉及到实现高温煤气余热回收的系统设计、防爆设计及初步除尘设计。其特征是利用膜式壁烟道式冷却结构的高温余热锅炉、中温余热锅炉及低温余热锅炉，实现对1400℃以上高温煤气进行冷却，将温度降到200℃以下。利用带活动挡板弯道式水封除尘装置使粗颗粒粉尘得到分离。利用弹簧式防爆门、紫外线火焰报警器及压力开关联合控制的水喷雾防爆抑爆系统，实现抑制和消除爆炸。本发明的效果和益处是可实现800到200℃的余热回收，获得高、中压蒸汽；消除和抑制煤气爆炸，有效降低爆炸危害；实现对含尘煤气进行初步除尘。
文档编号C10K1/02GK101974663SQ20101053179
公开日2011年2月16日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者李岳, 毕明树 申请人:大连理工大学