一种钢铁厂用烟气净化设备和烟气净化方法与流程

1.本发明涉及钢铁厂烟气处理技术领域，尤其涉及一种钢铁厂用烟气净化设备和烟气净化方法。


背景技术：

2.在高炉开炉出铁、堵铁口及铁水流动的过程中会产生大量高温烟气及烟粉尘，其扬尘点主要分布在出铁口、铁沟、分铁沟、铁水罐等处。出铁场内不仅烟气排放量大、岗位含尘浓度高，且高温烟气使烟粉尘处于扩散状态，极易外逸。加上高炉出铁次数多、时间长，使得出铁场内大面积受到烟粉尘、热辐射及co、so2等有害气体的污染，生产作业条件恶劣，对工人的身体健康影响严重。同时，大量烟粉尘从厂房四周及房顶扩散至大气中，又造成厂区环境污染。因此，在当前环保要求日趋严格的形势下，对于高炉出铁场的通风除尘问题，必须采取有效措施进行治理，以改善作业环境，防治烟粉尘外逸。
3.现有的炼铁高炉出铁场烟气净化大多是用布袋式除尘器进行除尘净化，布袋式除尘器采用箱体中部进气、灰斗进风、离线清灰的设计形式。袋式除尘器采用灰斗进风的进气形式时，烟气会冲击并带起已经沉积在灰斗内的粉尘，增加除尘器过滤空间的粉尘浓度，加剧粉尘的二次返混作用，同时增加滤袋的过滤负荷，加重对滤袋的冲刷磨损，容易损坏使用寿命低。此外，布袋式除尘器仅能对颗粒粉尘进行拦截并不能对烟气中的有害气体进行去除，造成了环境污染。
4.因此，需要开发一种钢铁厂用烟气净化设备和烟气净化方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种钢铁厂用烟气净化设备，采用喷淋方式对热烟尘进行，去除扬尘和有害气体，提高了烟气净化效果。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明一种钢铁厂用烟气净化设备，包括设备主机、水箱、水泵和烟气捕集罩：
8.所述设备主机包括设备主壳体、支架、插装隔板、催化剂板和排风扇，所述设备主壳体架设在所述支架上，所述设备主壳体的两个相对的侧壁上开设有插板长孔，所述插板长孔的数量为多个且两个所述侧壁上高低错位排布，所述插装隔板从所述插板长孔插入到所述设备主壳体内腔，所述插装隔板的两个侧壁接触所述设备主壳体内侧壁且其长度小于所述设备主壳体内腔长度，多个所述插装隔板将所述设备主壳体内腔分割成往复折返的烟道；所述插装隔板底板设置有多个喷淋头，所述插装隔板的外端设置有水管接头，所述水管接头通过管道连通到所述喷淋头；所述设备主壳体内腔底部设置为初始喷淋腔，所述初始喷淋腔侧壁上设置有进风口，所述初始喷淋腔底部设置有收集斗并连通有回水管接头；所述设备主壳体内腔在顶部所述插装隔板上方设置所述催化剂板和排风扇；
9.所述烟气捕集罩设置在出铁场扬尘点，所述烟气捕集罩通过风管连通到所述进风口上；所述回水管接头通过水管连通到所述水箱经过滤后，所述水泵泵送碱性溶液到各个
所述水管接头。
10.进一步的，所述插装隔板还包括夹层板主体、外法兰盖和内置水管，多根所述内置水管平行设置在所述夹层板主体内，所述内置水管底面开设有多个等间距排布的出水孔，所述出水孔上安装所述喷淋头，所述外法兰盖竖直连接在所述夹层板主体外端，所述外法兰盖通过螺栓连接在所述设备主壳体外侧壁。
11.进一步的，所述插装隔板还包括分隔板，所述分隔板竖直固定连接在所述夹层板主体底面上，多个所述分隔板平行间隔在相邻两个所述内置水管之间；所述分隔板的底面接触下层所述插装隔板顶面。
12.进一步的，所述分隔板的长度大于所述夹层板主体且抵接在所述设备主壳体对面内侧壁上。
13.进一步的，所述夹层板主体和分隔板的外表面包覆有耐磨防腐层。
14.进一步的，所述插装隔板还包括密封垫板，所述密封垫板设置在所述外法兰盖与所述设备主壳体外壁之间。
15.进一步的，所述喷淋头倾斜设置，所述喷淋头出水方向逆向所述烟道送气方向。
16.进一步的，还包括除雾器板，所述除雾器板设置在所述设备主壳体内腔且位于所述催化剂板下方。
17.进一步的，还包括挡雨罩，所述挡雨罩罩设在所述排风扇上方，所述挡雨罩为穹顶设置且四周开设出风口。
18.本发明还公开一种钢铁厂烟气净化方法，包括抽取烟气、喷淋降尘、除雾、去除co和排风步骤，所述喷淋降尘步骤中采用石灰石水对折返往复的烟道中的烟气进行喷淋降尘并去除so2气体。
19.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
20.本发明一种钢铁厂用烟气净化设备，通过在设备主壳体两个相对的侧壁上开设错位设置的多个插板长孔并插装能够喷淋碱性溶液的插装隔板，形成往复折返的烟道，在有限的空间内增加了喷淋长度，湿法除尘，给烟气降温的同时去除固体颗粒物，碱性溶液还能够对烟气中的so2有害气体有效去除。通过插接方式安装的插装隔板，模块化设置，便于拆卸清理维护，保证了设备一直高效运行，提高了设备使用寿命。通过催化剂板的设置，能够在常温状态下催化氧化co有害气体为co2。本发明钢铁厂用烟气净化设备，采用喷淋方式对热烟尘进行，去除扬尘和有害气体，提高了烟气净化效果。
21.此外，通过在所述夹层板主体内设置隐藏式的内置水管，便于均布排设喷淋头，同时增加了插装隔板的结构强度和刚度，降低了变形影响。通过分隔板的设置，能够将扁平的烟道分割为多个平行烟道，使得烟气流动均匀，避免了边角位置的流动死角，同时分隔板的高度就是烟道的高度起到间隔相邻所述夹层板主体的作用，形成筋板支撑提高了结构强度。通过分隔板的长度大于所述夹层板主体且抵接在设备主壳体对面内侧壁上，能够起到定位作用，保证了竖直方向烟道的宽度。通过倾斜设置的喷淋头，能够逆向烟气风流喷射雾状水花，与烟气接触充分，吸收so2有害气体效果好，同时能够逆向水流，便于碱性溶液回流收集。通过除雾器板的设置，能够对净化后常温烟气中的水汽进行冷凝收集，降低排风中的含水量，降低对催化剂板的不利影响。
22.本发明钢铁厂烟气净化方法对折返往复的烟道中的烟气进行喷淋降尘，在有限空
间内增加喷淋长度，喷淋接触更加充分，降尘效果好，并且能够去除co和so2有害气体，净化彻底。
附图说明
23.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
24.图1为本发明钢铁厂用烟气净化设备组成结构示意图；
25.图2为本发明钢铁厂用烟气净化设备的设备主机主视剖视结构示意图；
26.图3为本发明钢铁厂用烟气净化设备的插装隔板仰视结构示意图；
27.图4为本发明设备主壳体的插板长孔位置正视结构示意图；
28.图5为本发明钢铁厂烟气净化方法流程示意图。
29.附图标记说明：1、设备主壳体；101、进风口；102、初始喷淋腔；103、插板长孔；104、回水管接头；105、端挡板；106、紧固螺纹孔；2、支架；3、插装隔板；301、外法兰盖；302、分隔板；303、喷淋头；304、水管接头；305、内置水管；306、密封垫板；4、除雾器板；5、催化剂板；6、排放扇；7、挡雨罩；8、水箱；9、水泵；10、烟气捕集罩。
具体实施方式
30.本发明的核心是提供一种钢铁厂用烟气净化设备和烟气净化方法，采用喷淋方式对热烟尘进行，去除扬尘和有害气体，提高了烟气净化效果。
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.参考附图，图1为本发明钢铁厂用烟气净化设备组成结构示意图；图2为本发明钢铁厂用烟气净化设备的设备主机主视剖视结构示意图；图3为本发明钢铁厂用烟气净化设备的插装隔板仰视结构示意图；图4为本发明设备主壳体的插板长孔位置正视结构示意图；图5为本发明钢铁厂烟气净化方法流程示意图。
34.在一具体实施方式中，如图1～4所示，一种钢铁厂用烟气净化设备，包括设备主机、水箱8、水泵9和烟气捕集罩10。
35.所述设备主机包括设备主壳体1、支架2、插装隔板3、催化剂板5和排风扇6。长方体形状的设备主壳体1架设在支架2上，设备主壳体1的两个相对的侧壁上开设有插板长孔103，插板长孔103的数量为多个且两个侧壁上高低错位排布，插装隔板3从插板长孔103插入到设备主壳体1内腔且根部固定密封。插装隔板3的两个侧壁接触设备主壳体1内侧壁且其长度小于设备主壳体1内腔长度，多个插装隔板3将设备主壳体1内腔分割成往复折返的烟道。插装隔板3底板设置有多个喷淋头303，插装隔板3的外端设置有水管接头304，水管接头304通过管道连通到喷淋头303。设备主壳体1内腔底部设置为初始喷淋腔102，烟气首先
被抽取到初始喷淋腔102内。初始喷淋腔102侧壁上设置有进风口101，初始喷淋腔102底部设置有收集斗并连通有回水管接头104。设备主壳体1内腔在顶部的插装隔板3上方设置催化剂板5和排风扇6。催化剂板5采用钯金系列催化剂，能够在常温状态下催化氧化co有害气体为co2。
36.烟气捕集罩10设置在出铁场扬尘点，烟气捕集罩10通过风管连通到进风口101上。回水管接头104通过水管连通到水箱8经过滤后，水泵9泵送碱性溶液到各个水管接头304。碱性溶液不仅能够降尘还能够对烟气中的so2有害气体有效去除。
37.通过在设备主壳体1两个相对的侧壁上开设错位设置的多个插板长孔103并插装能够喷淋碱性溶液的插装隔板3，形成往复折返的烟道，在有限的空间内增加了喷淋长度，湿法除尘，给烟气降温的同时去除固体颗粒物，碱性溶液还能够对烟气中的so2有害气体有效去除。通过插接方式安装的插装隔板3，模块化设置，便于拆卸清理维护，保证了设备一直高效运行，提高了设备使用寿命。通过催化剂板5的设置，能够在常温状态下催化氧化co有害气体为co2。本发明钢铁厂用烟气净化设备，采用喷淋方式对热烟尘进行，去除扬尘和有害气体，提高了烟气净化效果。
38.在本发明的一具体实施方式中，如图2所示，往复折返的烟道横截面为长2000毫米，高为100毫米的矩形形状，往复折返的烟道的长度为20米。能够取得较好的净化固体颗粒物，不需要后期过滤即可满足环保要求的水平。
39.在本发明的一具体实施方式中，如图2～4所示，插装隔板3还包括夹层板主体、外法兰盖301和内置水管305，多根内置水管305平行设置在所述夹层板主体内，内置水管305长度方向沿着插装隔板3插装方向设置。内置水管305底面开设有多个等间距排布的出水孔，所述出水孔上安装喷淋头303，外法兰盖301竖直焊接在所述夹层板主体外端，外法兰盖301通过螺栓连接在设备主壳体1外侧壁的紧固螺纹孔106上锁紧安装。
40.具体而言，如图2和图3所示，插装隔板3还包括分隔板302，分隔板302竖直焊接连接在夹层板主体底面上，多个分隔板302平行间隔在相邻两个内置水管305之间。分隔板302的底面接触下层插装隔板3顶面。
41.具体而言，如图2和图3所示，分隔板302的长度大于所述夹层板主体且抵接在设备主壳体1对面内侧壁上。最底层插装隔板3对面设置有端挡板105，端挡板105焊装连接在设备主壳体1内壁上，端挡板105承载分隔板302的外端头。
42.具体而言，如图2和图3所示，所述夹层板主体和分隔板302的外表面包覆有耐磨防腐层。所述耐磨防腐层具体采用耐腐蚀光滑表面的聚四氟塑料进行包覆。通过聚四氟塑料的包覆，不仅能够起到耐腐蚀的作用，而且作为顶层分隔板302的滑道面，能够降低摩擦阻力，便于拆装插装隔板3。
43.具体而言，如图2和图3所示，插装隔板3还包括密封垫板306，密封垫板306设置在外法兰盖301与设备主壳体1外壁之间。
44.具体而言，如图2和图3所示，喷淋头303倾斜设置，喷淋头303出水方向逆向烟道送气方向。
45.通过在所述夹层板主体内设置隐藏式的内置水管305，便于均布排设喷淋头303，同时增加了插装隔板3的结构强度和刚度，降低了变形影响。通过分隔板302的设置，能够将扁平的烟道分割为多个平行烟道，使得烟气流动均匀，避免了边角位置的流动死角，同时分
隔板302的高度就是烟道的高度起到间隔相邻所述夹层板主体的作用，形成筋板支撑提高了结构强度。通过分隔板302的长度大于所述夹层板主体且抵接在设备主壳体1对面内侧壁上，能够起到定位作用，保证了竖直方向烟道的宽度。通过倾斜设置的喷淋头303，能够逆向烟气风流喷射雾状水花，与烟气接触充分，吸收so2有害气体效果好，同时能够逆向水流，便于碱性溶液回流收集。
46.在本发明的一具体实施方式中，如图2所示，本发明钢铁厂用烟气净化设备还包括除雾器板4，除雾器板4设置在设备主壳体1内腔且位于催化剂板5下方。
47.通过除雾器板4的设置，能够对净化后常温烟气中的水汽进行冷凝收集，降低排风中的含水量，降低对催化剂板5的不利影响。
48.在本发明的一具体实施方式中，如图2所示，本发明钢铁厂用烟气净化设备还包括挡雨罩7，挡雨罩7罩设在排风扇6上方，挡雨罩7为穹顶设置且四周开设出风口。
49.在本发明的一具体实施方式中，如图2所示，水箱8的底部设置沉砂槽，连通回水管接头104的回水管通过多层滤网进入到水箱8的主储液腔体，所述沉砂槽位于所述滤网下方。水箱8的一旁设置有药剂桶和自动注药装置，定期补充碱性溶液组分到所述主储液腔体内。
50.在本发明的一具体实施方式中，如图2所示，水箱8的主储液腔体内还设置换热器，所述换热器对所述主储液腔体内的碱性溶液进行降温。
51.本发明还公开一种钢铁厂烟气净化方法，如图5所示，包括抽取烟气、喷淋降尘、除雾、去除co和排风步骤。所述喷淋降尘步骤中采用石灰石水对折返往复的烟道中的烟气进行喷淋降尘并去除so2有害气体。去除co步骤采用催化剂催化氧化去除方式。
52.现有技术中采用湿法除尘往往采用垂直烟道喷淋，受制于喷淋行程太短无法有效去除烟气中固体颗粒，本发明钢铁厂烟气净化方法对折返往复的烟道中的烟气进行喷淋降尘，在有限空间内增加喷淋长度，喷淋接触更加充分，降尘效果好，并且能够去除co和so2有害气体，净化彻底。
53.本发明钢铁厂用烟气净化设备工作过程：出铁场扬尘点的烟气通过烟气捕集罩10吸取并经风管和进风口101输送到初始喷淋腔102，初始喷淋腔102内上方的插装隔板3底部喷淋头303对腔内烟气喷淋碱性溶液降温除尘，烟气沿着往复折返的烟道向上流动，每段水平烟道经进行喷淋降温除尘。经过长行程的喷淋后，烟气向上依次通过除雾器板4和催化剂板5，进一步去除水汽和co有害气体。最后，被排风扇6鼓吹排放到室外。喷淋流下的碱性溶液，沿着所述夹层板主体顶面逐层向下流动，最后汇集到初始喷淋腔102底部收集斗并通过回水管接头104和回水管流回水箱8。水泵9泵送碱性溶液到各个水管接头304进行喷淋。
54.本发明钢铁厂用烟气净化设备，通过在设备主壳体1两个相对的侧壁上开设错位设置的多个插板长孔103并插装能够喷淋碱性溶液的插装隔板3，形成往复折返的烟道，在有限的空间内增加了喷淋长度，湿法除尘，给烟气降温的同时去除固体颗粒物，碱性溶液还能够对烟气中的so2有害气体有效去除。通过插接方式安装的插装隔板3，模块化设置，便于拆卸清理维护，保证了设备一直高效运行，提高了设备使用寿命。通过催化剂板5的设置，能够在常温状态下催化氧化co有害气体为co2。本发明钢铁厂用烟气净化设备，采用喷淋方式对热烟尘进行，去除扬尘和有害气体，提高了烟气净化效果。此外，通过在所述夹层板主体内设置隐藏式的内置水管305，便于均布排设喷淋头303，同时增加了插装隔板3的结构强度
和刚度，降低了变形影响。通过分隔板302的设置，能够将扁平的烟道分割为多个平行烟道，使得烟气流动均匀，避免了边角位置的流动死角，同时分隔板302的高度就是烟道的高度起到间隔相邻所述夹层板主体的作用，形成筋板支撑提高了结构强度。通过分隔板302的长度大于所述夹层板主体且抵接在设备主壳体1对面内侧壁上，能够起到定位作用，保证了竖直方向烟道的宽度。通过倾斜设置的喷淋头303，能够逆向烟气风流喷射雾状水花，与烟气接触充分，吸收so2有害气体效果好，同时能够逆向水流，便于碱性溶液回流收集。通过除雾器板4的设置，能够对净化后常温烟气中的水汽进行冷凝收集，降低排风中的含水量，降低对催化剂板5的不利影响。
55.本发明钢铁厂烟气净化方法对折返往复的烟道中的烟气进行喷淋降尘，在有限空间内增加喷淋长度，喷淋接触更加充分，降尘效果好，并且能够去除co和so2有害气体，净化彻底。
56.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。