CN105648141A - 转炉低温段烟气余热回收***及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种转炉低温段烟气余热回收***和工艺,主要针对现有技术下不能对转炉低温段烟气余热进行回收的问题。该***和工艺包括将转炉烟气冷却至300-500℃的蒸发冷却塔、与所述蒸发冷却塔出口连接的余热回收装置和与所述余热回收装置出口连接的电除尘器;所述余热回收装置包括连接在管道上余热锅炉;所述余热锅炉包括锅筒、除氧器、烟道、中压蒸发器、低压蒸发器、省煤器;转炉烟气依次与中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器换热,产生饱和蒸汽。本发明能够回收转炉低温段烟气余热,增加蒸汽回收量,减少了蒸发冷却塔的喷水量,减少了蒸汽或惰性气体消耗量,提高了转炉煤气质量,就提高了转炉煤气的热值。
Description
技术领域
本发明涉及一种转炉低温段烟气余热回收***及工艺。
背景技术
转炉在吹炼过程中产生大量的高温烟气,对于转炉吹炼产生的高温烟气,现有技术下的处理方法一般都是采用如下过程:高温烟气经汽化冷却烟道冷却,将温度降为800-1000℃,然后进入蒸发冷却塔,在蒸发冷却塔内,双介质喷嘴喷出经蒸汽或惰性气体雾化的高压水,烟气直接冷却到200℃左右,然后经过管道冷却到150℃左右进入电除尘器。
国家***发布的《钢铁产业发展政策》中明确指出“钢铁企业必须发展余热、余能回收”。转炉烟气净化***蒸发冷却塔后的低温烟气的余热回收属于节能环保项目,符合《钢铁产业发展政策》。目前此项技术尚处于研发初始阶段,投入使用的暂时没有。因此,非常有必要提出一种转炉低温段烟气余热回收装置和工艺。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种转炉低温段烟气余热回收***。
为达到上述目的,本发明包括将转炉烟气冷却至300-500℃的蒸发冷却塔、与所述蒸发冷却塔出口连接的余热回收装置和与所述余热回收装置出口连接的电除尘器;
所述余热回收装置包括连接在管道上的余热锅炉;
所述余热锅炉包括锅筒、除氧器、烟道以及依次设置在烟道内的中压蒸发器、低压蒸发器、省煤器;所述省煤器设置在烟道出烟端。
所述省煤器入水口与软水或除盐水的供水管连接,所述省煤器的出水口与所述除氧器连接;
所述低压蒸发器入水口与除氧器除氧水箱连接;
所述中压蒸发器的入水口与所述锅筒下部连接,所述中压蒸发器的出汽口与所述锅筒的上部连接。
进一步地,所述过热器、中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器均采用热管与所述烟道内的烟气进行换热。
进一步地,所述过热器、中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器均采用鳍片管与所述烟道内的烟气进行换热。
进一步地,还包括旁通管道,所述旁通管道一端与所述蒸发冷却塔出口连通,所述旁通管道另一端与所述电除尘器入口连通,所述旁通管道上设置有第三阀门;连接所述蒸发冷却塔与所述余热锅炉的管道上设置有第一阀门,连接所述余热锅炉与所述电除尘器的管道上设置有第二阀门。
进一步地,所述双介质喷嘴与高压水管道和雾化管道连接,所述雾化管道为蒸汽管道或惰性气体管道。
进一步地,所述余热锅炉的烟道上还设置有泄爆装置。
进一步地,所述过热器设置在烟道进烟端,所述过热器的进汽口与锅筒蒸汽出口连接。
本发明能够回收转炉低温段烟气余热,增加蒸汽回收量,每吨钢可以多回收蒸汽40-50kg/t,节约能源,降低炼钢成本;减少蒸发冷却塔的冷却水消耗量;减少蒸汽或惰性气体消耗量;降低转炉煤气的含水量或惰性气体含量,提高了转炉煤气质量,就提高了转炉煤气的热值;减少电除尘器后转炉煤气的冷凝水量。控制双介质的流量,从而控制蒸发冷却塔出口烟气温度,将转炉煤气熄火,避免***风险。
针对上述问题,本发明提供一种转炉低温段烟气余热回收工艺。
为达到上述目的,本发明步骤如下:转炉烟气经过汽化冷却烟道,冷却至800-1000℃;
冷却至800-1000℃的转炉烟气从汽化冷却烟道进入蒸发冷却塔;
启动蒸发冷却塔内的双介质喷嘴,所述双介质喷嘴喷出水雾,将转炉烟气冷却至300-500℃;
冷却至300-500℃的转炉烟气从蒸发冷却塔进入余热锅炉的烟道内,烟气依次与中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器进行换热;
经过与余热锅炉进行换热,所述转炉烟气冷却至150-250℃。
进一步地,转炉烟气在中压蒸发器、低压蒸发器、省煤器中换热过程如下:
软水或除盐水流经省煤器,与烟道内的烟气进行间接换热后送入除氧器;
经除氧器除氧的软水或除盐水流入低压蒸发器,继续与烟道内的烟气进行二次换热,二次换热完毕后流入锅筒;
软水或除盐水由锅筒流入中压蒸发器,与烟道内的烟气进行换热,发生相变,经锅筒汽水分离后产生饱和的水蒸汽。
进一步地,所述蒸汽经过热器过热后外送。
本发明能够回收转炉低温段烟气余热,增加蒸汽回收量,每吨钢可以多回收蒸汽40-50kg/t,节约能源,降低炼钢成本;减少蒸发冷却塔的冷却水消耗量;减少蒸汽或惰性气体消耗量;降低转炉煤气的含水量或惰性气体含量,提高了转炉煤气质量,就提高了转炉煤气的热值;减少电除尘器后转炉煤气的冷凝水量。控制双介质的流量,从而控制蒸发冷却塔出口烟气温度,将转炉煤气熄火,避免***风险。
附图说明
图1是本发明转炉低温段烟气余热回收***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
实施例1
如图1所示,本实施例包括将转炉烟气冷却至300-500℃的蒸发冷却塔2、与所述蒸发冷却塔2出口连接的余热回收装置和与所述余热回收装置出口连接的电除尘器4;所述余热回收装置包括依次连接在管道上的余热锅炉3,所述余热锅炉3包括锅筒、除氧器、烟道和依次设置在烟道内的中压蒸发器、低压蒸发器、省煤器;所述省煤器设置在烟道出烟端;所述省煤器入水口与软水或除盐水的供水管连接,所述省煤器的出水口与所述除氧器连接;所述低压蒸发器入水口与所述除氧水箱连接;所述中压蒸发器的入水口与所述锅筒下部连接,所述中压蒸发器的出汽口与所述锅筒的上部连接。
本实施例的转炉低温段烟气余热回收***将蒸发冷却塔2出口处的烟气温度提高至300-500℃,并在蒸发冷却塔2出口处设置余热锅炉3,能够将转炉低温段烟气余热进行回收,每吨钢可以多回收蒸汽40-50kg/t,节约能源,降低炼钢成本;由于本实施例蒸发冷却塔2出口处的烟气温度升高,因此,在蒸发冷却塔2内对烟气进行冷却时所需要的水量也就减少了,同时也减少了蒸汽或惰性气体消耗量。由于减少了喷水的量,也就减少了转炉煤气中的水蒸汽含量,而蒸汽或惰性气体消耗量减少也能够减少转炉煤气中的杂质含量,因此提高了转炉煤气质量,也就提高了转炉煤气的热值。
实施例2
在上述实施例的基础上,本实施例还包括旁通管道5,所述旁通管道5一端与所述蒸发冷却塔2出口连通,所述旁通管道5另一端与所述电除尘器4入口连通,所述旁通管道5上设置有第三阀门。连接所述蒸发冷却塔与所述余热锅炉的管道上设置有第一阀门,连接所述余热锅炉与所述电除尘器的管道上设置有第二阀门。
当余热回收装置需要检修或发生故障时,关闭第一阀门、第二阀门,打开第三阀门,并加大蒸发冷却塔2的喷水量,使蒸发冷却塔2出口处的烟气温度在150-180℃。旁通管道5的设置能够使余热回收装置需要检修或发生故障时不影响转炉的生产,连续不间断的冷却和净化转炉烟气。其中,第一阀门的关闭能够使烟气不进入余热锅炉而进入旁通管道,而第二阀门的关闭能够避免烟气反向进入余热锅炉。
实施例3
在上述实施例的基础上,所述双介质喷嘴1与高压水管道和雾化管道连接,所述雾化管道为蒸汽管道或惰性气体管道。所述过热器、中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器均采用热管与所述烟道内的烟气进行换热。在蒸发冷却塔2内,水和蒸汽、水和惰性气体与烟气进行直接换热,能够方便快捷的计算出将烟气冷却至特定温度所需的水量和蒸汽的量、或者水量和惰性气体的量。热管的换热效率高,能够迅速将烟气的热量传导至水或水蒸气。提高烟气的冷却速度以及水或水蒸气的升温速度。
当然,所述过热器、中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器还可以采用鳍片管与所述烟道内的烟气进行换热,鳍片管能够增加烟气与过热器、中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器的换热面积,同时鳍片管还能够改变烟气的流动方向,避免换热死角的出现,能够使烟气充分冷却,而过热器、中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器内的水或蒸汽充分吸热。
在上述各实施例的基础上,所述余热锅炉的烟道上还设置有泄爆装置,一旦发生***,剧增的压力会促使泄爆装置打开,从而避免其他设备造成损坏。
在上述各实施例的基础上,所述余热锅炉还可以设置过热器,所述过热器的进气口与所述锅筒的上部连接,所述锅筒中的饱和蒸汽流过过热器会产生过热蒸汽。
实施例4
本实施例转炉低温段烟气余热回收工艺的步骤如下:转炉烟气经过汽化冷却烟道,所述汽化冷却烟道将转炉烟气冷却至800-1000℃;
冷却至800-1000℃的转炉烟气从汽化冷却烟道进入蒸发冷却塔2,
启动蒸发冷却塔2内的双介质喷嘴1,所述双介质喷嘴1喷出水雾,将转炉烟气冷却至300-500℃;
冷却至300-500℃的转炉烟气从蒸发冷却塔2进入余热锅炉3的烟道内,烟气依次与中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器内的介质进行换热;
经过与余热锅炉3进行换热,所述转炉烟气冷却至150-250℃;
冷却至150-250℃的转炉烟气进入电除尘器4进行除尘。
在蒸发冷却塔2内将烟气从800-1000℃冷却至300-500℃,避开了转炉烟气中CO发生***的温度区间,同时又为低温段烟气余热回收创造了条件,利用余热锅炉3将烟气冷却至150-250℃的过程中,余热锅炉3中的水或水蒸气与烟气换热,能够回收大量的蒸汽,节约能源,降低炼钢成本;本发明减少了蒸发冷却塔2的喷水量,也减少了蒸汽或惰性气体消耗量。由于减少喷水量,也减少了蒸汽或惰性气体消耗量,因此提高了转炉煤气质量,也就提高了转炉煤气的热值。
实施例5
在实施例4的基础上,水或者水蒸汽在余热锅炉3中的流动和换热过程如下:
软水或除盐水流经省煤器,与烟道内的烟气进行间接换热后送至除氧器;除氧水箱与低压蒸发器相连接,以便利用低温烟气热量进行除氧;
除氧后软水或除盐水送入锅筒,再由锅筒流入中压蒸发器,锅筒水继续与烟道内的烟气进行换热,在中压蒸发器内发生相变,经锅筒汽水分离后产生饱和蒸汽。
本实施例中,利用锅炉烟道中间部分的烟气加热沸水产生饱和蒸汽,利用出口附近的烟气加热软水或除盐水,使烟气和要加热的介质始终保持一定的温度差,从而始终保持一定的热传导速率,能够使烟气余热的利用率更高。
在上述实施例的基础上,锅筒内的饱和蒸汽可以流经过热器进行过热后在引出,使余热锅炉能够产生过热蒸汽。
以上,仅为本发明的较佳实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种转炉低温段烟气余热回收***,其特征在于:包括将转炉烟气冷却至300-500℃的蒸发冷却塔、与所述蒸发冷却塔出口连接的余热回收装置和与所述余热回收装置出口连接的电除尘器;
所述余热回收装置包括连接在管道上的余热锅炉;
所述余热锅炉包括锅筒、除氧器、烟道以及依次设置在烟道内的中压蒸发器、低压蒸发器、省煤器;所述省煤器设置在烟道出烟端。
所述省煤器入水口与软水或除盐水的供水管连接,所述省煤器的出水口与所述除氧器连接;
所述低压蒸发器入水口与除氧器除氧水箱连接;
所述中压蒸发器的入水口与所述锅筒下部连接,所述中压蒸发器的出汽口与所述锅筒的上部连接。
2.如权利要求1所述转炉低温段烟气余热回收***,其特征在于:所述过热器、中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器均采用热管与所述烟道内的烟气进行换热。
3.如权利要求1所述转炉低温段烟气余热回收***,其特征在于:所述过热器、中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器均采用鳍片管与所述烟道内的烟气进行换热。
4.如权利要求1所述转炉低温段烟气余热回收***,其特征在于:还包括旁通管道,所述旁通管道一端与所述蒸发冷却塔出口连通,所述旁通管道另一端与所述电除尘器入口连通,所述旁通管道上设置有第三阀门;连接所述蒸发冷却塔与所述余热锅炉的管道上设置有第一阀门,连接所述余热锅炉与所述电除尘器的管道上设置有第二阀门。
5.如权利要求1所述转炉低温段烟气余热回收***,其特征在于:所述双介质喷嘴与高压水管道和雾化管道连接,所述雾化管道为蒸汽管道或惰性气体管道。
6.如权利要求1所述转炉低温段烟气余热回收***,其特征在于:所述余热锅炉的烟道上还设置有泄爆装置。
7.如权利要求1所述转炉低温段烟气余热回收***,其特征在于:所述余热锅炉还包括过热器,所述过热器设置在烟道进烟端,所述过热器的进汽口与锅筒蒸汽出口连接。
8.一种转炉低温段烟气余热回收工艺,其特征在于:
转炉烟气经过汽化冷却烟道,冷却至800-1000℃;
冷却至800-1000℃的转炉烟气从汽化冷却烟道进入蒸发冷却塔;
启动蒸发冷却塔内的双介质喷嘴,所述双介质喷嘴喷出水雾,将转炉烟气冷却至300-500℃;
冷却至300-500℃的转炉烟气从蒸发冷却塔进入余热锅炉的烟道内,烟气依次与中压蒸发器、低压蒸发器和省煤器进行换热;
经过与余热锅炉进行换热,所述转炉烟气冷却至150-250℃。
9.如权利要求8所述转炉低温段烟气余热回收工艺,其特征在于:转炉烟气在中压蒸发器、低压蒸发器、省煤器中换热过程如下:
软水或除盐水流经省煤器,与烟道内的烟气进行间接换热后送入除氧器;
经除氧器除氧的软水或除盐水流入低压蒸发器,继续与烟道内的烟气进行二次换热,二次换热完毕后流入锅筒;
软水或除盐水由锅筒流入中压蒸发器,与烟道内的烟气进行换热,发生相变,经锅筒汽水分离后产生饱和的水蒸汽。
10.如权利要求9所述转炉低温段烟气余热回收工艺,其特征在于:所述蒸汽经过热器过热后外送。
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