CN214529105U

CN214529105U - 一种转炉的干法除尘***

Info

Publication number: CN214529105U
Application number: CN202120354845.6U
Authority: CN
Inventors: 万力凝; 郝殿国; 刘风刚; 胡卫东; 陈征; 马玉桥; 陶友志; 赵勇
Original assignee: Beijing Shougang Co Ltd
Current assignee: Beijing Shougang Co Ltd
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2021-10-29
Anticipated expiration: 2031-02-08

Abstract

本实用新型公开了一种转炉的干法除尘***，包括：汽化烟道，位于转炉的上方；蒸发冷却器，连接汽化烟道；电除尘器，连接蒸发冷却器；风机，连接电除尘器；烟气切换站，连接风机；烟气切换站包括第一出口和第二出口，第一出口连接回收杯阀，第二出口连接放散杯阀；煤气回收组件，连接回收杯阀，用于回收高温烟气中的煤气；精除尘器，一端连接放散杯阀，另一端连接烟气排放机构；精除尘器用于对经过放散杯阀的高温烟气进行过滤除尘；其中，精除尘器包括金属间化合物滤筒，金属间化合物滤筒的滤芯为金属间化合物非对称多孔膜；上述除尘***能够使转炉烟气中的颗粒物达到超低排放标准。

Description

一种转炉的干法除尘***

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种转炉的干法除尘***。

背景技术

近年来，钢铁工业环境污染问题得到了国家的高度重视，钢铁工业超低排放工作正在全国大力推进，钢铁工业处于结构调整和优化升级的关键时期，面临着日益严峻的资源和环境压力，随着生态环境部《关于推进实施钢铁工业超低排放的意见》等一系列政策文件的下发，对钢铁工业超低排放工作起到了指导、促进作用。

炼钢转炉一次除尘作为炼钢工序的主要排污源点，目前普遍使用湿法除尘工艺或干法电除尘工艺。颗粒物排放浓度在30mg/m³—80mg/m³之间。就目前的排放水平，无法达到国家生态环境部提出的2025年底前全国具备改造条件的钢铁企业力争实现10mg/m³的超低排放目标。目前采用干法电除尘的一次除尘工艺在日常生产中，因除尘器或其他设备检修、设备故障、爆燃等因素，不可避免的会发生阶段性超标排放现象，因此，如何使干法除尘后的转炉烟气满足超低排放目标，成为当前继续解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种转炉的干法除尘***，以解决或者部分解决现有的转炉一次干法除尘***无法保证除尘后的转炉烟气达到超低排放目标要求的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种转炉的干法除尘***，包括：

汽化烟道，位于转炉的上方；

蒸发冷却器，连接汽化烟道，用于冷却转炉的高温烟气并沉降高温烟气中的粗颗粒物；

电除尘器，连接蒸发冷却器，用于对冷却后的高温烟气实施电除尘；

风机，连接电除尘器，用于驱使转炉的高温烟气从汽化烟道进入干法除尘***；

烟气切换站，连接风机；烟气切换站包括第一出口和第二出口，第一出口连接回收杯阀，第二出口连接放散杯阀；

煤气回收组件，连接回收杯阀，用于回收高温烟气中的煤气；

精除尘器，一端连接放散杯阀，另一端连接烟气排放机构；精除尘器用于对经过放散杯阀的高温烟气进行过滤除尘；其中，精除尘器包括金属间化合物滤筒，金属间化合物滤筒的滤芯为金属间化合物非对称多孔膜。

可选的，滤芯为圆筒形状的折叠滤芯，滤芯的直径为160mm～240mm，高度为2000mm～3000mm。

可选的，金属间化合物滤筒的数量为300～400。

可选的，滤芯为FeAl非对称多孔膜、NiAl非对称多孔膜、TiAl非对称多孔膜中的其中一种。

可选的，金属间化合物非对称多孔膜的厚度为0.4～0.6mm。

可选的，金属间化合物非对称多孔膜的最大孔径在25μm以内，平均孔径在20μm以内。

可选的，金属间化合物非对称多孔膜的孔隙率在40％以上。

可选的，风机为ID风机。

可选的，煤气回收组件包括煤气冷却器和煤气柜，煤气冷却器连接在回收杯阀与煤气柜之间。

如上述的技术方案，精除尘器的进口管径为1400～1800mm。

通过本实用新型的一个或者多个技术方案，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

本实用新型提供了一种应用于转炉的干法除尘***，包括汽化烟道、蒸发冷却器、电除尘器、风机、烟气切换站、煤气回收组件、精除尘器，实现了在煤气回收阶段，转炉烟气通过汽化烟道进入蒸发冷却器冷却、电除尘器除尘后，通过烟气切换站、回收杯阀进入煤气回收机构回收煤气；在非煤气回收阶段，经电除尘一次除尘后的转炉烟气从放散杯阀进入精除尘器进行二次除尘后排放；其中，精除尘器使用金属间化合物滤筒和金属间化合物非对称多孔膜滤芯，具有通量大、阻力小、导电性强、抗磁化、耐高温、过滤精度高的特点，能够良好的用于转炉烟气的二次除尘；从而保证在转炉烟气的非回收阶段，或者在除尘器故障、泄爆、设备检修的异常阶段，也能使转炉烟气中的颗粒物达到超低排放标准。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的干法除尘***的装置示意图；

附图标记说明：

1、汽化烟道；2、蒸发冷却器；3、电除尘器；4、风机；5、烟气切换站； 6、回收杯阀；7、放散杯阀；8、煤气回收组件；9、精除尘器；10、烟气排放机构。

具体实施方式

为了使本实用新型所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本实用新型，下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型技术方案作详细描述。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

为了解决现有的干法电除尘***无法进一步降低转炉烟气的颗粒物排放浓度，不能保证转炉烟气满足超低排放要求的问题，参见图1，本实用新型实施例提供了一种转炉的干法除尘***，包括：

汽化烟道1，位于转炉的上方；

蒸发冷却器2，连接汽化烟道1，用于冷却转炉的高温烟气并沉降高温烟气中的粗颗粒物；

电除尘器3，连接蒸发冷却器2，用于对冷却后的高温烟气实施电除尘；

风机4，连接电除尘器3，用于驱使转炉的高温烟气从汽化烟道1进入干法除尘***；

烟气切换站5，连接风机4；烟气切换站5包括第一出口和第二出口，第一出口连接回收杯阀6，第二出口连接放散杯阀7；

煤气回收组件8，连接回收杯阀6，用于回收高温烟气中的煤气；

精除尘器9，一端连接放散杯阀7，另一端连接烟气排放机构10；精除尘器9用于对经过放散杯阀7的高温烟气进行过滤除尘；其中，精除尘器9包括金属间化合物滤筒，金属间化合物滤筒的滤芯为金属间化合物非对称多孔膜。

具体的，本实施例提供的干法除尘***可应用于转炉一次除尘的超低排放工艺路线；在处理转炉高温烟气时，可分为两个阶段：煤气回收阶段和非煤气回收阶段。

当处于煤气回收阶段时，回收杯阀6开启，放散杯阀7关闭，在风机4的作用下，以CO为主要成分的转炉一次烟气从汽化烟道1进入蒸发冷却器2冷却、在一次烟气中的粗颗粒物沉降后进入电除尘器3进行除尘，然后经过烟气切换站5、回收杯阀6进入煤气回收组件8进行回收利用。可选的，煤气回收组件8包括煤气冷却器和煤气柜，煤气冷却器连接在回收杯阀6与煤气柜之间；在煤气冷却器对烟气进一步冷却后，再通过煤气柜对煤气进行回收。风机4可使用ID风机，ID风机又称之为引风机(nduced Draft Fan)，简称为IDFI。烟气排放机构10可以是放散烟囱。

当处于非煤气回收阶段时，回收杯阀6关闭，放散杯阀7开启，经过电除尘后的一次除尘烟气经过放散杯阀7进入精除尘器9，通过精除尘器9的高精度过滤，使烟气达到超低排放目标后排放。

本实施例中采用的精除尘器9的核心原理是过滤式除尘，其结构与现有的过滤式除尘器相同，区别在于过滤滤筒使用的是金属间化合物滤筒，并以金属间化合物非对称多孔膜作为滤芯。金属间化合物非对称膜多孔材料，是利用金属间化合物具有金属键和共价键的混键结构，其具备抗氧化性能好，耐酸、碱性能好，耐温、强度高，线膨胀系数低，可加工、可焊接连接，抗热振性能好的特点，制备得到的金属间化合物非对称多孔膜的通量大、阻力小、导电性强、抗磁化、耐高温、过滤精度高等特性，在除尘器内部经过烟气中粉尘惯性碰撞、扩散、筛滤等作用，使粉尘被阻隔在滤芯外，实现烟气颗粒物浓度超低排放。可选的，精除尘器9的进口管径为1400～1800mm。适应干法电除尘烟气高温、易燃易爆等工况。可稳定实现颗粒物达标排放。

本实施例中的金属间化合物滤筒和金属间化合物非对称多孔膜的可选规格参数如下：

可选的，金属间化合物滤筒的数量为300～400，优选数量为320，340只。

可选的，滤芯为FeAl非对称多孔膜、NiAl非对称多孔膜、TiAl非对称多孔膜中的其中一种。FeAl、NiAl、TiAl均为耐高温、耐腐蚀的金属间化合物，能够在转炉烟气的高温、腐蚀环境下长时间服役。

可选的，金属间化合物非对称多孔膜的厚度为0.4～0.6mm。

可选的，金属间化合物非对称多孔膜的孔隙率在40％以上。

一种使用上述干法除尘***的转炉工艺路线如下：

以转炉炼钢冶炼周期(前一炉出钢结束转炉摇正为起终点，冶炼周期约 45min/炉)来描述工艺流程：转炉煤气回收前期(第0-13min)，转炉完成兑铁水、加废钢等工作，此阶段放散杯阀7处于打开状态，回收杯阀6处于关闭状态，转炉烟气在电除尘后直接通过放散杯阀7进入精除尘器9进行高精度除尘后，从放散烟囱由长明火点燃后排放；转炉煤气回收期(第13-27min)，转炉主要进行氧枪吹氧，其前期不合格煤气仍通过精除尘器9进行高精度除尘后直接排放，当该阶段转炉烟气满足煤气回收条件，回收杯阀6打开，放散杯阀7 关闭，转炉烟气作为合格煤气进入煤气冷却器冷却降温，再进入煤气柜，由煤气加压站统一调配；转炉煤气回收后期(第28-45min)，转炉主要完成测温、倒渣、出钢等操作，该阶段是吹氧后期、转炉烟气不满足煤气回收条件，放散杯阀7打开，回收杯阀6关闭，转炉烟气直接通过放散杯阀7进入精除尘器9 进行高精度除尘后，从放散烟囱由长明火点燃后排放，从而完成一炉钢水的冶炼周期。

其中，若整个吹氧期间转炉煤气均无法回收，则所有煤气通过精除尘器9 进行高精度除尘后直接点火排放。

精除尘器9拦截下来的少量粉尘通过灰斗卸灰阀，定期卸灰装袋外运。

精除尘器9利用转炉煤气回收期(第13～27min)，对金属间化合物滤筒进行连续反吹再生作业，恢复滤芯通量，为下一炉炼钢除尘做好准备。

若在煤气回收阶段，若遇到电除尘器3发生泄爆，或电除尘器3内部极线接地造成除尘器电场掉电，此时除尘器失去粉尘补集能力，会造成高浓度粉尘排出；此时应当控制放散杯阀7打开，回收杯阀6关闭，使电除尘器3未能除尽的烟气在精除尘器9中进行除尘。

若遇到设备检修等非冶炼回收期，转炉烟气一直处于放散状态，部分粉尘将不可避免的排放至外界，此时，精除尘器9处于工作状态，烟气统一经过精除尘器9进行除尘。

本实施例提供了一种应用于转炉的干法除尘***，包括汽化烟道、蒸发冷却器、电除尘器、风机、烟气切换站、煤气回收组件、精除尘器，实现了在煤气回收阶段，转炉烟气通过汽化烟道进入蒸发冷却器冷却、电除尘器除尘后，通过烟气切换站、回收杯阀进入煤气回收机构回收煤气；在非煤气回收阶段，经电除尘一次除尘后的转炉烟气从放散杯阀进入精除尘器进行二次除尘后排放；其中，精除尘器使用金属间化合物滤筒和金属间化合物非对称多孔膜滤芯，具有通量大、阻力小、导电性强、抗磁化、耐高温、过滤精度高的特点，能够良好的用于转炉烟气的二次除尘；从而保证在转炉烟气的非回收阶段，或者在除尘器故障、泄爆、设备检修的异常阶段，也能使转炉烟气中的颗粒物达到超低排放标准。

在接下来的一个实施例中，结合具体数据，对上述除尘***进行说明：

在公称容量210t的转炉的一次除尘工艺采用干法电除尘工艺(蒸发冷却塔 +4电场圆筒卧式电除尘器)，颗粒物排放浓度约在25mg/m³上下，不满足超低排放要求。

经第三方监测机构对改造前的转炉烟气排放颗粒排放浓度进行检测，检测结果数据如表1所示：

表1：应用本实用新型的除尘***之前的排放数据

采用本发明的工艺路线改造后，在放散侧增加包括金属间化合物滤筒、金属间化合物非对称膜滤芯的精除尘器，精除尘器主要工艺参数表2所示：

表2精除尘器的除尘参数指标

在除尘***稳定运行后，经相同的第三方监测机构对改造后的转炉烟气排放颗粒排放浓度进行检测，检测结果数据如表3所示：

表3：应用本实用新型的除尘***之后的排放数据

对比表1和表3可以看出，采用本实用新型提供的除尘***，可以稳定实现颗粒物排放浓度≤10mg/m3的控制目标。同时降低了异常工况下的放散烟囱无序排放现象。***升级改造过程中，不影响转炉的正常生产，***建设完毕后，利用转炉检修时间(约36h)进行管道的接点后即可投入运行。

同时，上述除尘***也适用于干法电除尘新建、改建项目，具有地面积小，施工难度低、工期短，***阻力小，除尘精度高，超低浓度排放的优点。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种转炉的干法除尘***，其特征在于，所述干法除尘***包括：

汽化烟道，位于所述转炉的上方；

蒸发冷却器，连接所述汽化烟道，用于冷却所述转炉的高温烟气并沉降所述高温烟气中的粗颗粒物；

电除尘器，连接所述蒸发冷却器，用于对冷却后的所述高温烟气实施电除尘；

风机，连接所述电除尘器，用于驱使所述转炉的高温烟气从所述汽化烟道进入所述干法除尘***；

烟气切换站，连接所述风机；所述烟气切换站包括第一出口和第二出口，所述第一出口连接回收杯阀，所述第二出口连接放散杯阀；

煤气回收组件，连接所述回收杯阀，用于回收所述高温烟气中的煤气；

精除尘器，一端连接所述放散杯阀，另一端连接烟气排放机构；所述精除尘器用于对经过所述放散杯阀的高温烟气进行过滤除尘；其中，所述精除尘器包括金属间化合物滤筒，所述金属间化合物滤筒的滤芯为金属间化合物非对称多孔膜。

2.如权利要求1所述的干法除尘***，其特征在于，所述滤芯为圆筒形状的折叠滤芯，所述滤芯的直径为160mm～240mm，高度为2000mm～3000mm。

3.如权利要求1所述的干法除尘***，其特征在于，所述金属间化合物滤筒的数量为300～400。

4.如权利要求1所述的干法除尘***，其特征在于，所述滤芯为FeAl非对称多孔膜、NiAl非对称多孔膜、TiAl非对称多孔膜中的其中一种。

5.如权利要求1所述的干法除尘***，其特征在于，所述金属间化合物非对称多孔膜的厚度为0.4～0.6mm。

6.如权利要求1所述的干法除尘***，其特征在于，所述金属间化合物非对称多孔膜的最大孔径在25μm以内，平均孔径在20μm以内。

7.如权利要求1所述的干法除尘***，其特征在于，所述金属间化合物非对称多孔膜的孔隙率在40％以上。

8.如权利要求1所述的干法除尘***，其特征在于，所述风机为ID风机。

9.如权利要求1所述的干法除尘***，其特征在于，所述煤气回收组件包括煤气冷却器和煤气柜，所述煤气冷却器连接在所述回收杯阀与所述煤气柜之间。

10.如权利要求1～9任一项所述的干法除尘***，其特征在于，所述精除尘器的进口管径为1400～1800mm。