[发明专利]一种转炉煤气湿法降温除尘方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金炉烟气的降温除尘处理方法，特别是一种转炉煤气湿法降温除尘方法。

背景技术

炼钢转炉在冶炼过程中产生的烟气，粉尘浓度和一氧化碳的浓度都很高，但经过降温除尘处理后可以回收利用，既保护了环境，同时也避免了能源浪费。目前，国内炼钢转炉烟气净化系统多采用两级文氏管除尘器对烟气进行降温和除尘处理。

其中，第一级文氏管的降温除尘原理是：当烟气通过文氏管的喉口部分时，速度达到约60米/秒，与在喉口部位喷入的冷却水形成较大的相对速度，使冷却水得到雾化；雾化后的冷却水与高温烟气进行传热传质，使烟气温度降低，同时水滴与气流中的较大粒度的尘粒撞击凝聚，从而达到粗除尘的目的。文氏管降温除尘的优点是降温性能较好，但缺点是设备阻力大，约为3000～4000帕，功率消耗大，耗水量高。

第二级文氏管的除尘原理是：当转炉烟气通过文氏管喉口部分时，产生较大而且相对稳定的气流阻力损失，使含尘烟气流经喉口时被压缩并且流速升高，在喷水的作用下烟气与水进行水气混合，使尘粒从气流中分离出来，达到烟气除尘的目的。文氏管除尘效果的好坏关键在于文氏管喉口部分对烟气中尘粒的分离能力。其分离过程是当含尘烟气通过喉管时，气流被收缩速度突增到80～120m/s，喉管周围设有垂直于气流并具备一定水压的喷水嘴向喉管内喷水，使气体和液体产生高速的相对运动。喷出的液体形成液膜和细小的液滴，液膜液滴冲破烟气中尘粒周围的气膜，通过惯性碰撞及滞留，使尘粒与液滴液膜发生接触。微小的尘粒通过扩散与液滴接触，加湿的尘粒在碰撞中互相凝聚增大，增大(增重)后的含水尘粒通过不同的脱水方式将粉尘从烟气中分离出来，起到精除尘的目的。要提高气流与液滴液膜具备较高的相对运动速度V，减小液滴直径d，才能保证除尘效果。二级文氏管喉口的主要设备是RD阀，目前在工况运行时，由于产品性能与总体工艺不配套，造成V值小，d较大，除尘效果不是很高。另外RD阀的设备单元多，RD喉口易堵塞、喉口流通面积调节范围小，用水量较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉煤气湿法降温除尘方法，以解决现有方法的功率消耗大，耗水量高，设备单元多，RD喉口易堵塞、喉口流通面积调节范围小的缺点；本发明方法既能快速大幅度降温，显著地节约动力和用水量，还能够提高除尘效率，保证烟气排放浓度在50mg/Nm³以下，达到国际先进水平。

本发明的目的是按如下的技术方案实现的。本发明为一种转炉煤气湿法降温除尘方法，其特征在于包括以下步骤：

1)蒸发冷却与喷淋除尘，

1-1)蒸发冷却，将温度约为900℃的烟气进行蒸发冷却，通过喷射冷却水滴，使所述的冷却水滴与热烟气混合，进行蒸发降温，将所述的烟气温度降低到70-80℃；

1-2)喷淋除尘，将所述的经过蒸发冷却的烟气用喷射水滴来捕集尘粒，含尘粒的水滴落下，从排污口排出；经喷淋除尘后的气体进入环隙洗涤器；

2)环隙洗涤器除尘，喷射水滴，使水滴与含尘烟气通过环隙洗涤器的喉口，在烟气流速在80～120米/秒范围内，将烟气中的尘粒捕集。

在所述的步骤1-1)中，所述的冷却水滴的粒径在100微米以内。

在所述的步骤1-2)中，所述的喷射水滴的粒径为100-250微米。

在所述的步骤2)中，所述的喷射水滴的粒径为100-250微米。

在所述的步骤2)中，烟道内的烟气流量用环隙喉口的开度控制的。

所述的环隙喉口的开度是自动调节的，方法是：根据转炉炉口的压力值与现场的大气压值的差值DV来控制环隙喉口的开度，从而控制烟道内的烟气流量；再反馈控制DV始终稳定。

环隙喉口压力损失(指环隙喉口前、后的压力差)控制在100～150mbar。

在所述的步骤2)中，环隙喉口的开度是通过内锥的上下竖直运动来调节的。

本发明采用蒸发冷却、喷淋除尘、环隙洗涤器除尘三个步骤对转炉烟气进行连续降温除尘处理。

蒸发冷却过程为：