[实用新型]转炉烟气激冷器及降温装置

说明书

本实用新型为一种转炉烟气激冷器及降温装置，该转炉烟气激冷器包括连接于转炉与蒸发冷却器之间的激冷器主体、至少一个降温喷枪以及多个防结渣喷枪，降温喷枪设置于激冷器主体上，降温喷枪的喷头伸入至激冷器主体的内部，各防结渣喷枪均设置于蒸发冷却器的肩部位置，各防结渣喷枪的喷头均伸入至蒸发冷却器的内部，且各防结渣喷枪的喷射方向均沿烟气的流向设置。本实用新型解决了蒸发冷却器的肩部位置结渣严重，导致蒸发降温效率降低的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及转炉烟气处理领域，进一步的，涉及一种转炉烟气激冷器及降温装置，尤其涉及一种能够防止蒸发冷却器的肩部结渣的转炉烟气激冷器及降温装置。

背景技术

转炉煤气最开始是转炉炼钢生产过程中副产的可燃气体，具有较高的经济价值，可以实现转炉负能炼钢的重要因素。

转炉煤气从转炉中产生被吸入汽化冷却烟道入口时为LGD1(即：转炉炉气，其温度为1450℃，粒度小于10μm，其中所含液体主要为氧化铁、铁单质及其他含铁矿物质，其中气体中CO含量为82％，CO₂含量为10％，N₂及其他惰性气体含量为8％)，是超高温烟气，其中烟尘为转炉生产中喷溅出和蒸发出的含液态铁的微小液滴(钢水的凝固点为1064℃，钢水的沸点为2360℃，此处烟气温度为1450℃)以及未熔融的矿物质粉。LGD1从转炉炉口在吸入汽化冷却烟道过程中从炉口和烟道入口活动烟罩缝隙中吸入空气，LGD1中CO与空气O₂发生氧化燃烧反应生成CO₂，之后在汽化烟道冷却出口至激冷器入口之间形成LGD2(即：转炉一次烟气，其温度为1000℃，粒度为10μm至20μm，其中所含液体主要为氧化铁、铁单质及其他含铁矿物质，其中气体中CO含量为66％，CO₂含量为16％， N₂及其他惰性气体含量为18％)，因此LGD2的化学成分与LGD1相比CO的比例下降，CO₂的比例上升，N₂及其他惰性气体的比例上升。LGD2在流过汽化冷却烟道的过程中，与烟道内壁发生传热，烟道内壁镶嵌的锅炉上升管内的水被汽化(因此该种冷却烟道被称为汽化冷却烟道)，当烟气到烟道末端与激冷器入口处时，烟气温度下降至1000℃以下(具体根据锅炉的配置以及操作运营工况，烟气温度在800℃至1000℃)。

冷却器的工艺作用在于除尘，原理是对烟气急速降温使得烟气中的微小含铁液体固化凝结，生成90μm以上的颗粒，从而可以在激冷器底端的弯管处进行重力除尘。LGD2经过激冷器入口处被迅速冷却到200℃至250℃(冬季为上限，夏季为下限)，在冷却过程中，喷入激冷器的水被蒸发为蒸汽稀释LGD2为LGD3 (即：转炉煤气，其温度为200℃，其中细灰的粒度为90μm至100μm，其中粗灰的粒度为150μm至200μm，其中所含液体主要为氧化铁、铁单质及其他含铁矿物质，其中气体中CO含量为42％，CO₂含量为10％，N₂及其他惰性气体含量为5％，水蒸气含量为33％)，水的喷入从工艺上降低了烟尘颗粒的比电阻，以利于后续电除尘器捕集率的提高。

钢铁厂通常采用传统的蒸发冷却器对锅炉产生的烟气进行冷却，由于喷水后会导致烟气的急速降温，容易在蒸发冷却器入口处的肩部位置形成烟气涡流，液态含铁液滴会迅速降温凝结，并附着在蒸发冷却器的肩部位置形成结渣严重，因此传统的蒸发冷却器仅在转炉满负荷工作的煤气回收期开启，这样一方面在回收之前的前烧期以及回收之后的后烧期对烟气无法进行加湿调质，烟尘比电阻高，另一方面会造成后续电除尘器的工作效率降低。

现有的解决办法为：

一、采用直筒型蒸发冷却器，从结构上能够尽可能避免涡流的产生，降温后的烟尘能够保持平推流向下流动不容易积灰。但是由于蒸发冷却器为直筒结构，为了保证重力沉降时间，设备的高度大大增加，不仅提高了设备成本，也导致转炉高跨钢结构的高度需要增加，转炉厂房的钢结构需要对应进行调整，造成转炉厂房钢结构成本的大大提高。