本發(fā)明涉及轉爐煙氣余熱回收技術領域，具體涉及一種轉爐煙氣余熱安全回收系統(tǒng)及方法。

背景技術：

轉爐在吹氧冶煉過程中，會產(chǎn)生含有大量含一氧化碳、含鐵粉塵的高溫煙氣。煙氣溫度高達1450℃以上，煙氣中co的含量平均可達70%，其熱值在8000kj/nm³；煙氣含塵量為80~150g/nm³。如果讓該煙氣出爐口后任意放散，不但會污染環(huán)境，同時也浪費了大量能源和有用物質。因此，無論從治理環(huán)境還是回收能源方面，都必須對轉爐煙氣進行凈化處理和回收利用。

由于轉爐的周期性操作，煙氣成分、煙氣量和煙氣溫度的隨吹煉時間變化且很不穩(wěn)定，造成轉爐煙氣余熱回收困難。目前，國內外普遍采用濕法和干法工藝凈化和回收轉爐煙氣。從本質上來說，濕法和干法凈化回收工藝都是濕法，即通過汽化冷卻的方式將煙氣溫度降至800~900℃，然后通過噴水降溫、除塵。這種方式不僅造成大量熱量的浪費，同時也導致水資源消耗、環(huán)境污染和能源的高消耗，嚴重制約了煉鋼轉爐工序能耗水平的提高。此外，常規(guī)的濕法和干法工藝都是以保證生產(chǎn)運行和回收煤氣為出發(fā)點，基本實現(xiàn)了煙氣中化學能的回收，但對煙氣顯熱的回收不徹底，只通過汽化冷卻煙道回收了部分煙氣顯熱，對于800~900℃以下的煙氣顯熱回收的難點在于，當煙氣溫度低于800℃時，采用常規(guī)方式回收可能會引發(fā)爆炸危險。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種安全性好、可靠性高的轉爐煙氣余熱安全回收系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明采用的技術方案為：一種轉爐煙氣余熱安全回收系統(tǒng)，包括余熱鍋爐、離心力除塵裝置、煙氣均勻流余熱回收裝置和精除塵裝置，余熱鍋爐的入口與轉爐的煙氣出口連通，余熱鍋爐的出口通過管道與離心力除塵裝置的氣體入口連通，離心力除塵裝置的氣體出口通過管道與均勻流余熱回收裝置的入口連通，均勻流余熱回收裝置的出口通過管道與精除塵裝置的入口連通，精除塵裝置的出口與大氣連通；在余熱鍋爐的內部安設有若干渦流器。

按上述方案，所述渦流器包括環(huán)形的本體，以及沿本體內壁周向間隔安設的多個導流葉片，導流葉片以本體的軸線為中心螺旋分布。

按上述方案，所述渦流器布置在余熱鍋爐的中段。

按上述方案，所述煙氣均勻流余熱回收裝置的側壁上部安裝有防爆門；煙氣均勻流余熱回收裝置的側壁下部安裝有泄爆閥。

按上述方案，所述煙氣均勻流余熱回收裝置的入口處設有氣流分布板。

按上述方案，所述煙氣均勻流余熱回收裝置為水管鍋爐，其中煙氣走管外，冷卻水走管內。

按上述方案，在離心力除塵裝置、煙氣均勻流余熱回收裝置及精除塵裝置的底部各設有灰斗。

按上述方案，所述離心力除塵裝置和煙氣均勻流余熱回收裝置均分別內置有聲波清灰器，采用氮氣作為清灰氣源。

本發(fā)明還采用了一種轉爐煙氣余熱安全回收方法，包括以下步驟：

步驟一、提供如上所述的轉爐煙氣余熱安全回收系統(tǒng)；

步驟二、將出轉爐的煙氣和爐口吸入的空氣引入余熱鍋爐，煙氣與空氣強化混合快速燃燒，經(jīng)過輻射換熱后，煙氣溫度冷卻至800~900℃；

步驟三、將余熱鍋爐內的煙氣引入離心力除塵裝置進行粗除塵；

步驟四、將粗除塵后的煙氣引入到煙氣均勻流余熱回收裝置換熱降溫，換熱后的煙氣溫度降低至200~250℃；

步驟五、將換熱后的煙氣自煙氣均勻流余熱回收裝置引入精除塵裝置進行精除塵，除塵后的煙氣通過煤氣回收裝置回收或放散。

本發(fā)明的有益效果為：

1、余熱鍋爐內安裝渦流器，渦流器破壞了余熱鍋爐內煙氣流的邊界層，增強了氣流的擾動與混合，促進了煙氣中的co與爐口吸入空氣中o2快速混合，并在自燃點以上燃燒反應完全，使出余熱鍋爐的混合氣體處在爆炸極限范圍之外，大大降低了煙氣在后續(xù)處理過程中爆炸的可能性；

2、設置離心力除塵裝置，可除去煙氣中的大顆粒煙塵和噴濺紅渣，杜絕了大顆粒煙塵和噴濺紅渣作為點火源的可能性；

3、在均勻流余熱回收裝置中，通過氣流分布板及水管式鍋爐結構，可保證煙氣均勻流動，避免煙氣與吸入的空氣在自燃點以下混合，減少爆炸的可能性；

4、在均勻流余熱回收裝置內設有防爆門和泄爆閥，爆炸發(fā)生時，防爆門和泄爆閥自動打開釋放壓力，充分保證了設備的安全。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個具體實施例的結構示意圖。

圖2為本實施例中渦流器的結構示意圖。

其中：1、余熱鍋爐；2、離心力除塵裝置；3、煙氣均勻流余熱回收裝置；4、精除塵裝置；5、渦流器；5.1、本體；5.2、導流葉片；6、灰斗；7、轉爐。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步地描述。

如圖1所示的一種轉爐煙氣余熱安全回收系統(tǒng)，包括余熱鍋爐1、離心力除塵裝置2、煙氣均勻流余熱回收裝置3和精除塵裝置4，余熱鍋爐1的入口與轉爐7的煙氣出口連通，余熱鍋爐1的出口通過管道與離心力除塵裝置2的氣體入口連通，離心力除塵裝置2的氣體出口通過管道與均勻流余熱回收裝置3的入口連通，均勻流余熱回收裝置3的出口通過管道與精除塵裝置4的入口連通，精除塵裝置4的出口與大氣連通。在余熱鍋爐1的內部中段安設有若干渦流器5，如圖2所示,所述渦流器5包括環(huán)形的本體5.1，以及沿本體5.1內壁周向間隔安設的多個導流葉片5.2，導流葉片5.2以本體5.1的軸線為中心螺旋分布。本實施例中，渦流器5可以選用耐高溫陶瓷材質，也可以選擇水冷構件形式。

煙氣均勻流余熱回收裝置3的側壁上部安裝有防爆門（保護裝置在爆炸時不被損壞）；煙氣均勻流余熱回收裝置3的側壁下部安裝有泄爆閥，爆炸發(fā)生時，泄爆閥自動打開釋放壓力，保證設備安全；煙氣均勻流余熱回收裝置3采用氮氣作為清灰氣源；煙氣均勻流余熱回收裝置3的入口設有氣流分布板，促使煙氣均勻流動。煙氣均勻流余熱回收裝置3為水管鍋爐，其中煙氣走管外，冷卻水走管內；煙氣均勻流余熱回收裝置3為分段式結構，其由多組換熱管道組合而成。

在離心力除塵裝置2、煙氣均勻流余熱回收裝置3及精除塵裝置4的底部各設有灰斗（離心力除塵裝置2、煙氣均勻流余熱回收裝置3及精除塵裝置4的底部分別開設有灰塵出口，灰斗與灰塵出口連通；）。離心力除塵裝置2及煙氣均勻流余熱回收裝置3均分別內置有聲波清灰器，并采用氮氣作為清灰氣源。精除塵裝置4可為袋式除塵器或靜電除塵器。

本發(fā)明還提供一種轉爐煙氣余熱安全回收方法，包括以下步驟：

步驟一、提供如上所述轉爐煙氣余熱安全回收系統(tǒng)；

步驟二、將出轉爐7的1450~1550℃的煙氣和爐口吸入的空氣引入余熱鍋爐1，煙氣與空氣強化混合快速燃燒，經(jīng)過輻射換熱后（換熱產(chǎn)生的熱量用于加熱水并產(chǎn)生飽和水蒸氣），煙氣溫度降至800~900℃；

步驟三、將余熱鍋爐1內的煙氣引入離心力除塵裝置2進行粗除塵；

步驟四、將粗除塵后的煙氣引入到煙氣均勻流余熱回收裝置3換熱降溫（換熱產(chǎn)生的熱量用于加熱水并產(chǎn)生飽和水蒸氣），換熱后的煙氣溫度降低至200~250℃；

步驟五、將換熱后的煙氣自煙氣均勻流余熱回收裝置3引入精除塵裝置4進行精除塵，除塵后的煙氣通過煤氣回收裝置回收或放散。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。