电炉熔化烟气治理工艺及过程控制
2010年第3期Jun.2010№3铸造设备与工艺在铸造生产中，随着科技和生产的发展对铸铁件提出更高质量的要求，例如薄壁化、轻量化、强韧化，因此为获得更优质的铁水，正越来越多地采用电炉熔化作业。
感应电炉熔炼铸铁，由于它具有铁水温度高，成分波动小，元素烧损少，增碳率高，便于调整铁水成分，并同时具有熔炼和保温双重功能等优点，从
20世纪60年代初起，在一些工业发达国家开始普
及。近年来，除了对铁水质量的要求提高以外，随着我国电力工业的迅猛发展，环境保护要求的提高，以及生铁和焦炭价格的攀升，对采用双联熔炼或以中频感应电炉取代冲天炉这一趋势也产生了极大的推动作用。
与冲天炉熔炼一样，感应电炉熔化时所产生的高温含尘烟气也同样需要治理，使之净化后有组织地排放到大气，达到环保要求。
1电炉除尘工艺流程
感应电炉熔炼的烟气温度和粉尘初始浓度与冲
天炉熔炼相比，虽然相对要低，但粉尘粒径小，大多
属于显微粉尘或超显微粉尘，难以捕集；另外，在不同的电炉作业工况下，所需处理的烟气量相差较大。
本文介绍的电炉除尘系统典型工艺流程见图1。
如图1所示，以熔化工部配备2套电炉，一拖二，共4个炉体为例：通常工作状态下，每套电炉2个炉体为熔化/保温交替作业，所需处理烟气量一般可分别按100%和30%考虑，混合烟气温度可按＜
130℃设计。烟气管道在车间内走地沟，以减少管道
占用空间，便于操作和工艺设备布置。
该除尘系统采用旋风+滤筒过滤两级干法除尘工艺，即每台电炉烟气经一定长度的管道顺序进入
电炉熔化烟气治理工艺及过程控制
詹昌俊，姜成东，杨继忠，史
磊
（济南铸造锻压机械研究所，山东济南
250022）
摘要：阐述了铸造生产电炉熔化过程中高温烟气粉尘治理工艺设备及过程控制，重点介绍了新型脉冲滤筒除尘器的结构、工作机理和性能特点，及其在电炉除尘中的应用。
关键词：电炉；除尘；烟气治理；过程控制；滤筒；表面过滤；脉冲；压差中图分类号：TG232.3
文献标识码：A
文章编号：1674-6694（2010）03-0012-03
Melt Smoke Abatement and Control of Electric Induction Furnace
ZHAN Chang-jun,JIANG Cheng-dong,YANG Ji-zhong,SHI Lei
（Jinan Foundry and Forging machinery Research institution,Jinan Shandong 250022，China ）
Abstract :This paper reviews the technic equipments and pocess control in decontaminating melt smoke of electric induction furnace,especially introduces the construction,work principle and performance features of a new pulse filter drum dust catcher ，as well as its application in electric induction furnace.
Keywords:electric induction furnace,dust catcher,melt smoke abatement,process control,filter drum,surface filtration,pulse,pressure difference
收稿日期：2010-04-05
作者简介：詹昌俊，男，高级工程师，主要从事铸造生产振动机械、除
尘技术与设备的研究。
铸造设备与工艺
FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY
2010年第3期Jun.2010
№32010年6月
·铸造设备·
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2010年第3期铸造设备与工艺
一级旋风除尘器去除粗颗粒，再进入二级脉冲滤筒除尘器净化后，经排气筒排入大气。电炉出风口设置电动阀，采用PLC控制；根据每台电炉的作业工况，通过电动阀控制其引风量。系统设置烟气温度检测，在滤筒除尘器进风口管道上设置紧急电动野风阀，当检测烟气温度达到并超过除尘器所设定最高工作温度时，控制系统报警，同时快速打开电动野风阀掺入冷风以保护滤筒过滤元件。
2除尘系统组成及过程控制
图2所示为根
据图1流程图所设
计的某合资企业新
建铸造车间熔化工
部2套电炉，一拖
二，共4个炉体除尘
系统成套设备，包括
旋风除尘器、脉冲滤
筒除尘器、旋转卸灰
阀、引风机、排气筒，以及电动阀、脉冲清灰装置、电控系统等。
2.1旋风除尘器
该设备为组合式低阻旋风除尘器，采用星型卸灰阀连续排灰。
除尘器主要技术参数：
①型号：XD-10Ax2
①处理风量：36000～50000（m2/h）
②阻力：500Pa
除尘器工作原理：
气流在做旋转运动时，气流中的粉尘颗粒会因受离心力的作用从气流中分离出来。
除尘器特点：
①除尘器本身无运动部件，结构简单，运行管理及维护检修方便。
②对粉尘的物理性能无特殊要求，对粉尘负荷的适应性较强。
③可耐较高的温度，适应高温烟气处理。
④设备阻力较低，除尘效率较高。
旋风除尘器一般只能捕集分离10μm以上的尘粒，例如用作一级除尘，不能作为最终除尘设备使用。
2.2脉冲滤筒除尘器
该除尘器采用压缩空气脉冲喷吹清灰方式，采用褶式滤筒作为过滤元件，滤筒材质采用聚酯滤料，其配套件包括电磁脉冲阀、脉冲控制仪、压差表等。除尘器设置维修平台、护栏及爬梯，采用星型卸灰阀连续排灰。
除尘器主要技术参数：
①处理风量：35000~50000（m2/h）
②连续使用温度：≤130℃
③过滤阻力：500~1000（Pa）
2.3旋转卸灰阀
该卸灰阀依靠星形回转叶轮在壳体内的连续转动而完成排灰作业。一般情况下，卸灰阀在除尘系统运行期间均连续运转工作，以防止除尘器灰斗积灰。该卸灰阀结构紧凑，便于电气控制，既能连续卸灰，又能取到闸阀的作用。为了保证其气密性，回转叶轮的叶片端部通常采用柔软耐磨材料，以保持与壳体内壁的紧密接触。
2.4引风机
风机采用整体机架，带减振装置，可在一般基础上直接安装。风机进风口配置风门调节电动执行器，以便于系统工艺调整和控制；为降低风机噪声，风机出风口配置消声器，并将风机安装在风机房内。
2.5电控系统
除尘系统采用PLC自动控制，并设有烟气温度快速检测和数显装置。电控柜包括PLC控制柜和风机启动柜。
风机采用Y-Δ降压起动，风机风门采用电动执行器-智能操作器调节。
除尘器旋转卸灰阀采用自动控制和现场手动控制。
脉冲滤筒除尘器设置压差表，可现场显示过滤元件的内外压差；同时还可将该压差值换算成电信号远程传输给中控室。
3脉冲滤筒除尘器结构及技术特点
3.1除尘器结构及工作原理
除尘器主要由灰斗、除尘室、净气室、脉冲喷吹清灰系统、支架、爬梯、卸灰阀等部分组成。净气室顶部为可拆式密封盖板，用于安装、检查和更换滤筒，四周装有护栏。灰斗两侧留有检修门，用于检查滤筒、清理灰斗内集灰。除尘室与净气室之间有花板分隔，滤筒安装于花板上。除尘室与净气室之间接有压差表。
除尘器过滤元件采用褶式滤筒。滤筒由金属顶盖、底座、框架内芯，褶式滤料及密封圈等五部分构成。
图2两级除尘工艺电炉除尘系统
詹昌俊，姜成东，杨继忠，史磊:电炉熔化烟气治理工艺及过程控制
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2010年第3期
Jun.2010№3
铸造设备与工
艺
除尘器工作时，含尘气体由灰斗的进风口进入除尘室，较粗颗粒直接落入灰斗，含尘气体经滤筒过滤，粉尘阻留于滤筒表面，干净气体经筒口到净气室，由出风口、风管、引风机、排气筒排入大气。当滤筒表面的粉尘不断增加，导致设备阻力上升至设定值时，脉冲控制仪控制各个脉冲阀顺序工作，使压缩空气通过喷吹孔对滤筒进行喷吹清灰，使滤筒突然膨胀，在反向气流的作用下，附于滤筒表面的粉尘迅速脱离滤筒落入灰斗内，粉尘由卸灰阀排出。脉冲清灰结构示意见图3。
脉冲控制仪输出一个信号持续时间，称脉冲宽度。在35ms~350ms 范围内可调（每次可调1ms ）。输出两个电信号之间的间隔时间，称脉冲间隔。在
5s~180s 范围内可调（每次可调1s ）。输出电信号完成一个循环所需要的时间，称脉冲周期。在1min~30min 范围内可调。控制仪可以根据清灰要求，调
整脉冲间隔和冲宽度，对除尘器实施定时清灰。
3.2除尘器技术特点
①过滤元件采用褶式滤筒（见图4），单位体积
过滤面积大，结构紧凑，节省占地空间。褶式滤筒与类似规格滤袋相比，有效过滤面积可提高2～3(倍)。以BHA 公司MAT6374（φ162mm ×2000mm ）滤筒为例，其过滤面积为4.6m 2，而与之相互换的滤袋为
φ159×2000（mm ），其过滤面积仅为约1m 2。因而可
以大幅度提高处理风量。
②表面过滤阻力小，过滤效率高。传统的针刺
呢滤料为深层过滤机理，深层过滤依赖建立初级尘饼来过滤粉尘。以此制成的滤袋在工作初期需要在其表面建立一个初级尘饼。粉尘很容易穿透这种滤料，增大排放量，或者堵塞空气通道，使滤袋过早失效。特别在收集带潮气粉尘时，更容易糊袋。而褶式滤筒选用的纺黏聚酯滤料为表面过滤机理，表面过滤不需预先形成初级尘饼，所有被收集的粉尘均被拦截在滤料的表面，其过滤效率极高，可达99.99%以上；同时又能保持相当低的运行阻力，节省压缩空气用量，与常规脉冲袋式除尘器相比，可降低
20%~40%。
③滤筒采用一体化设
计，密封性好，整体刚性好，可以直接取代常规滤袋和笼架。高强度的冲孔
镀锌碳钢内芯使褶式滤筒能够承受操作和清灰压力，永不变形；滤筒的顶部和底部采用镀锌碳钢结构，克服了常规滤袋顶部和底部易于磨损的缺点。
④滤筒应用顶装直立式安装，通过内嵌钢板式
密封圈直接安装在除尘器的花板上，安装、维修快速简便。
⑤褶式滤筒对工况和温度适用性广。对微米级
颗粒和超微颗粒粉尘的过滤效率极高，对含尘浓度适应性广，含尘浓度从数克/立方米到数百克/立方米皆可进行高效率的处理。标准滤筒可在130°C 下持续工作，高温滤筒可在230°C 下持续工作。
⑥贮气包配置自动放水阀，提高喷吹气体的质量。⑦可选用定时或按压差两种方式清灰。
⑧喷吹管免工具拆装，使滤件的更换极为简
便。
4结论
1）电炉除尘系统采用旋风+滤筒过滤两级干法
除尘工艺，除尘效率高，可大大降低粉尘排放浓度和排放速率，并有效提高除尘系统使用寿命。
2）采用PLC 程序控制，处理烟气量可随电炉
工况自动变化；利用过滤元件表面过滤机理，运行阻力低，达到节能减排目的。
3）可改进之处：球铁生产时，当铁水采用炉前
冲入法进行球化处理，瞬时间产生大量白烟，小范围内环境粉尘浓度突然增高，且粉尘分散度很高，对环境污染和对人体危害都比较大，因此需要同时考虑除尘净化。
参考文献:
［1］GB 8959-2007，铸造防尘技术规程［S ］.
［2］张殿印，张学义.除尘技术手册［M ］.北京：冶金工业出版社，
2002.
［3］
铸造车间通风除尘技术编写组.铸造车间通风除尘技术［M ］.北京：机械工业出版社，1983.
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100吨电炉及精炼炉除尘方案
100吨电弧炉及精炼炉除尘系统 初 步 方 案 二零一三年七月十八日
一、前提 在确保污染物排放标准的前提下，优化、精心设计降低工程投资。做到降低除尘电耗，减少运行成本。力求综合效益的先进性，保证设备长期稳定运行,管理简单方便。 1.1 设计指标 捕集率≥95% (屋顶不冒黄烟) 排放浓度≤50mg/Nm3。 岗位粉尘≤10mg/Nm3。（扣除背景值） 二、系统工艺方案 2.1 捕集形式 ⑴随着电炉冶炼强度的增大（增加的油氧烧嘴、碳氧喷枪、热装铁水等），操作节奏的加快。使用单一的烟尘捕集方式已是不能完全达到国家环保的要求。如单一的普通屋顶罩、单一的第四孔、或是狗屋等等。根据启航环保公司多年治理电炉烟尘的实际经验，我公司认为，对于贵公司100吨电弧炉来说采用天车通过式屋顶罩加第四孔内排烟的形式才是最经济有效的方式。 天车通过式屋顶罩为电炉烟气的主要捕集形式，第四孔系统采用水冷管道接燃烧沉降室再经火花捕集器和混风室进入主管道。这样第四孔的高温、高浓度的一次烟气与导流屋顶罩捕捉的二次低温、低浓度烟气有效的混合，在同等除尘风量的情况下达到最佳的烟气捕集形式和最佳的烟气温度。第四孔一次烟气和导流屋顶罩的二次烟气管道上均设置调节阀门来调节不
同工况下第四孔和导流屋顶罩的风量分配，整个除尘系统配置合理，运行成本最低。 ⑵100吨精炼炉则采用半密闭罩排烟。 ⑶天车通过式屋顶罩 我公司将屋顶罩设计成多腔吸烟区域，分为主烟气收集区，散烟气收集区。并据烟气流向及分布有效地捕集电炉烟气，实现用最小的烟气吸风量，取得较高的捕集烟能力，并使得炼钢电炉烟气在吸入罩体前与适量的冷空气充分混合，烟气温度均匀冷却，烟气捕集率>95%。 根据电炉烟气的特点，罩体设计成双层结构形成主、副吸口，使其更适宜气体流动的顺畅，防止涡流的发生。大大提高了对电炉烟气的捕集能力。 在电炉平台上设计了移动式导流罩，在电炉周围形成密闭空间，移动罩上设排烟导流口，主要目的是最大限度地减少外部横向气流对电炉烟柱的影响，使烟气尽可能地进入屋顶罩体。同时移动罩一定程度上也起到隔音作用。炉前移动导流罩设计不影响电炉操作工艺。 2.2 流程简述 100吨电炉和100吨精炼炉合为一个除尘系统。100吨电炉烟气的捕集形式采用第四孔加天车通过式屋顶罩；100吨精炼炉烟气的捕集形式采用的是半密闭集烟罩。 100吨电弧炉产生的一次烟气通过电炉第四孔水冷弯管引 入燃烧室，在燃烧室内大颗粒烟尘沉降，并使烟气中的CO完全燃烧；高温烟气经水冷烟道冷却到500℃左右进入火花捕集器经混风室二次冷却到400℃左右与总管汇合；100吨电炉产生的二
炼钢电炉烟尘治理的探讨通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD109 炼钢电炉烟尘治理的探讨通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
炼钢电炉烟尘治理的探讨通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 一、前言 炼钢电炉产生的烟气如果不经任何处理直接排放于大气，将对大气造成污染，给周围居民生活造成一定影响，而且危害炼钢工人身体健康。本文就炼钢电炉烟尘的治理进行探讨分析。 二、电炉工艺参数 1.电炉烟尘 电炉烟尘的特点是：轻、细、分散性大和流动性差，极易糊袋。 电炉烟尘的化学组成（%）如表1所示： 表1 见表 电炉烟尘粒径分布。如表2。 三、除尘系统工艺流程 系统工艺流程如下图所示： 表2 见表
2.烟气温度 烟气温度直接影响密闭罩及厂房屋顶排烟效果、炉内微负压形成和布袋寿命。如果进入除尘器的烟气温度过高，布袋收缩变形使运行阻力增加。若烟气温度超过滤料软化温度，将使布袋失效或烧毁。因此含尘气体进入除尘器前必须有事故保护的混风机构一野风阀，使得外界自然空气充分与烟气混合、冷却，保证烟气在布袋软化点以下进入除尘器。进入除尘器的气体温度一般控制在110℃以下，瞬间不得超过120℃。 四、关键技术问题 1.集尘罩的选择 电炉除尘系统包括一、二次烟尘的捕集和含尘烟气的净化。随着除尘设备种类、性能和质量的不断改进与完善，目前国内中小（30t以下）电炉除尘技术的焦点主要集中在出炉烟气捕集方式的选择上，烟气捕集率的大小直接影响到炼钢工人的工作环境和身心健康。国家规定，车间内粉尘的浓度应不小于10mg/Nm3，噪声应小于 85dBA。而实际上炼钢时车间内的粉尘浓度不经治理时可达到300mg/Nm3以上，噪声可达95dBA，炼钢时烟尘影响吊车工的视线，对安全生产造成一定隐患。 目前国内中小电炉烟尘捕集罩的种类比较多，现就以下几种烟尘捕集罩进行比较：
污染物排放量计算方法
一、“三废”排放量及污染物排放量的计算方法 “三废”排放量及污染物排放量的计算方法很多，除去实测法外(实测及其计算方法 在此不作介绍)，归纳起来主要有二种：一种是物料衡算法；一种是经验计算方法。 1．物料衡算法 根据物质不灭定律，在生产过程中投入的物料量等于产品重量和物料流失量的总和。 即: ΣG＝ΣG1+ΣG2 式中：ΣG��投入物料量总和： ΣG1��所得产品量总和； ΣG2��物料或产品流失重量之和。 2．经验计算法 根据生产过程中单位产品的经验排放系数与产品产量，求得“三废”及污染物排放量的方法称为经验计算法。 采用经验计算法计算水和污染物的排放量时，通常又称之为“排污系数计算法”。 排污系数是指在正常技术经济和管理条件下生产某单位产品所产生的污染物数量的统计平均 值或计算值。排污系数目前使用的有二种:一种是受控排污系数，即在正常运行的污染治理 设施的情况下生产某单位产品所排放的污染物的量；另一种是非控制排污系数，即在没有污染治理设施的情况下生产某单位产品排放的污染物的量。一般情况下，非控制排放系数 大于受控制排放系数，二者之差即为污染治理设施对污染物的单位产品去除量。 排污系数是在用实测、物料衡算和经验估算三种方法所获得的原始产污和排污系数的 基础上，采用加权法计算出来的。
目前能查找到的工业产污和排污系数的主要参考手册有二本：一本是国家环保总局科技 标准司组织编辑的“工业污染物产生和排放系数手册”。该本手册给出了我国有色金属工业、 轻工、电力、纺织、化工、铜铁和建材等七个工业部门根据统一的技术要求确定的不同产 品，不同生产工艺，不同生产规模和不同技术水平下的产污和排污系数，包括原始系数、 个体系数、一次系数、二次系数、二次系数、2000年控制系数建议值，以及国外同行业的 对比数据等。同时给出了我国主要燃煤设备(包括工艺锅炉、茶浴炉和大灶)燃煤产生烟尘 、SO 2、和 NO x 等的产污和排污系数；另一本是从国家环保总局主持的科研项目 “乡镇工业 污染物排放系数研究”中筛选出来的“乡镇工业污染物排放系数手册”。该手册我国“国 民经济行业分类和代码”中规定的顺序编排，能提供22个行业大类，39个中类，98个小 类，近500种生产工艺的污染物排放系数1800个。这二本手册虽是我国目前使用排污系数 计算污染物排放量的最主要的参考手册，但仍然不能完全满足排污申报登记工作的需求。 有条件的省(自治区、直辖市)可根据计算排污系数的方法(这二本手册中均有详细介绍), 计算本省急需的一些排污系数，供申报年审、环境统计、规划、环境监测排污收费等 工作使用。 二、“三废排放量”及污染物排放量计算方法的选择 1．尽量采用实测计算法辅以其他方法进行核实。在确实无法实测时,可采用物料衡
工业硅电炉烟气除尘净化系统技术方案
30000KV硅锰电炉烟气除尘净化系统技术及工艺方案 一、概述 工业硅锰电炉在冶炼过程中产生大量含尘烟气，其烟尘主要成份为SiO2，烟气粒径大部分小于1um—0.05um，对周边环境造成很大的污染。而这种污染物硅微粉，越来越广泛地应用于水利电力工程、耐火材料、公路工程、桥梁隧道、化工橡胶、陶瓷等工业领域，市场上供不应求。因此，投资建设工业硅锰电炉除尘回收系统，不仅具有巨大的社会效益、环保效益，更具有良好的投资效益。 我公司致力于开发环保创新技术、生产性能优越的除尘设备及系统配置，并可介入环保设备的运营管理，为客户培训技术人员，以提高设备的运转率，实现最大的经济效益。本着以最少的投入达到最理想效果的原则，特制定本方案。 二、设计依据 2.1 本设计根据中华人民共和国冶金工业局《钢铁工业烟气净化技术政策规定》第七章铁 合金电炉烟气净化之规定而设计的。 2.2 本方案排放标准执行GB9078—1996《工业窑炉大气污染物排放标准》表2 第1 序号“铁合金熔炼炉”一类地区排放标准：≤100mg/Nm3。 三、工业硅矿热电炉废气工艺参数： 3.1 30000KV工业硅炉废气参数： 炉气量：350000Nm3/h 烟气温度：600℃ 含尘浓度：4-6g/Nm3 烟气成份：% N2 O2 CO H2O 76.6 16.67 4.44 2.29 烟尘成份：% SiO2 Fe2O3 MgO CaO C 92.45 0.08 0.076 0.33 0.36 烟尘粒度：um＞1 1~0.04 0.04~0.01 % 10 30 60 烟尘堆比重：0.2t/m3 3.2 废气特征及废气主要工艺参数的确定 每生产1t 工业硅大约生成1700~2300m3炉气(标态)，相比硅铁电炉, 工业硅锰电炉的炉气量要大30%左右,其烟气主要成份CO，含量约60~80%，其次是N2 和H2O，发热值约10000~12000KJ/m3（标态），冶炼时炉气穿过料层进入烟罩，与空气接触的CO燃烧后生成 烟气，烟气量的大小及温度的高低与混入空气量的大小有直接关系。 根据上述废气特征，需对工业硅矿热电炉设置适应其废气特征的除尘系统，除尘系统可 分为余热回收型和非热能回收型，考虑到余热回收型投资太高，其投资的性价比也不经济，但可以采集热能进行其它的利用，如烘干物料或生产生活热水。因此，本方案对工业硅锰电炉的除尘系统工程按非热能回收型考虑，选型参数为： 温度：100—200℃（前置U 型冷却器，并附设混风阀） 根据计算，工况烟气量：450000m3/h 四、除尘非热能回收系统工艺流程根据上述废气特点，结合国内相同炉型除尘系统业已成功的范例，本方案认为：除尘系统可使用目前国内最先进的除尘技术，即采用新型长袋离线脉冲袋式除尘器。该系统具有钢耗量
烟气余热回收装置的利用(2021年)
Enhance the initiative and predictability of work safety, take precautions, and comprehensively solve the problems of work safety. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 烟气余热回收装置的利用(2021 年)
烟气余热回收装置的利用(2021年)导语：根据时代发展的要求，转变观念，开拓创新，统筹规划，增强对安全生产工作的主动性和预见性，做到未雨绸缪，综合解决安全生产问题。文档可用作电子存档或实体印刷，使用时请详细阅读条款。 ［摘要］文章主要介绍锅炉排烟余热回收的必要性和利用方向，当今国内外烟气回收装置的应用情况，从设计角度提出设置烟气余热回收装置（烟气冷却器）需要考虑的问题，并列举工程设计方案及其预期的节能效果。 ［关键词］烟气余热回收；低温腐蚀；节能 ［作者简介］梁著文，广东省电力设计研究院，广东广州，510000 ［中图分类号］TM621.2［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）10-0111-0003 一、引言 在火电厂的运行中，煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热，然而这些能量多数都被浪费了。近些年来，在国家大力倡导“节能减排”能源利用政策的大环境下，国内某些电厂成功地设计安装了余热回收利用装置，给电厂带来很好的经济效益。 对火力发电厂讲，锅炉热损失中最大的是排烟热损失。对小型锅
电炉烟气余热回收装置及应用
电炉烟气余热回收装置及应用 发表时间：2015-02-10T10:15:21.547Z 来源：《科学与技术》2014年第12期下供稿作者：付继刚[导读] 电炉烟气余热回收装置的回收，完全符合国家“十二五”规划关于“节能减排、余热回收”的指导方针。其在钢铁厂的成功应用 中冶华天工程技术有限公司付继刚摘要：本文介绍了电炉烟气余热回收装置的发展现状、系统组成、工艺流程、热管的传热原理及特点等以及电炉烟气余热回收装置在国内某钢厂的实际应用情况。 关键词：电炉；热管；余热回收1 前言随着经济社会发展，资源短缺与环境恶化问题日益显现，资源与环境问题已成为全球共同关注的问题。专家指出经济发展与资源、环境相协调，科技进步是最佳的解决方案。企业通过技术创新，走节约型企业发展新路，提高了企业的生命力，实现了资源节约与环境友好，促进了经济社会的和谐发展。 在电炉冶炼过程中产生的含尘烟气最高温度可达1300℃，其携带的热量约为电炉输入总能量的10%，如这部分烟气的余热不予以回收，则造成热量的巨大浪费。 目前国内多数钢厂均采用水冷烟道的方式冷却烟气。电炉烟气从炉盖第四孔抽出，经过水冷弯头、水冷滑套加上吸入大量空气，然后进入二次燃烧沉降室，进入水冷烟道后，再进入强制通风冷却器冷却后，烟气温度降至约300℃，最后和来自电炉狗屋、大屋顶罩温度约60℃的二次烟气相混合，混合以后的烟气温度低于150℃，直接进入布袋除尘器除尘，达标后经风机、烟囱直接排空。电炉烟气的水冷烟道冷却方式，冷却水温度升高只有3~4℃，不但没有回收到烟气中的大量高温显热，需要大量循环，而且消耗了大量电能。 2 系统组成及工艺流程2.1 系统组成整个余热回收系统设备包括余热回收本体、汽包、自动控制系统、除氧器、蓄热器、取样器（给水、炉水、蒸汽）、软水箱、加药器、输灰系统、清灰系统、汽水管路及阀门管件、支撑钢结构及平台爬梯等。 其中余热回收本体包括：中压蒸发器、中压省煤器、低压蒸发器共三组受热面以及中压汽包、低压汽包、蓄热器。 余热回收设备采取立式布置，分成受热部分和公用部分。 热管换热器分成热管联箱、热管支架、和灰斗等组件。灰斗位于换热管正下方。 公用部分分成三层设置，均为钢结构。一层布置出灰装置；二层布置中压蒸发器（共4 组）、中压省煤器、低压蒸发器（共2 组）；三层布置中压汽包、低压汽包。 水处理间布置中压给水泵、软水泵，软水箱、汽水取样分析装置和锅内磷酸盐加药装置。 2.2 工艺流程高温烟气从电炉炉顶（第四孔）抽出，经水冷烟道，在绝热燃烧沉降室（烟气在燃烧沉降室一方面充分燃烧，同时大颗粒灰尘沉积在沉降室底部）充分燃烧，然后烟气继续流经高温烟道，混风后温度降至约850℃，再经过热管蒸汽发生器和热管省煤器后混风烟气温度降至约150℃，与二次烟气混合送至除尘系统净化达标后排入大气（见图1）。 图1 电炉烟气余热回收工艺流程图2.3 热管的传热原理及特点2.3.1 热管的传热原理将一根封闭的管壳抽成真空，内部充装一定比例的液体工作介质（工质），即构成了热管。热管放在热源部分的称之为蒸发段（热端），放在冷却部分的称之为冷凝段（冷端）。在管内压差作用下，汽体携带潜热由蒸发段流到冷凝段，把热量传递给管外的冷流体，放出凝结潜热，管内工质又由汽体凝为液体，在重力作用下，又回到蒸发段，继续吸热汽化。如此周而复始，将热量不断地由热流体传给冷流体。 2.3.2 热管的特点（1）极高的导热性：金属、非金属材料本身的导热速率取决于材料的导热系数、温度梯度。以金属银为例，其值为429W/m·K。经测定，随管内工质的不同，热管的传热系数可以达到106 W/m·K，是银的数千倍。故热管又有超导体之称。 （2）优良的等温性：由于热管内的传热过程是相变过程，而且工质的纯度很高，因此热管内蒸汽温度基本上保持恒温，经测定：热管两端的温差不超过5℃，与其它传热元件相比，热管具有良好的等温性能。一根直径12.7mm，长1000mm 的紫铜棒，两端温差100℃时传输30W 的热量；而一根同样直径和长度的热管传输100W 的热量，两端温差只需几度。 （3）适应温度范围广：热管能适应的温度范围与热管的具体结构、采用的工作流体及热管的环境工作温度有关。按照热管管内工作温度区分，热管可分为低温热管（-273~0℃）、常温热管（ 0~250℃）、中温热管（ 250~450℃）、高温热管（450~1000℃）等[1]。 3 电炉烟气余热回收装置的实际应用国内某钢厂一期新建1 座100t 电炉炼钢连铸车间，年产钢水72.5×104t，连铸坯63×104t，铸锭7×104t。为节能降耗，减少吨钢能耗指标，提高全厂循环经济效益，与之配套新建1 套电炉汽化冷却烟气余热回收装置。 3.1 电炉工艺原始数据电炉公称容量100t，平均出钢量100t，最大出钢量120t，铁水兑入率35%，冶炼周期56min，年作业时间300天。电炉第四孔炉气参数：炉气设计流量87000m3/h，炉气设计温度：max 1600℃。 3.2 余热回收系统主要技术指标余热回收系统参数：额定烟气量348000m3/h，烟道入口额定烟气温度1300℃。氧化初期烟气最高温度为850℃，热管余热回收设备出口烟气温度≤150℃，设备进出口烟气压损1.2~1.5kPa，除氧器工作压力0.03MPa，汽包工作压力1.6MPa，外送蒸汽压力0.8~1.2MPa，冶炼周期余热回收平均蒸汽流量12t/h。 4 结束语电炉烟气余热回收装置的回收，完全符合国家“十二五”规划关于“节能减排、余热回收”的指导方针。其在钢铁厂的成功应用，能降低国内电炉炼钢的吨钢能耗指标，为企业及社会带来切实的利益，为国内电炉炼钢进一步开展综合利用，提高企业的经济效益，开拓了一条新途径。
烟气余热回收装置的利用(新编版)
烟气余热回收装置的利用(新 编版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0521
烟气余热回收装置的利用(新编版) ［摘要］文章主要介绍锅炉排烟余热回收的必要性和利用方向，当今国内外烟气回收装置的应用情况，从设计角度提出设置烟气余热回收装置（烟气冷却器）需要考虑的问题，并列举工程设计方案及其预期的节能效果。 ［关键词］烟气余热回收；低温腐蚀；节能 ［作者简介］梁著文，广东省电力设计研究院，广东广州，510000 ［中图分类号］TM621.2［文献标识码］A［文章编号］1007-7723（2010）10-0111-0003 一、引言 在火电厂的运行中，煤炭燃烧及各种用能设备、热能换热设备产生了大量的余热，然而这些能量多数都被浪费了。近些年来，在国家大力倡导“节能减排”能源利用政策的大环境下，国内某些电
厂成功地设计安装了余热回收利用装置，给电厂带来很好的经济效益。 对火力发电厂讲，锅炉热损失中最大的是排烟热损失。对小型锅炉，燃用高硫分煤时，排烟温度比较高，可以达到180～220℃左右；中型锅炉排烟温度在110～180℃。一般来说，排烟温度每升高15~20℃，锅炉热效率大约降低1.0%。因此，锅炉排烟是一个潜力很大的余热资源。 二、烟气余热的利用方向 烟气余热的利用方向主要可分为预热并干燥燃料、预热助燃空气、加热热网水、凝结水等。 1.用水水换热的暖风器替代常规蒸汽暖风器，即以一次循环水为热媒，将在烟气侧吸收的热量释放给一、二次冷风，将进入预热器前的冷风预加热，以减少常规蒸汽暖风器辅助蒸汽用量。 2.利用烟气余热干燥褐煤。其核心设备（干燥机滚筒）是稍微倾斜并可回转的圆筒体，湿物料从一端上部加入，干物料在另一端下部进行收集。约150℃的热烟气由进料端或出料端进入，从另一端
节能减排电炉低温烟气余热资源利用电厂工程项目技术方案
大型集群电炉低温烟气余热资源综合利用能效电厂工程 初步技术方案 天津水泥工业设计研究院有限公司 中材节能发展有限公司 2008 年5 月
天津水泥工业设计研究院有限公司总经理 中材节能发展有限公司总经理 常务副总经理 ?J总工程 师 设计经理于兴敏 何新平张富董兰起李随
报告编、审人员
1项目建设单位情况 1.1项目概况 鄂尔多斯冶金有限责任公司根据本公司余热资源的具体情况，在对国家及内蒙古自治区资源综合利用的产业政策进行认真的学习和研究的基础上，对国内现有的资源综合利用电站的系统和技术进行了综合调研，为了实施可持续发展战略和执行资源综合利用政策，针对企业现有生产规模、技术条件，并综合考虑现有余热资源及场地布置等因素，拟利用硅铁电炉生产过程中产生的废气余热，通过设置余热锅炉产生的低压过热蒸汽余热资源，配套建设低参数余热电站。以达到充分利用废热资源，降低生产成本，提高企业经济效益之目的。 1?2项目建设单位情况简介 鄂尔多斯冶金有限责任公司隶属于鄂尔多斯控股集团，座落于京包银兰经济带的工业重镇中国内蒙古鄂尔多斯棋盘井工业园区，占地面积15平方公里。依托丰富的矿产资源和超凡的创业胆识，借助鄂尔多斯控股集团年产660万吨煤炭和装机容量93万千瓦的电力等配套产业优势，大胆探索高载能循环经济模式，实现了资源、能源和高附加值产品的快速转化。投巨资建设了64台矿热电炉，总容量118万KVA，铁合金系列产品的生产能力达100多万吨，成为世界上总容量最大，炉台数最多，产能最高的铁合金生产基地，不但是中国铁合金产品生产和出口的特大型支柱企业，在全世界铁合金生产领域中产销量均名列前茅。产品有普通硅铁、特种硅铁、硅锰合金、电石等，远销中东、欧美、日韩、东南亚、非洲等20多个国家、地区和中国30多个省市自治区。 到2015年，凭借年5000万吨的煤炭产能和291万千瓦的发电能力，依托具有自主产权并可开采数百年的金属矿产资源以及109国道、110 国道和东乌铁路等便利的交通运输条件，鄂尔多斯冶集团将涉足铬铁、硅钙、氧化铝、电解铝、水泥熟料、稀贵金属铁合金等领域，产能总量将达到500多万吨，其中普通硅铁70万吨、特种硅铁5万吨、工业硅20 万吨、硅锰15万吨、碳化硅1万吨、硅微粉10万吨、电石100万吨、氧化铝80万吨、电解铝40万吨、水泥熟料155万吨。 鄂尔多斯冶金有限责任公司以“鄂尔多斯”品牌为创业灵魂，以“质
炼钢电炉炉外排烟净化系统侧吸罩及其排烟量设计探讨
炼钢电炉炉外排烟净化系统侧吸罩及其排烟量设计探讨置，即最佳捕集点的选择、吸气流速度衰减规律、罩口面积虽然对控制速度影响不大，但罩口面积增电炉烟气上升速度及其扩散规律、侧吸罩在控制点大会对侧吸罩安装及电炉冶炼操作、维护检修带来所造成的气流速度，即控制速度(也称吸捕速度 ) 不便。 的确定等。 2 烟气上升速度及其扩散规律 1 吸气流速度衰减规律高温烟气自炉内经电极孔隙上升的原因主要有 D alla,V alla 通过大量的验证得出结论:对于两方面因素:一是由于炉内金属炉料中碳的氧化，罩口为圆形或矩形( 宽长比大于 0.2)的外部吸气不断产生大量烟气，在压力作用下，烟气流以一定罩，沿罩子轴线的气流速度衰减计算公式为: 速度上升;二是由于烟气温度大大高于周围空气温 度，并通过传导和对流作用传给周围空气，在浮力 2.0/作用下产生上升速度，这两种上升速度的合成即可。()/=( 10+)/ 1 !!"##!!!c x 看作是烟气上升速度。式中:—吸气罩口平均气流速度();—2345 !$ —距罩口处气流速度(); —%3 2365!" —沿轴线距罩口的距离;—" 7 3 浮力上升速度!"# 8 ——吸气罩口面积。研究了热源上部上升 # 2 >?@A 3( 气流与周围空气的紊流混合，并又，则:9&:# !$
8提出了计算在一假想源以上任何 ()。() !9&: 1;"<#!!!!!8"高度处热气流的上升速度及其扩 =式中:—吸气罩排气量()。—& 73:5 散直径的方程式。罩口面积与控制速度关系见表。 1这一假想点源()点处于 ; 实际热源表面以下距离为3 ’ 收稿日期:$修回日期: C$1$11C$1$18("";("";处，见图。1 图 1 热源上部作者简介:刘跃军( 1967- )，男，山西原平人。1989 年 7 月毕 气流扩散业于太原工业大学，工程师。 将的公式加以整理，得出距假 ..01(2301 -/其数值大小主 要决定于高度想点源距离为断面处热气流直径与的关系 #!!" $ " 50 ) s 。随着高度的40 / ) 式及该断面处热气流平均流速的计算公式:% " m( 30/ + 5699 :;<=>7? 20?。()#456787! 8 % !!!!!增加，急剧 $"% 2 10 *56=B ;C8 ??。() %@565A&7 !!!!!!降低，则缓%"" $ " 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 。!@’D( "慢下降。随% + /m ) 式中:—距假想点源距离处热气流直径; —#!>/ $" 高度的增加下图 3 !—"关系图 s 降趋势见图。——热源对流散热量， ; 8 &EFGHI$ ——热源至计算断面距离，;)/) 侧吸罩在控制点所造成的控制速度受影响=—假象点源距热源表面距离，。—( /的主要因素是排烟量，对某一控制点而言，控制速 公式()经整理和修正:7 度与排烟量成正比。因为吸气罩口外气流速度衰 减 ;C8 AC;= ;C7 ??。()%@5J59A*!, C-A !!!"+ " 很快，在排烟量为某一定值时，的大小成为影!5 = 式中:—热源面积，;—* /+ 响上升烟气捕集的关键因
电炉炼钢工艺
【本章学习要点】本章学习电炉炼钢的配料计算，装料方法及操作，电炉熔化期、氧化期、还原期的任务及其操作，出钢操作等。 电炉炼钢，主要是指电弧炉炼钢，是目前国内外生产特殊钢的主要方法。目前，世界上90%以上的电炉钢是电弧炉生产的，还有少量电炉钢是由感应炉、电渣炉等生产的。通常所说的电弧炉，是指碱性电弧炉。 电弧炉主要是利用电极与炉料之间放电产生电弧发出的热量来炼钢。其优点是：（1）热效率高，废气带走的热量相对较少，其热效率可达65%以上。 （2）温度高，电弧区温度高达3000℃以上，可以快速熔化各种炉料。 （3）温度容易调整和控制，可以满足冶炼不同钢种的要求。 （4）炉内气氛可以控制，可去磷、硫，还可脱氧。 （5）设备简单，占地少，投资省。 第一节冶炼方法的分类 根据炉料的入炉状态分，有热装和冷装两种。热装没有熔化期，冶炼时间短，生产率高，但需转炉或其他形式的混铁炉配合；冷装主要使用固体钢铁料或海绵铁等。根据冶炼过程中的造渣次数分，有单渣法和双渣法。根据冶炼过程中用氧与不用氧来分，有氧化法和不氧化法。氧化法多采用双渣冶炼，但也有采用单渣冶炼的，如电炉钢的快速冶炼，而不氧化法均采用单渣冶炼。此外，还有返回吹氧法。根据氧化期供氧方式的不同，有矿石氧化法、氧气氧化法和矿、氧综合氧化法及氩氧混吹法。 冶炼方法的确定主要取决于炉料的组成以及对成品钢的质量要求，下面我们扼要介绍几种冶炼方法： (1)氧化法。氧化法冶炼的特点是有氧化期，在冶炼过程中采用氧化剂用来氧化钢液中的Si、Mn、P等超规格的元素及其他杂质。因此，该法虽是采用粗料却能冶炼出高级优质钢，所以应用极为广泛。缺点是冶炼时间长，易氧化元素烧损大。 (2)不氧化法。不氧化法冶炼的特点是没有氧化期，一般全用精料，如本钢种或类似本钢种返回废钢以及软钢等，要求磷及其他杂质含量越低越好，配入的合金元素含量应进入或接近于成品钢规格的中限或下限。不氧化法冶炼可回收大量贵重合金元素和缩短冶炼时间。在缺少本钢种或类似本钢种返回废钢时，炉料中可配入铁合金，这种冶炼方法又叫做装入法，用“入”字表示，多用于冶炼高合金钢等钢种上。 不氧化法冶炼如果不采取其他有效措施相配合，则成品钢中的氢、氮含量容易偏高。为了消除这种缺点，从而出现了返回吹氧法。 (3)返回吹氧法。返回吹氧法简称返吹法，用“返”字表示。该法主要使用返回废钢并在冶炼过程中用氧气进行稍许的氧化沸腾，既可有利于回收贵重的合金元素，又能降低钢中氢、氮及其他杂质的含量。因此，该法多用于冶炼铬镍钨或铬镍不锈钢等钢种。 (4)氩氧混吹法。炉料全熔后，按比例将混合好的氩、氧气体从炉门或从炉底吹入，即相当于一台电炉又带一台AOD精炼炉。该法主要用于不锈钢的冶炼上，特点是铬的回收率高，成本低，操作灵活简便，且钢的质量好。
完整版钢铁行业余热回收
烧结线余热 烧结生产线有两部分余热，一是冷却机产生的热风，二是烧结机尾的高温烟气。用余热锅炉将这两部分余热来产生蒸汽，再通过汽轮机发电。据经验数据，每10m2的烧结面积可产生 1.5t/h 的蒸汽，可发电300kW,折合标煤120kg/h 。 转炉余热 转炉汽化冷却烟道间歇产生的蒸汽，通过蓄能器变为连续的饱和蒸汽，采用我公司的专利——机内除湿再热的多级冲动式汽轮机发电。每炼1t 钢，可产生80kg 饱和蒸汽，每吨饱和蒸汽大约可发电150kWh，折合标煤60kg。 转炉煤气经过汽化冷却烟道冷却后温度仍高达800?900 C,采用我公司的干 法煤气显热回收技术，通过下降管烟道、急冷换热器回收显热生产蒸汽，经蓄能器调节后发电。 电炉余热 电炉冶炼过程中产生200?1000 C的高温含尘废气，采用余热锅炉将其回收， 电炉烟气属于周期波动热源，因此余热锅炉产生的蒸汽需要经过蓄能器调节后方可进入汽轮机发电。 加热炉余热 加热炉有两处余热可以利用：一处是炉内支撑梁的汽化冷却系统，另一处是 烟道高温烟气。根据炉型不同，加热炉的烟气量在7000?300000Nm3/h，若用来发电，以烟气量10万Nm3烟气温度400 C计算，发电量约2000kWh，折合标煤0.8t ; 汽化冷却系统可生产 0.4~1.0Mpa的饱和蒸汽，每吨蒸汽（0.5Mpa）可发电120kWh,折合标煤48kg。 高炉冲渣水 用高速水流冲击炉渣使之充分急冷、粒化的过程中，会产生大量的冲渣热水。每吨铁排出约0.3t渣，每吨渣可产生80?95 °C，5?10t的冲渣水，将这部分热水 减压产生低压蒸汽，再进入饱和蒸汽凝汽式汽轮机发电。每吨90 C热水可发电 1.5kWh，折标煤0.6kg，80 C热水可发电1kWh，折标煤0.4kg 。
中频炉烟气
中频电炉、重熔炉、化渣炉烟气治理 于 龙 根 (江苏龙洁环境工程有限公司226600) 摘要: 中频电炉、重熔炉、化渣炉在冶炼过程中的烟气量并不是太大,但由于炉料多为回炉料、废旧杂料，废料中的油污和氧化物比例较高，烟气温度高，粉尘细而粘,极易造成糊袋和烧袋,工程设计人员及机组维护人员应有足够的重视。文章阐述了这三种炉的烟气治理工艺措施和过程。 关键词: 中频电炉、重熔炉、化渣炉、袋式除尘器 一 中频感应电炉烟气治理 (一) 概述 中频感应电炉用的炉料多为回炉料、废 旧杂料，废料中的油污和氧化物比例较高， 熔炼过程与电弧炼钢炉、转炉、平炉不同， 其通过铁水氧化炉渣之间的化学反应产生大 量烟气及浓度较高的粉尘。 废钢含有粉尘、氧化物颗粒、残油等物 质，这些物质在熔化过程中会随热气流及钢 水产生的气泡上浮爆裂，在电磁搅拌和钢液 倾倒过程中，废钢中有的残油及氧化物等物 质放出大量烟气，此时含尘浓度和排烟温度 都很高。此外，各阶段烟气、烟尘的排放也 不断变化，烟气中还含有氧化铁尘、氧化锰、 氧化硅尘及其它氧化物等小颗粒物。中频感 应炉的烟尘产生原因很多，其主要影响因素 是炉料的组成，质量的高低及冶金工艺等。 3吨中频感应炉主要参数及烟气性质： 1、工作频率：600－4000Hz 2、熔化温度：1250－1450℃ 3、烟气成份：CO 、氧化铁、锰、硅粉尘 4、烟气浓度：8－15g/m 3 5、烟气黑度：林格曼3－4级 中国袋滤技术通讯 中国环保产业协会袋式除尘委员会会刊 总第四十七期 2007．4．21
6、粉尘粒比分布状态：小于10μm，占70-80％ (二) 设计指标及原则 2.1 前提 在确保达到《工业炉窑熔炼一类地区排放标准》的前提下，将“运行可靠、不影响冶炼工艺及工人操作”作为重要设计目标考虑，同时尽可能降低运行费用，节省工程投资。 2.2 设计指标 1、捕集率>80％ 2、烟尘排放浓度<50mg/m3 3、烟气黑度<林格曼一级 2.3 关键技术采用 2.3.1中频炼钢炉的加料方式是人工从炉体上部投料，冶炼后的钢水从炉体前部倾斜出料，为了不影响正常的工序及操作要求，我们认为较为理想的收尘方式，是采用热过程伞型罩作为集气捕尘用。为了不影响人工操作及加料，该伞型罩为可移动式的。该捕集罩已用于多台中频炼钢炉的烟气收尘，捕集效率高，烟气温度较低。 2.3.2 除尘器选用 LMC156-5 低压脉冲喷吹大布袋除尘器 过滤面积：780m2耗气量：1－2 M2/min 滤袋尺寸：Φ130×6000 滤袋数量：64×5=320个 阻力：＜1400Pa 处理风量：30000 M2/h 过滤风速：0.8m/min (三)烟气收尘工艺路线 3.1工艺流程 中频感应炉→烟气捕采集→阀门→ 旋转装置→支管道→主管道→ 沉降室→除尘器→风机→消音器→烟囱 3.2工艺说明 本方案为一组四台三吨中频炼钢炉，烟气治理工艺。它可以同时使用，也可以根据工作需要使用。 （1）烟气捕集罩 中频感应炉在熔炼过程中为典型热源，故除尘器系统采用热过程伞型罩，作为烟气捕集罩的悬挂高度距炉子平台不超过1.8米，为了不影响工人操作及上料，烟气捕集罩设计为可移动式的。即在正常工作及出钢时捕集罩在炉子上方，在上料或检修时捕集罩可移动到其它位置，以不影响加料与检修。 （2）旋转装置 该装置处于活动管道与固定管道之间以利于捕集罩的移动。
【CN109990611A】一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统及方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910282302.5 (22)申请日 2019.04.09 (71)申请人 安徽工业大学 地址 243002 安徽省马鞍山市湖东路59号 (72)发明人 徐俊超 龙红明 孙运兰 吴玉欣 张向阳 朱宝忠 (74)专利代理机构 合肥顺超知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 34120 代理人 周发军 (51)Int.Cl. F27D 17/00(2006.01) F22B 1/18(2006.01) (54)发明名称 一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统及 方法 (57)摘要 本发明公开了公开了烟气净化和余热回收 技术领域的一种电炉烟气高效除尘及余热回收 系统及方法，包括蓄热式沉降室、 余热锅炉、旋风除尘器和蒸汽相变脱除塔，所述蓄热式沉降室、 余热锅炉、旋风除尘器和蒸汽相变脱除塔依次通 过管道连接，通过设置余热锅炉和蒸汽相变脱除 塔，既能够实现烟气余热回收，又能够利用产生 的蒸汽促进PM2.5细颗粒长大并脱除，达到高效 脱除烟气细颗粒，真正实现节能减排的目的，具 有广泛的市场运用价值。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 109990611 A 2019.07.09 C N 109990611 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109990611 A 1.一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，包括蓄热式沉降室(1)、余热锅炉(2)、旋风除尘器(3)和蒸汽相变脱除塔(4)，其特征在于：所述蓄热式沉降室(1)、余热锅炉(2)、旋风除尘器(3)和蒸汽相变脱除塔(4)依次通过管道连接。 2.根据权利要求1所述的一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，其特征在于：所述蓄热式沉降室(1)的进气端设置有泄压阀。 3.根据权利要求1所述的一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，其特征在于：所述余热锅炉(2)的蒸汽输出端设置有水汽分离器。 4.根据权利要求1所述的一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，其特征在于：所述旋风除尘器(3)的卸灰口设置有吸尘器。 5.根据权利要求1所述的一种电炉烟气高效除尘及余热回收系统，其特征在于：所述蒸汽相变脱除塔(4)包括一对蒸汽入口，分别设置于脱除塔下部两侧，且脱除塔上部设置丝网除雾器，所述丝网除雾器上部设置冲洗水系统。 6.一种电炉烟气高效除尘及余热回收方法，其特征在于：包括如下步骤：从电炉第四孔出来的烟气经蓄热式沉降室(1)调温和沉降，然后通往余热锅炉(2)对高温烟气的热量进行回收，产生蒸汽；产生的蒸汽一部分送入钢厂蒸汽管网，另一部分通入系统后面的蒸汽相变脱除塔(4)；烟气经余热锅炉(2)后，烟气温度降低、体积减小，流速降低，在旋风除尘器(3)中进行预除尘，脱除大于5μm以上的细颗粒；旋风除尘器(3)出口烟气然后送入蒸汽相变脱除塔(4)，烟气中未脱除的细颗粒在通入蒸汽形成的过饱和水汽环境中发生核化凝结长大，长大后的含尘液滴经蒸汽相变脱除塔(4)内部的丝网除雾器拦截，在冲洗水的作用下冲洗至脱除底部，经废液排放口排放，同时净化后的烟气经蒸汽相变脱除塔(4)出口送至烟囱排出。 2
冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(标准版)
冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道式余热锅炉(标准 Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0843
冶炼电炉烟气全余热回收装置-高温烟道 式余热锅炉(标准版) 在电炉冶炼的过程中，要产生大量的高温烟气，其最高温度可达2100℃，含尘量高，且所含氧化铁尘具有工业回收价值。高温含尘烟气携带的热量约为电炉输入总能量的11%，有的甚至高达20%。这些高温烟气不仅带走大量的热，而且给电炉的除尘系统带来了巨大的负担，不但降低了氧化铁尘的回收率，而且造成了严重的污染问题。随着钢铁行业的发展，电炉炼钢的铁水比例逐渐上升，有的甚至超过了30%。铁水比例的升高，引起电炉炼钢烟气量增加、热量浪费和除尘问题的日趋严重。如何将这部分高温烟气中的显热充分地回收，变“废”为宝，使之转化为热能，并使得电炉烟气更加稳定，为高效除尘创造条件，从而降低除尘系统运行成本和企业的生产成本，这是电炉炼钢企业必须重视的问题。公司组建了专业的技
术队伍开始了电炉烟气全余热回收装置的研究，从提高余热回收量、烟尘沉降效率、锅炉的压力及使用寿命3个角度进行研发，从而降低电炉的吨钢能耗。并在江苏某企业110t电炉成功投运，并对装置出口烟气温度、吨钢回收蒸汽量等关键参数进行了现场测试，测试结果显示装置达到了预期指标。 1、电炉烟气冷却方式现状 目前电炉烟气冷却的方式有水冷+机力风冷、废钢预热+水冷、水冷+热管余热锅炉等几种。 1.1水冷+机力风冷 水冷+机力风冷系统的流程见图1。电炉第四孔出口的高温烟气进入水冷烟道，同时，混入从电炉四孔水冷弯头和水冷滑套间的缝隙吸入的空气，进行燃烧，之后进入燃烧沉降室，在燃烧沉降室进行燃烧和灰尘沉降后，从燃烧沉降室出来的高温烟气经过水冷烟道冷却到600℃左右，进入机力风冷器，冷却后的烟气与电炉密闭罩的除尘烟气混合降温后进入布袋除尘器除尘，之后通过风机、消声器，从烟囱排出。
炼钢电炉烟气余热锅炉
炼钢电炉烟气余热锅炉 NT型热管余热锅炉将炼钢电炉四孔烟气温度由800℃（最高1000℃）降至180℃以下。产饱和蒸汽用地VD炉真空脱气精炼炉或进入企业蒸汽管网。设备运行稳定，解决了烟气对设备的冲刷问题、换热面和设备内积灰问题，同时解决了布袋除尘布袋的烟气超温问题 热管余热锅炉在冶金电炉烟气余热回收中应用 摘要：本文介绍在炼钢电炉烟气布袋除尘系统中，降低烟气温度来满足布袋除尘器的许用温度的一项技术。该技术采用热管做传热元件，并用水做降温介质，利用热管内工质相变吸收烟气的热量，并产生饱和蒸汽供用户使用。关键词：热管蒸发器电炉烟气相变降温 1.前言 随着改革开放的深入进行我国国民经济迅猛发展，发展与环保问题的是我国经济发展的重中之重，冶金领域的环保治理与余热回收是其重要内容。冶金电炉烟气含尘粒度较小，其直径为40~300目，这一粒度的灰尘一般采用布袋除尘器收集灰尘。但是电炉尾气温度为500℃至800℃，这一温度超出了布袋除尘器的许用工作温度。如果不进行降温处理，布袋很快烧穿，无法运行。这样电炉烟气在进入除尘器的前的降温显得十分必要。因此开发了热管余热回收系统回收烟气余热，既可将高温烟气能量转化为高温高压蒸汽，满足日常生活和生产的需求，又可将烟气温度降至200℃左右（布袋许用温度），保证了布袋除尘器的可靠运行。本文通过新疆八一钢厂70t电炉余热回收系统的实例，介绍一种余热回收装置，它成功解决了电炉烟气温度高、灰尘多且细的技术难题。 2. 新疆八一钢厂70t电炉余热回收技术
该余热利用系统主要由热管蒸汽发生器、热管软水预热器和蒸汽聚集器、冲击波吹灰系统组成。热管蒸汽发生器、热管软水预热器主要采用高效传热元件—热管，较一般余热回收装置有许多明显优点。 2.1工艺流程 根据70t电炉余热的工艺参数和使用要求，电炉余热回收装置流程见图1（软水流程）、图2（烟气流程）。工业自来水经水处理软化后进除氧器，再经加压水泵加压进入热管水预热器，经过预热后进入蒸汽聚集器，通过下降管和上升管与热管蒸汽发生器进行自然循环，除氧水吸收热量后，气化形成 1.6 MPa的饱和蒸汽，进入蒸汽总管供用户使用。 2.2工艺条件 （1）平均出钢量：70t/炉 （2）最大烟气量：160000Nm3/h （3）烟气最高入口温度：800℃ （4）烟气出口温度180 ℃ （5）饱和蒸汽压力：1.25MPa (6) 回收热量：38500KW （7）最大蒸汽流量：16t/h 2.3热管余热回收系统结构 此热管余热回收系统主要由热管蒸发器、热管软水预热器、和蒸汽聚集器、冲击波吹灰系统组成。烟气先经过蒸发器，后经过水预热器。换热设备（蒸发器和水预热器）之间有过渡段连接，过渡段上设有不锈钢膨胀节（以满足设备的热膨胀）和人孔（供设备安装和停炉检修时使用）以及冲击波吹灰器（吹灰用）。另外，每台蒸发器和每台水预热器上都设有吹扫管，可根据积灰的情况辅助吹灰。在蒸发器和水预热器底部设有灰斗，用于储灰和排灰。