电炉烟气余热利用系统以及方法.pdf

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1、(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 201911406624.2 (22)申请日 2019.12.31 (71)申请人 中冶南方工程技术有限公司 地址 430223 湖北省武汉市东湖新技术开 发区大学园路33号 (72)发明人 刘攀陈洪智操龙虎 (74)专利代理机构 北京汇泽知识产权代理有限 公司 11228 代理人 吴静 (51)Int.Cl. F27D 17/00(2006.01) (54)发明名称 电炉烟气余热利用系统以及方法 (57)摘要 本发明涉及炼钢技术领域， 提供了一种电炉 烟气余热利用系统， 包括用。

2、于处理掉烟气中的一 氧化碳的加热装置、 用于进行第一次余热回收的 第一热量回收装置、 用于对经过所述第一热量回 收装置降温后的烟气进行净化的烟气净化装置 以及用于对经过所述烟气净化装置净化后的烟 气进行第二次余热回收的第二热量回收装置， 所 述加热装置、 所述第一热量回收装置、 所述烟气 净化装置以及所述第二热量回收装置通过管路 依次连通。 还提供一种电炉烟气余热利用方法， 包括S1-S4四个步骤。 本发明通过改变现有技术 中对烟气的处理步骤， 对电炉烟气余热分级进行 回收， 合理地回收了现有烟气处理过程中所浪费 的能量， 充分利用了1200-1600的电炉烟气余 热及烟气中CO的化学热。 权。

3、利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 110940196 A 2020.03.31 CN 110940196 A 1.一种电炉烟气余热利用系统， 其特征在于： 包括用于处理掉烟气中的一氧化碳的加 热装置、 用于进行第一次余热回收的第一热量回收装置、 用于对经过所述第一热量回收装 置降温后的烟气进行净化的烟气净化装置以及用于对经过所述烟气净化装置净化后的烟 气进行第二次余热回收的第二热量回收装置， 所述加热装置、 所述第一热量回收装置、 所述 烟气净化装置以及所述第二热量回收装置通过管路依次连通。 2.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统， 其特征在于： 所述加热装置为废钢预热 装置， 所。

4、述废钢预热装置上安装有混风阀门。 3.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统， 其特征在于： 所述第一热量回收装置为 余热回收装置， 所述余热回收装置包括水平布置的辐射室和对流室， 所述辐射室和所述对 流室沿烟气的流行依次连通。 4.如权利要求3所述的电炉烟气余热利用系统， 其特征在于： 所述辐射室内设有膜式水 冷壁， 所述对流室内设有蛇形管蒸发管束， 所述蛇形管蒸发管束纵向布置。 5.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统， 其特征在于： 所述烟气净化装置为带触 媒式烟气过滤器， 所述带触媒式烟气过滤器具有可对二噁英进行催化降解的催化剂颗粒。 6.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统， 其。

5、特征在于： 所述第二次余热回收的热 量回收装置为换热器。 7.如权利要求1所述的电炉烟气余热利用系统， 其特征在于： 所述第二热量回收装置连 通有风机。 8.如权利要求7所述的电炉烟气余热利用系统， 其特征在于： 所述风机连通有烟囱。 9.一种电炉烟气余热利用方法， 其特征在于， 包括如下步骤： S1， 将电炉冶炼产生的高温烟气导入到加热装置中处理掉烟气中的一氧化碳； S2， 将处理了一氧化碳的烟气导送至热量回收装置进行第一次余热回收， 以获得温度 降低了的烟气； S3， 将温度降低了的烟气导送至烟气净化装置进行二噁英的净化， 并得到干净的烟气； S4， 将所述干净的烟气导送至热量回收装置进行。

6、第二次余热回收， 并将余热回收完后 的烟气排出。 10.如权利要求9所述的电炉烟气余热利用方法， 其特征在于： 在所述S1步骤中， 加热装 置为废钢预热装置， 采用所述废钢预热装置对废钢进行预热， 并在所述废钢预热装置上采 用混风阀门向所述废钢预热装置内混入供一氧化碳燃烧的空气。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110940196 A 2 电炉烟气余热利用系统以及方法 技术领域 0001 本发明涉及炼钢技术领域， 具体为一种电炉烟气余热利用系统以及方法。 背景技术 0002 废钢是电炉炼钢的原料， 而一般废钢中都会含有塑料及油脂等含氯有机物， 当将 这类废钢装入电炉内进行废钢预热时， 就会产。

7、生含二噁英的烟气。 0003 目前， 废钢预热后的电炉烟气二噁英污染防治技术是高温氧化+烟气急冷， 即将废 钢预热后的烟气通过加入燃气燃烧， 保持烟气在850以上停留2s以上， 使二噁英及其他有 机物都会被高温分解， 然后将超过850的烟气在23s内快速冷却至200以下， 以最大限 度减少二噁英的在此生成。 高温氧化需要消耗一定量的煤气， 而烟气急冷需耗水且烟气余 热没有回收利用， 虽然达到了减排效果但并不节能。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种电炉烟气余热利用系统以及方法， 通过改变现有技术 中对烟气的处理步骤， 对电炉烟气余热分级进行回收， 合理地回收了现有烟气处理过程中 所浪。

8、费的能量， 充分利用了化学热。 0005 为实现上述目的， 本发明实施例提供如下技术方案： 一种电炉烟气余热利用系统， 包括用于处理掉烟气中的一氧化碳的加热装置、 用于进行第一次余热回收的第一热量回收 装置、 用于对经过所述第一热量回收装置降温后的烟气进行净化的烟气净化装置以及用于 对经过所述烟气净化装置净化后的烟气进行第二次余热回收的第二热量回收装置， 所述加 热装置、 所述第一热量回收装置、 所述烟气净化装置以及所述第二热量回收装置通过管路 依次连通。 0006 进一步， 所述加热装置为废钢预热装置， 所述废钢预热装置上安装有混风阀门。 0007 进一步， 所述第一热量回收装置为余热回收装。

9、置， 所述余热回收装置包括水平布 置的辐射室和对流室， 所述辐射室和所述对流室沿烟气的流行依次连通。 0008 进一步， 所述辐射室内设有膜式水冷壁， 所述对流室内设有蛇形管蒸发管束， 所述 蛇形管蒸发管束纵向布置。 0009 进一步， 所述烟气净化装置为带触媒式烟气过滤器， 所述带触媒式烟气过滤器具 有可对二噁英进行催化降解的催化剂颗粒。 0010 进一步， 所述第二次余热回收的热量回收装置为换热器。 0011 进一步， 所述第二热量回收装置连通有风机。 0012 进一步， 所述风机连通有烟囱。 0013 本发明实施例提供另一种技术方案： 一种电炉烟气余热利用方法， 包括如下步骤： 0014。

10、 S1， 将电炉冶炼产生的高温烟气导入到加热装置中处理掉烟气中的一氧化碳； 0015 S2， 将处理了一氧化碳的烟气导送至热量回收装置进行第一次余热回收， 以获得 温度降低了的烟气； 说明书 1/4 页 3 CN 110940196 A 3 0016 S3， 将温度降低了的烟气导送至烟气净化装置进行二噁英的净化， 并得到干净的 烟气； 0017 S4， 将所述干净的烟气导送至热量回收装置进行第二次余热回收， 并将余热回收 完后的烟气排出。 0018 进一步， 在所述S1步骤中， 加热装置为废钢预热装置， 采用所述废钢预热装置对废 钢进行预热， 并在所述废钢预热装置上采用混风阀门向所述废钢预热装。

11、置内混入供一氧化 碳燃烧的空气。 0019 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 0020 1、 通过改变现有技术中对烟气的处理步骤， 对电炉烟气余热分级进行回收， 其中， 在废钢预热装置可以利用热量对废钢进行预热， 在余热回收装置进行第二次余热利用， 最 后在换热器中再进行第三次余热利用， 合理地回收了现有烟气处理过程中所浪费的能量， 充分利用了1200-1600的电炉烟气余热及烟气中CO的化学热。 0021 2、 通过高温燃烧和催化降解， 可彻底除去烟气中的二噁英， 无二次污染， 且触媒可 长期使用， 运行成本低。 0022 3、 利用电炉烟气余热的同时实现二噁英的减排， 真正的实现了节。

12、能减排。 附图说明 0023 图1为本发明实施例提供的一种电炉烟气余热利用系统的流程框图； 0024 附图标记中： 1-电炉； 2-废钢预热装置； 3-余热回收装置； 4-烟气净化装置； 5-换热 器； 6-风机； 7-烟囱。 具体实施方式 0025 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0026 实施例一： 0027 请参阅图1， 本发明实施例提供一。

13、种电炉烟气余热利用系统， 包括用于处理掉烟气 中的一氧化碳的加热装置、 用于进行第一次余热回收的第一热量回收装置、 用于对经过所 述第一热量回收装置降温后的烟气进行净化的烟气净化装置4以及用于对经过所述烟气净 化装置4净化后的烟气进行第二次余热回收的第二热量回收装置， 所述加热装置、 所述第一 热量回收装置、 所述烟气净化装置4以及所述第二热量回收装置通过管路依次连通。 现有技 术中， 对于二噁英的治理多采用高温氧化和烟气急冷， 在高温氧化的过程中会需要消耗燃 气燃烧， 而快速冷却的过程又来不及回收热量， 此消彼长， 就会导致能耗极大的浪费， 因此 为了避免这种情况的发生， 本实施例改变现有技。

14、术中对烟气的处理步骤， 对电炉烟气余热 分级进行回收， 其中， 在废钢预热装置可以利用热量对废钢进行预热， 在余热回收装置进行 第二次余热利用， 最后在换热器中再进行第三次余热利用， 合理地回收了现有烟气处理过 程中所浪费的能量， 充分利用了1200-1600的电炉烟气余热及烟气中CO的化学热。 具体的 方法是， 先将电炉1冶炼产生的高温烟气导入到加热装置中处理掉烟气中的一氧化碳， 然后 说明书 2/4 页 4 CN 110940196 A 4 将处理了一氧化碳的烟气导送至第一热量回收装置进行第一次余热回收， 以获得温度降低 了的烟气， 接着将温度降低了的烟气导送至烟气净化装置4进行二噁英的净。

15、化， 并得到干净 的烟气， 最后将所述干净的烟气导送至第二热量回收装置进行第二次余热回收， 并将余热 回收完后的烟气排出， 这样， 不仅对二噁英进行了处理， 而且还在整个系统中进行多次余热 回收， 可以将现有技术中浪费的热量尽数收回， 不仅达到了减排效果， 而且非常节能， 真正 的实现了节能减排。 0028 作为本发明实施例的优化方案， 请参阅图1， 所述加热装置为废钢预热装置2， 所述 废钢预热装置2上安装有混风阀门。 在本实施例中， 加热装置为废钢预热装置2， 采用所述废 钢预热装置2对废钢进行预热， 以实现第一次的余热利用， 而在所述废钢预热装置2上采用 混风阀门向所述废钢预热装置2内混。

16、入供一氧化碳燃烧的空气， 可以对CO进行处理。 其中废 钢预热装置2是本领域常见的设备， 它通过烟气穿过废钢的方式利用烟气余热加热废钢， 同 时配合混风阀门混入空气， 就可以对烟气中的CO进行燃烧处理， 此处就不再详述其具体的 结构， 也不再给出实际的结构图。 0029 作为本发明实施例的优化方案， 请参阅图1， 所述第一热量回收装置为余热回收装 置3， 所述余热回收装置3包括水平布置的辐射室和对流室， 所述辐射室和所述对流室沿烟 气的流行依次连通。 在本实施例中， 进行第一次余热回收的热量回收装置为余热回收装置 3， 所述余热回收装置3采用水平布置的辐射室和对流室进行余热回收， 其中辐射室的。

17、水冷 壁形成受热面， 将大部分热量吸收后， 烟气再进入对流室二次吸收残留热量。 优选的， 所述 辐射室内的水冷壁为膜式水冷壁， 所述对流室内设有蛇形管蒸发管束， 所述蛇形管蒸发管 束纵向布置， 它们均为现有结构， 此处就不再详述其具体的结构， 也不再给出实际的结构 图。 0030 作为本发明实施例的优化方案， 请参阅图1， 所述烟气净化装置4为带触媒式烟气 过滤器， 所述带触媒式烟气过滤器具有可对二噁英进行催化降解的催化剂颗粒。 在本实施 例中， 所述烟气净化装置4为带触媒式烟气过滤器， 采用所述带触媒式烟气过滤器中的催化 剂颗粒可以对烟气中的二噁英进行催化降解。 带触媒式烟气过滤器可以为滤芯。

18、式或填料 式， 所述滤芯或填料里混有催化剂颗粒， 其中催化剂颗粒为V、 Ti或W等元素的氧化物粉末。 0031 作为本发明实施例的优化方案， 请参阅图1， 所述第二次余热回收的热量回收装置 为换热器5。 在本实施例中， 进行第二次余热回收的热量回收装置为换热器5， 所述换热器5 采用加热软水的方式进行换热。 该换热器5也是本领域常规的换热方式， 此处就不再详述其 具体的工作过程， 附图中也省略其具体结构形式图。 0032 作为本发明实施例的优化方案， 请参阅图1， 所述第二热量回收装置连通有风机6。 优选的， 所述风机6连通有烟囱7。 在本实施例中， 处理好后的烟气最终通过风机6引出并通 过烟。

19、囱7排放到大气中。 0033 实施例二： 0034 本发明实施例提供一种电炉1烟气余热利用方法， 包括如下步骤： S1， 将电炉1冶炼 产生的高温烟气导入到加热装置中处理掉烟气中的一氧化碳； S2， 将处理了一氧化碳的烟 气导送至热量回收装置进行第一次余热回收， 以获得温度降低了的烟气； S3， 将温度降低了 的烟气导送至烟气净化装置4进行二噁英的净化， 并得到干净的烟气； S4， 将所述干净的烟 气导送至热量回收装置进行第二次余热回收， 并将余热回收完后的烟气排出。 在本实施例 说明书 3/4 页 5 CN 110940196 A 5 中， 通过改变现有技术中对烟气的处理步骤， 对电炉烟气余。

20、热分级进行回收， 其中， 在废钢 预热装置可以利用热量对废钢进行预热， 在余热回收装置进行第二次余热利用， 最后在换 热器中再进行第三次余热利用， 合理地回收了现有烟气处理过程中所浪费的能量， 充分利 用了1200-1600的电炉烟气余热及烟气中CO的化学热。 0035 作为本发明实施例的优化方案， 请参阅图1， 在所述S1步骤中， 加热装置为废钢预 热装置2， 采用所述废钢预热装置2对废钢进行预热， 并在所述废钢预热装置2上采用混风阀 门向所述废钢预热装置2内混入供一氧化碳燃烧的空气。 0036 至于本方法的其他部件及部件的使用方法， 请参阅实施例一， 本实施例就不再赘 述。 0037 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说明书 4/4 页 6 CN 110940196 A 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 110940196 A 7 。