全密闭矿热炉高温煤气干法净化回收利用技术.docx

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1、全密闭矿热炉高温煤气干法净化回收利用技术目录1 .导读12 .概况13 .技术内容23 .1.技术原理24 .2.关键技术25 .3.工艺流程26 .密闭电石炉/T热炉干法净化技术47 .主要技术指标58 .技术鉴定、获奖情况及应用现状59 .典型应用案例51. 1.典型案例1：年产铭铁10万t冶炼电炉尾气回收利用项目57. 2.典型案例2：年产15万t富钛料冶炼电炉尾气回收利用项目610 推广前景及节能减排潜力61 .导读目前，我国铭铁产量约380万3预计未来5年全国铭铁生产可达900万t。若该技术在行业内的推广比例按30%计算，其推广总投入达22.8亿元，可形成年节能能力129万tee,年

2、碳减排能力340万tCO22 .概况1）技术名称：全密闭矿热炉高温烟气干法净化回收利用技术2）技术所属领域及适用范围：钢铁行业铭、硅、镒系等铁合金冶炼烟气净化回收与综合利用3）与该技术相关的能耗及碳排放现状铭、硅、锦系等铁合金冶炼行业的矿热炉在冶炼过程中会产生大量烟气，温度通常在400左右，含有大量热量。按生产75%硅铁矿热炉为例，烟气中的热量约为总输入能量的50%。矿热炉冶炼格铁时，生产It格铁约产生780Nm3的煤气。目前，我国铁合金冶炼行业对冶炼烟气的利用普遍不足，大量的能量被烟气带走，不仅生产污染严重，治理任务艰巨，而且能源利用率低，造成了能源浪费、环保压力大、企业生产成本过高等行业共

3、性问题。冶炼烟气若能有效利用，将具有较大的节能潜力。目前该技术可实现节能量9万tcea,CO2减排约24万t/a。3.技术内容3.1.技术原理该技术的关键是高温烟气的除尘净化技术，也是后续烟气发电和铭粉矿煤气烧结(预处理)的基础。主要技术原理是采用全封闭矿热炉冶炼和控制技术，将冶炼所产生的高温烟尘通过FeA1非对称过滤器进行干法净化，并将净化后的烟气输送到煤气柜中储存，用于发电和铭粉矿煤气烧结，起到节能效果。3.2.关键技术(1)新型过滤材料制备技术针对冶炼烟气干法除尘，首次提出了选择FeAI金属间化合物作为过滤净化滤芯材料的新理论，成功解决了冶金行业550以上高温气体过滤技术难题。(2)自动

4、控制系统应用技术冶炼工艺采用全封闭式25500kVA大型矿热炉冶炼高碳铝铁，炉体组合把持器系统是国内先进的技术设备，整个生产过程自动化控制，并可实现对整个电炉系统的运行状况进行动态监视与控制。3)铭铁冶炼高温烟气干法除尘净化技术除尘效率可达99.99%以上，可满足化工制取甲醛的要求。同时，加装化学分离设备后可达到一氧化碳与甲醇反应制取醋酸的工艺要求。(4)铭铁冶炼高温烟气综合利用技术冶炼副产高温烟气除尘净化后，可作为优质燃料综合利用。采用该技术回收的煤气热值高达13.17MJNm3,约为天然气热值的37%,可满足格铁生产线原矿烧结预处理、焦炭烘干及尾气发电机组燃料需要。3.3.工艺流程该技术的

5、工艺路线图见图1全密闭矿热炉格铁冶炼高温烟气干法净化回收利用技术。M550-320-工艺路线及温度变化图示图1全密闭矿热炉铝铁冶炼高温烟气干法净化回收利用技术冶炼烟气净化系统分为过滤系统、反吹系统、防结露系统、排灰系统和控制系统等五个子系统，其结构见图2冶炼净化系统示意图。净化系统含尘气体U图2冶炼净化系统示意图4 .密闭电石炉/矿热炉干法净化技术密闭电石炉/矿热炉干法净化技术是采用高效降温装置，将密闭矿热炉高温烟气降温至220260C,再进入正压高效布袋过滤器进行除尘，确保系统的安全性，回收后的粉尘可以作为水泥原料加工水泥熟料。该技术的除尘效率一般大于99.9%以上，烟气排放浓度小于30mg

6、?。主要工艺流程如下：高温炉气从电石炉炉膛出来后经过一段夹水套管初步降温，然后通过一、二级缓冲罐进一步降温，炉气进入旋风冷却器再次降温，并采用风机强制风冷，旋风冷却器把炉气中的剩余火星和粗颗粒分离，分离后的炉气由系统粗气风机鼓入布袋除尘器。通过在旋风冷却器出口采用变频自动控制技术控制出口炉气温度来确保出口炉气温度的稳定性。粗炉气经过布袋除尘器过滤后得到净炉气，系统工作一段时间后，控制系统发出指令，除尘器顶部设置一个定位旋转机构配合引射管的作用。第一个大单元的定位旋转机构旋转定位到其第一个小单元室，利用引射管的作用对准该室的喷吹口，切断该室过滤，由增压风机出口净炉气或压缩氮气对该室进行反向吹扫，

7、以达到清除滤袋表面灰尘。第二个大单元进行同样的清灰动作，到最后一个大单元清灰完成即为一个清灰周期完成。一般净炉气可以用来直接烧石灰或者用作其他燃料，也可以作为价值更高的其他化工原料。缓冲罐、旋风冷却器和布袋除尘器收集下来的粉尘经过集中处理可以作为水泥原料。5 .主要技术指标1.25500kVA全封闭式矿热炉冶炼吨铁电耗2870kWh;2 .工作温度：200C-550C（最大耐高温度800）；3 .过滤效率：99.99%；4 .出口粉尘含量：10mgNm3;5 .烟气除尘净化量：6500Nm3/h台；6 ,连续运行1年无需更换滤材。6 .技术鉴定、获奖情况及应用现状该技术于2013年通过青海省新

8、产品新技术鉴定，2014年通过青海省科技技术成果鉴定，并已获得4项国家专利。2013年，采用该技术的两台2550OkVA全封闭式高碳铭铁冶炼矿热炉成功投入运行，不仅通过铁铝金属间化合物非对称膜滤芯对高温冶炼烟气除尘净化回收后进行综合利用，并把铭铁合金冶炼单位电耗控制在280OkWh左右，粉尘回收利用率、水资源重复利用率、烟气收回率均达到了国家铁合金行业清洁生产一级标准。该技术可广泛应用于硅系、锦系、铭系等大宗铁合金产品生产及铭、硅、镒系等铁合金冶炼行业。7 .典型应用案例7.1. 典型案例1年产铝铁10万t冶炼电炉尾气回收利用项目建设规模：年产格铁10万t。主要技改内容：1）全密闭式矿热炉的冶

9、炼和自动化控制系统的改造；2）高温烟气除尘净化过滤系统的主要过滤元件滤芯的选择；3）冶炼高温炉气除尘净化装置及输送系统的改造；4）铭铁冶炼烟气净化系统与煤气系统的改造；5）高温煤气综合利用技术的研究探索、并完成发电系统、烘干系统、烧结系统等新建等。主要设备为300OkW发电机组1台及输变电设备、2套高温烟气干法除尘净化回收装置、1套密闭式炉盖。技改投资额7600万元，建设期2年。该项目建成后，年节能量4.3万tee,年碳减排11.4万tCO2。每年可获得经济效益2593万元，投资回收期5.4年（含2年建设期）。7.2.典型案例2:年产15万t富钛料冶炼电炉尾气回收利用项目建设规模：15万t/a富钛料生产线。建设条件：密闭电炉熔炼尾气温度低于550。主要技改内容：新增2500Nm3电炉煤气净化回收系统2套，配套高温重力除尘器、净气冷却器、煤气引风机等设备，对原有电炉除尘系统的改造等。节能技改投资额1400万元，建设期9个月。每年可节能1.0万tee,年减排2.7万tC（）2。年节能经济效益812万元，投资回收期约1.8年。8.推广前景及节能减排潜力目前，我国铭铁产量约380万3预计未来5年全国铭铁生产可达900万J若该技术在行业内的推广比例按30%计算，其推广总投入达22.8亿元，可形成年节能能力129万tee,年碳减排能力340万tCO2