转炉炼钢一次除尘.doc

注册新用户忘记密码帮助中心窗体底端loading.请稍候，正在下载.搜狐博客 麻烦姐3号的空间 日志搜狐博客 麻烦姐3号的空间 日志转炉炼钢一次除尘技术讲座一、转炉烟气的特点转炉炼钢产生大量烟气，烟气的温度高，可达1450，含有大量的显热；烟气中CO的含量高达50%以上，甚至可以达到80%，有毒、易燃易爆，但也含有大量的化学能；烟气中含尘量高，可以高达150g/Nm3，烟尘中的主要成分全铁，可高达50%以上。如任其放散，将会对工厂周围数百平方千米的环境造成严重污染；同时，它的显热、化学能、含铁粉尘是一笔巨大的资源，所以很好地将其回收利用是一项很重要的工作。 二、炼钢烟气净化系统要解决的问题解决烟气收集的问题，保证全部烟气进入净化系统，防止在炉口无序排放，污染车间内环境；解决烟气净化问题，保证进入系统的烟气经过除尘之后，烟气中的含尘量达到国家排放标准，满足转炉煤气回收利用的要求； 解决空气侵入系统的问题，在保证收集效果的前提下，尽可能减少空气的侵入量，从而保证回收的转炉煤气的品质。三、炼钢烟气净化常用方法现在经常使用的转炉除尘系统有干法（L-T法）、湿法（OG法）两种系统。 1、法工艺流湿法除尘最具代表性的是“双文程式”的工艺流程，简称法，目前世界上大部分转炉都采用这种方法。该流程是：转炉烟气经罩裙、至段汽化冷却烟道冷却之后，由降至左右，然后进一文、二文进一步降温并除尘，再经诱引离心风机到三通切换阀，煤气合格的进入回收系统，达不到煤气回收要求的烟气进入放散塔点火排放。 2、OG湿法除尘系统主要设备 （1）、第一级文氏管第一级文氏管采用手动可调喉口文氏管。为使转炉烟气焰火降温，并进行粗除尘，在试车时用手动调节喉口挡板的开度，控制一文阻力损失在2500Pa左右，然后固定喉口使用。使用时，实际气速调到6070ms。 一文除尘用水，分为反溅板供水和溢流供水两部分。 反溅板供水是一种简易有效的供水方式。由于该部分供水使用的是第二级二文氏管的回水，水质较差，悬浮物达2000mgm3左右。为防止发生堵塞，不可能采用喷水孔直径较小、结构较复杂的碗型喷嘴。而是将二文的回水直接喷淋在反溅板上，使水布满喉口，通过喉口高速气流的作用，使水分充分雾化而蒸发，并使烟气饱和水分，烟尘凝聚，达到熄火降温的目的。 （2）、第二级文氏管（RD文氏管）第二级文氏管采用RD型喉口，该文氏管喉口设椭圆形挡板，通过炉口微差压装置，检测炉口压力的变化，炉口压力变化信号，通过液压执行机构，转动挡板，以调节炉口开度，使文氏管适应烟气量的变化，保证气流高速通过喉口，达到精除尘的目的。 使用时，实际气速调节至100120ms。 煤气回收期二文阻力损失控制在8000一9000Pa，放散期可将入柜一段的阻力损失用在二文上，二文阻损调到1180012800Pa二文喷水方式采用外喷式。喷孔分布在喉口两侧。 3、“OG”流程的优点 （1）、安全可靠，系统比较简单 （2）、一次性投资低 4、“OG”流程的缺点 一文、二文需要的除尘水量很大。 蒸汽和湿粉尘粘结到引风机叶片，造成转子不平衡，引起风机震动损坏，故障率高，影响系统正常稳定运行。 系统易结垢，导致除尘能力下降，集尘效果和净化效果变差，炉口烟尘外溢、放散塔冒黄烟。 系统阻力大，耗电高。 污泥处理工序复杂且容易造成二次污染。 受文氏管效率影响，烟尘排放浓度偏高（为）。 5、法工艺流程 干法除尘最具代表性的是蒸发冷却器加静电除尘器的流程，由西德鲁奇、蒂森公司联合推出，简称法。工艺流程是：烟气进入汽化冷却烟道间接冷却之后，再用蒸发冷却器直接进行冷却向通过蒸发冷却器内的烟气喷入雾化水。喷入的水量，要准确地随炼钢生产过程中产生热气流的热焓而定，将烟气冷却到一后，经由煤气管道引入静电除尘器进行精除尘。然后通过引风设备轴流式鼓风机进入煤气切换站，合格的煤气经进一步冷却之后进入回收系统，不合格的煤气经放散塔点火放散。 6、L-T流程优点 （1）除尘净化效率高,通过电除尘器可直接将粉尘浓度降至10mg/Nm3以下; （2）该系统全部采用干法处理，不存在二次污染和污水处理; （3）系统阻损小,煤气发热值高,回收粉尘可直接利用,节约了能源;系统简化，占地面积小,便于管理和维护。 因此,干法除尘技术比湿法除尘技术有更高的经济效益和环境效益。7、LT干法除尘的缺点 （1）干法除尘造价高、自动控制连锁多，要求自动化程度高。 （2）采用的机械设备多，结构复杂，故障率高，维修时间长。 （3）由于蒸发冷却使煤气中含有较高的水分，易形成结露，影响极间距离和运行电压，同时影响输灰系统设备运行寿命，为此对蒸发冷却塔水量、水压控制具有严格要求。 （4）蒸发冷却器壁上结垢问题还没有很好的解决。 （5）对转炉炼钢操作要求高,除尘器，会牺牲炼钢节奏，否则易爆，虽然有泄爆装置，仍会影响电除尘器内零部件的寿命和除尘效果。 （6）除尘后煤气温度高，还必须采用专门的冷却设备进行冷却后才能进煤气柜，此处用水量和湿法除尘循环供水量接近。 四、近年出现的新工艺 新OG湿法除尘工艺流程该流程是我公司近年研发推广的新工艺，工艺流程如下： 转炉炉罩 汽化冷却烟道 非金属膨胀节 高效喷雾洗涤塔 上行式环缝文氏管 漩流脱水器 管道 煤气鼓风机 三通阀放散烟囱达标放散（点燃放散）。 煤气回收系统 即：转炉烟气经汽化冷却烟道降温冷却后，温度由1600降到900左右，通过高温非金属膨胀节进入高效喷雾洗涤塔，经洗涤降温后，烟气变为饱和烟气，温度降至70左右，并得到粗除尘。 降温后的饱和一次烟气（转炉煤气）直接进入可调喉口文氏管（除尘文氏管），可调喉口文氏管采用上行式环缝文氏管，可以控制炼钢过程中产生的CO不燃烧或少燃烧。通过除尘文氏管精除尘后的烟气温度降至65左右，净化后的饱和烟气通过90?弯管进入漩流脱水器精脱水，经管道进入风机。 4、新OG湿法除尘系统构成 (1)高效喷雾洗涤塔喷雾洗涤的原理: 一是利用快速(小于0.5秒)蒸发吸热降低烟气温度, 二是利用极小极快的雾化水滴收集微细粉尘成大粉尘, 以利于烟气收缩从而气体流速减慢之后，粉尘进行沉降。 喷雾洗涤塔以一顶三，它不仅替代了一级除尘文氏管，还取消了水冷夹套，灭火水封，一级脱水器。因为是蒸发冷却，所以节省水量；靠喷进去的水直接雾化，捕集粉尘，所以烟气流速低，阻力损失小；没有死角，从根本上消除了安全隐患；由于气体流速低，含尘水滴易于分离，解决了一级脱水器的排水水封裹带煤气的问题。降低了除尘水量，节省了这部分水加压所使用的电费，并且后续污水处理系统投资少；系统阻力降低之后，煤气引风机功率下降，又降低了一部分电费。 喷雾洗涤塔的运行阻力在1Kpa以下。 (2)精除尘采用环缝文氏管 本工艺采用的环缝文氏管，中心雾化喷嘴喷水，喷水均匀，并且是在收缩段喷水。在处理相同的烟气量时阻力小，净化效果好，排放烟尘含量不超过50mg/m3，满足了国家的排放要求。该文氏管有两个作用，其一，煤气回收时，通过微差压检测装置和液压伺服装置，对喉口的开度进行自动调节，使炉口处于020Pa左右的微正压状态，用以控制冶炼过程中产生的CO不燃烧或少燃烧。其二，控制烟气流速，使高速气流通过喉口进行精除尘。 转炉烟气的特点是炉役前后期、以及吹炼的前烧期、回收期、后烧期烟气量波动大，甚至兑铁量、铁水含碳量、加料、不同员工的吹炼手法（脱碳速度）都会对烟气量产生巨大影响。环缝文氏管的特点是喉口流通断面积调节范围大，且是线性调节，无论烟气流量怎么样波动、急剧变化，都可以通过液压伺服装置调节重铊位置，从而调节文氏管喉口处的流通面积，使通过喉口的烟气流速不变；通过给液压伺服装置炉口微压差信号，调节喉口流通面积，使转炉炉口既尽量少冒烟，又不大量吸入空气，既保证煤气品质，又能最大程度的提高除尘效率，并且不易堵塞喉口。 其结构是在文氏管的收缩管内装了一个空心重铊，靠顶部的液压缸传动，使重铊上下移动，液压缸由液压伺服装置驱动。喉口流通面积根据煤气量调节，通过能力大，阻力损失P控制在14KPa到16KPa，操作时只要给一个设定值就可以了。由于喉口面积调节幅度大，调节灵敏，使通过烟气的流速恒定，一般控制在100120m/s，从而提高除尘效率。 传统的RD文氏管双侧氮气捅针喷水，结构复杂，喷水不均匀，喷水成柱状，靠高速气流冲击二次雾化，导致阻力增大；阀板转一个角度后，扰乱气流，影响阻力；双侧喷水一侧在收缩段，一侧在扩张段，收缩段一侧喷水净化效果好，扩张段一侧喷水的净化效果差。导致精除尘效果不理想，一般排放浓度在100150mg/m3。风机易积灰，影响使用寿命。 (3)、精脱水采用漩流脱水器选用漩流脱水器，是一种离心脱水器，当夹杂水滴的气流进入漩流板时，细小的水滴在漩流叶片上撞击积聚，形成大颗粒水滴，并在气流的带动下，水滴沿着叶片按离心方向甩至脱水器内壁留下，同时部分夹带在气体中的水滴也由于气流的旋转分离。在保证脱水效果的前提下，设备结构简单，运行阻力低，脱水效果好，故障率低；不易堵塞，清理任务小、不需要水冲洗，工作劳动强度低，。解决了丝网脱水器易堵塞、复挡式脱水器结构复杂、阻力偏大、结垢后不易清理的问题。 漩流脱水器的运行阻力在0.5KPa左右。 5、新OG流程与传统两文三脱工艺比较有下列优点：（1）工艺流程简化：用高温非金属膨胀节取代水冷夹套（水冷收缩段），不用设备冷却水冷却，系统简单。 用喷雾洗涤塔取代一级文氏管，以一顶三，它不仅替代了一级除尘文氏管，还取消了灭火水封，一级脱水器。 （2）与传统的湿法工艺比较节省水量：因为是蒸发冷却，所以节省水量，除尘水的循环量可减少1/3左右。 （3）降低阻力：靠喷进去的水直接雾化，捕集粉尘，所以烟气流速低，阻力损失小，较传统的两文三脱工艺可减少阻力3KPa以上。 （4）降低能耗：系统阻力小，风机功率与压头成正比，所以同样风量风机电流小，能耗也低；用水量小，电耗也低。 （5）在洗涤塔内煤气流速低，从根本上消除了除尘水排除时易裹带煤气的安全隐患。 （6）降低了工人劳动强度。 （7）降低了设备故障率，提高了风机运行寿命。 （8）净化效果好：如果精除尘文氏管的压力降控制在14Kpa以上，就可以将排放浓度降到50mg/m3以下,。但是如果采用传统的OG系统，风机的压头是一定的，一文阻力大，二文的压差就无法提高。所以新工艺净化效果好。我公司在鞍钢210吨转炉上排放浓度达到了19.75mg/m3，前进钢厂及其他钢厂排放浓度也都在50mg/m3以下。 （9）煤气回收量增加:环缝文氏管的调节性能更好、更精确，所以煤气回收时间更长；另外煤气中含尘量低，风机故障率低，启用备用风机的时间更短，所以煤气回收量增加。据现场统计，较两文三脱工艺，吨钢多回收煤气20m3/吨钢。 6、新OG流程与L-T工艺比较有下列优点： （1）、除尘效果比L-T干法稳定 在炼钢转炉上采用LT静电除尘，不可能保证烟尘含尘量在同一水平上，因此达到10mg/m3是一种误导宣传，当然短时间效果可以，高温烟气在蒸发冷却塔用蒸汽和水雾化蒸发降温，降低比电阻，使其达到静电除尘器的要求。烟尘中含有大量的CaO和MgO，遇水蒸气必然有部分反应生成Ca（OH）2 、Mg（OH）2，而烟气中又有大量的CO2，避免不了生成CaCO3和MgCO3，这种污垢附在电极板上和电极线上。导致电级板失效。电极线断裂，这一致命伤影响LT静电除尘在炼钢转炉上推广，我国炼钢转炉石灰等辅料质量、冶炼操作很难与国外相比。我国烟尘量高达钢产量的3%，烟尘中CaO含量高达30%左右，因而结垢是无法避免的，且比国外快。各转炉厂也会有所不同。 另外，电除尘器的效果受粉尘比电阻影响比较大，靠喷水跟踪调节比电阻相当困难。刚开始吹炼，温度还没有达到需要喷水的温度时，比电阻调节不了，静电除尘除尘效果不会好，免不了放散塔会冒黄烟，远远超过10 mg/m3排放。 新OG系统，不存在类似问题，可以依靠调节环缝文氏管的开度，始终保证在文氏管处气流速度达到120m/s,从而保证净化效果稳定。 （2）工人劳动条件比L-T干法好 莱钢三座120t转炉四座四电场静电除尘器（已有备用），2007年曾冒了半年黄烟，被迫搞一套湿法净化烟气方案，作为备用。据了解每月清灰一次，停产四小时，工人进去清灰劳动条件非常恶劣，稍不注意就有可能烧伤。太钢180t转炉每月检修清灰两次，每次停产八小时，宝钢250t转炉曾因管道积灰堵塞被迫停产。清灰劳动条件和出灰系统转运污染，不少厂感到头痛，一般调研往往被忽视。 静电除尘器内部含极板、极线的悬挂装置、震打装置；含有多组极板极线；还有扇形刮灰机，都是故障率较高的设备，每次检修也都要钻入除尘器内部，条件非常恶劣。 新OG系统不需要钻到设备里面去清灰，并且维护量小，所以劳动强度小、劳动条件好。 （3）比L-T干法安全可靠 安全问题也是炼钢转炉煤气回收中最头痛最担心的大问题，采用静电除尘不爆炸不可能，只有通过安全防爆阀作保全处理，力求减少事故。我在莱钢灵山南区新建65t转炉，设计湿法和静电除尘两套烟气净化系统，多投资1000多万元，湿法烟气含尘50mg/m3以内。完全满足回收要求，现场领导反映，静电除尘系统，真不想运行，主要担心爆炸，什么时间出事故不知道。如果湿法系统运行，回家就能安心睡觉。以宝钢300t转炉为例，电除尘器设在煤气柜后面，也曾爆炸过。因此在煤气回收系统上，使用电除尘爆炸将难以避免。 新OG系统因为不产生火花，安全可靠。 （4）比L-T干法控制简单 L-T干法控制系统及设备至少还必须进口，国产没有过关，大的检修，本企业往往无能为力，停产时间比较长。并且控制系统复杂，故障率高。 （5）比L-T干法投资省 L-T干法即使国内分交，每套系统也得4000-5000万（120吨转炉），新OG系统与传统二文三脱工艺总费用相近。转炉一次除尘设备：转炉一次除尘系统采用两文一塔式的湿法除尘或采用塔文加二文式的半干法除尘，除尘设备投入成本低，运行稳定，除尘效果好，完全满足国家有关标准，除尘系列产品适用转炉容量由20至210吨。 湿法除尘设备主要包括：一文定径（可调径）溢流文氏管、重力脱水器、R-D阀可调二文喉口、90弯头脱水器、旋风丝网脱水器（旋风复挡脱水器）、溢流水封箱等设备。 另外，根据用户要求又开发了半干法除尘，主要包括：冷却蒸发塔、环缝式二文喉口、90弯头脱水器、旋风丝网脱水器（旋风复挡脱水器）、溢流水封箱等设备。 我公司开发的转炉除尘设备有多项专有技术，包括二文喉口供水方式设计、RD阀专用喷嘴、带破渣捅针的炉口微差压取样控制装置、微差压全自动闭环自动控制、PLC内置调节系统等。另外，二文喉口液压伺服系统输出扭矩大，反应速度快，可以在微差压闭环工作状态下，炉口压差控制在10Pa之内，在需要煤气回收的工作场合有较大的技术优势。 由于采用了多项专有技术，除尘设备在控制精度、除尘效果、系统工作稳定性等方面有极大的技术优势，可以长期稳定运行在全自动微差压闭环状态下，除尘效果完全达到国家相关标准，除尘设备在韶钢、武钢、新余、安阳钢铁公司等转炉上使用，效果十分理想，其主要特点有： RD阀二文喉口用水量、水