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转炉煤气半干法除尘系统工艺
作者:管理员    发布于:2017-10-24 14:01:28    文字:【】【】【

  1前言目前,国内各钢厂主要应用的转炉煤气除尘技术有:转炉煤气湿法除尘工艺和转炉煤气干法除尘工艺。

  中冶京诚工程技术有限公司于1998年开发完成了转炉煤气湿法除尘国家专利技术,该公司由最初的双文系统不断改进和完善,成功研发了第五代新型塔文工艺,使转炉煤气湿法除尘技术以其成熟稳定、安全可靠、操作简易的优势在全国各钢厂得到了迅速的推广与应用。

  但考虑到转炉煤气湿法除尘技术还存在一些先天的缺陷:如系统阻损大、能耗高、需要庞大的循环水处理系统等,该公司开始对国际上先进的转炉煤气干法除尘技术进行关注和研究,中冶京诚工程技术有限公司从1994年主持设计引进了国内第一套转炉煤气干式电除尘系统在宝钢投产至今,承担了40余套转炉煤气干法净化系统的工程设计及总承包工程,转炉煤气干法除尘工艺相比较湿法而言,具有系统阻损小、节水省电、除尘效率高的优点,但转炉煤气干法除尘工艺也存在明显的不足:设备操作控制难度大、运行维护费用高;系统存在一定的安全隐患、时有微爆发生。

  为了能同时解决上述湿法和干法除尘工艺的缺点,中冶京诚工程技术有限公司开发了转炉煤气半干法除尘新工艺,并成功应用于联峰钢铁(张家港)有限公司转炉炼钢项目中:联峰钢铁有限公司1和2转炉煤气半干法除尘系统分别于2011年7月、8月顺利投产,平稳运行至今,其转炉煤气回收量达到了100m3/t,转炉烟气排放含尘量S煤气一次除尘风机叶轮的清灰周期9个月。

  2转炉煤气半干法除尘新工艺流程转炉煤气半干法除尘工艺流程图详见。

  3半干法除尘工艺特点转炉煤气半干法除尘新工艺流程简述如下:从转炉炉口收集的14501500C高温的转炉烟气首先进入汽化冷却烟道,高温烟气被冷却到900 1000C后进入蒸发冷却器,转炉烟气被喷枪喷入的雾化水完全蒸发冷却降温至200300C,然后通过管道送入RSW环缝可调喉口文氏管,在喉口处被喷入的循环水进一步除尘降温,净化后的转炉烟气转炉煤气半干法除尘工艺流程图进入脱水器脱除机械水后,经管道送往引风机,引风机后设有回收阀组,以烟气中的一氧化碳和微氧含量作为设定值,不合格烟气被切换至放散侧经烟囱燃烧放散,合格煤气被切换至回收侧,通过管道送往煤气柜储存。

  所谓半干法除尘,其最突出的创新点是采用蒸发冷却器代替了传统湿法中的第一级粗除尘设备如固定喉口溢流文氏管,使得第一级粗除尘设备阻力从目前35kPa降到了0.2kPa,从而能以较低的投入解决转炉扩容和提高供氧强度引起的风机能力不足、导致转炉炉口和放散烟囱冒烟严重的问题;另外,由于蒸发冷却器是采取喷雾完全蒸发冷却降温的方式来冷却转炉煤气,充分利用了水的蒸发潜热和显热,而大大降低了循环冷却水的消耗量。因此,半干法除尘系统相对于湿法除尘节省了30%的耗水量和耗电量。

  并且,由于半干法除尘工艺的第二级除尘设备仍采用的是成熟可靠的湿式环缝文氏管而不是干式电除尘器,从而有效避免了干法除尘系统中电除尘器可能发生的放电微爆隐患,因此,相对于干法除尘系统,半干法除尘工艺运行更加平稳、安全、可靠。

  4三种除尘工艺比较通过收集整理已投产的转炉煤气干法、湿法和半干法除尘系统现场实际运行数据,分别核算这三种除尘系统运行成本及经济效益,进行比较得出的结果如表1.(下转第25页)表1转炉煤气干法、湿法和半干法除尘系统经济效益比较表项目备品备件(按4%)新水耗量循环水耗量/m3电耗蒸汽氮气操作人工成本运行成本固定资产折旧回收煤气效益合计/万元/万元/万元/m3 /万元120t转炉干法除尘吨钢耗量吨钢费用全年费用120t转炉湿法除尘吨钢耗量吨钢费用全年费用120t转炉半干法除尘吨钢耗量吨钢费用全年费用CO,因此煤气热值也随之下降。

  其次,在停止出焦和装煤这段时间,当碳化室呈负压时,不可避免地会由加热系统串入废气和由于炉门等处密封不严而吸入空气,引起部分化学产品在炭化室内燃烧,这不但使炭化室内温度升高,而且煤气被燃烧废气冲淡,使氮气和二氧化碳的含量增加,发热值降低。也就是说:煤气组分中的可燃成分和氧气进行了燃烧反应,生成了水蒸气、一氧化碳、二氧化碳等,使煤气中的可燃成分含量进一步降低,二氧化碳含量增加,从而相对增加了煤气中惰性组分的含量。从表1中实测的分析数据可以看出:二氧化碳含量居高不下,氮气含量显著增高。

  再次,从炭化室经上升管出来的含有大量水汽的高温(650750C)煤气,在桥管和集气管内和氨水进行换热反应,并通过初步冷却器的冷却,温度降至2535C,使得大部分水汽冷凝下来。也正是这部分多出的水汽被冷凝下来,从而使得煤气的总量随之下降。这从表2中也可以看出。

  表2当日焦化厂焦气现场表计小时外供流量抄录数据m3/h时间外供量时间外供量最后,这段时间内产出的不合格的荒焦炉煤气,经化产处理后进入焦炉煤气管网,最终导致中厚板卷厂连铸切割和电炉厂连铸切割由于精制焦炉煤气中氮气含量高、热值低、火头小而被迫停机停产。

  焦炉恢复出焦后,能源中心组织专业人员对管网内的不合格焦炉煤气进行了系统放散和取样分析,从在焦化大水封处取样分析的数据可以看出:尽管焦炉煤气的各组分仍存在偏差,但热值趋于正常,符合不同时段的结焦状态,随着炼焦生产工艺操作条件如装煤操作、推焦串序和焦炉加热制度的逐步稳定等,煤气组成和产率也将得到进一步恢复。其后,中厚板卷厂连铸切割和电炉厂连铸切割经末端放散,点火成功,也都逐步恢复了生产。

  4结语通过对焦炉煤气热值下降的成因分析,我们也可以从中得到如下提示:焦炉系统出现异常,停止出焦和装煤时,要及时对煤气组分和热值进行数据分析,及时调整焦炉加热制度中的压力制度,保持炭化室微正压,避免炭化室由加热系统串入废气和由于炉门等处密封不严而吸入空气。

  当焦炉煤气热值不可避免地呈下降趋势,可能危及下道工序生产用气,应及时通知煤气调度,降低乃至停止焦化厂焦炉煤气的外供量。

  调度接到焦化厂信息,可通过煤气平衡的重新调整,减少缓冲用户焦炉煤气的使用量,让新铁厂焦炉产出的焦炉煤气通过管网送给可能受影响的单位使用,避免冶炼系统的生产秩序被打乱。

  专业,工程师,现从事燃气生产管理工作。

  (上接第23页)从表1可以看出,以120t转炉为例,半干法除尘系统的经济效益虽然略低于干法除尘系统,但较传统的湿法除尘系统,其每年的经济效益高出约4百万元。

  5结束语随着全球环境资源压力的剧增,世界各国的节能环保意识在不断加强,我国的钢铁产业政策也大力支持、鼓励钢铁企业积极推进节能减排技术。

  截至2010年,我国粗钢产能达到6.65亿t,其中85%以上的转炉基本上都还在采用传统的转炉煤气湿法除尘工艺,如果通过技术改造将这些炼钢转炉应用这种先进的转炉煤气半干法除尘技术,则每年可以节约近3600万t新水,节电约6.6亿kWh,减少转炉烟粉尘排放量13.3万t.因此,转炉煤气半干法除尘工艺不仅运行安全可靠、环保减排,而且其经济效益也非常显著,是一项值得各钢铁企业大力推广的切实可行先进技术。

  程专业,本科学历,工程师,现从事能源与环保专业技术工作。

脚注信息
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