转炉煤气一次除尘湿法改干法的工程应用实例

李永辉　高　璐　张　娟　艾　华　李永为

(1. 中国重型机械研究院股份公司，陕西710032；2．西安科技大学，陕西710054;3．泰兴金江化学工业有限公司，江苏225400)



转炉煤气一次除尘湿法改干法的工程应用实例

李永辉1,2高璐1张娟1艾华1李永为3

(1. 中国重型机械研究院股份公司，陕西710032；2．西安科技大学，陕西710054;3．泰兴金江化学工业有限公司，江苏225400)

传统的转炉煤气湿法除尘系统在污水处理、系统阻力以及除尘效果等诸多方面已经表现出了落后和不足。而干法除尘却弥补了湿法系统的这些缺点，成为现阶段转炉煤气净化回收的主流方式。因此，现有转炉的湿法除尘系统改造为干法除尘系统的改造工程已成为各炼钢厂节能减排措施中的重点工程。

煤气干法除尘；湿法除尘；节能减排；改造

目前，煤气干法除尘技术在国内的转炉煤气除尘方面已经应用得非常成熟。所谓的煤气干法除尘是相对于传统的煤气湿法除尘即OG法除尘。煤气干法除尘是鲁奇和蒂森公司20世纪60年代末开发的一项煤气除尘技术，在我国节能减排工程中占有举足轻重的位置，而传统的湿法除尘系统在污水处理、系统阻力以及除尘效果等诸多方面已经表现出了落后和不足。取而代之的干法除尘却弥补了湿法系统的这些缺点，成为现阶段转炉煤气净化回收的主流方式。因此，将现有转炉的湿法除尘系统改造为干法除尘系统已成为各炼钢厂节能减排措施中的重点工程。下面以2012年唐山某钢铁公司湿法改干法工程为实例，介绍转炉煤气湿法除尘系统改造为干法除尘系统的全过程。

1　原转炉及其煤气净化系统的参数

转炉数量/个：1

转炉工程容量/t：60

每炉最大出钢量/t：70

每炉平均出钢量/t：60

冶炼周期/min：28～30

铁水装入量/(t/炉) ：平均60，最大70

2　改造目标

改造后的系统性能保证值见表1。

3　改造后系统基本组成

转炉干法除尘气体处理工艺设备主要有：汽化冷却烟道(厂房内设备)、蒸发冷却器(厂房内设备)、圆筒形静电除尘器、风机、切换站、煤气冷却器、放散烟囱(利旧)、粉尘输送系统、系统电气控制设备。

4　改造过程

4.1改造工期及停炉时间

此次改造时间紧迫，从2012年11月立项，到目标投产日期2013年5月1日，仅仅半年的时间。首先是一个月的设计工作，2012年12月底将设计工作完成，2013年3月部分设备在加工厂内已经制作完成，并将设备基础全部浇筑完成。进入现场将厂房外部的电除尘器、切换站及煤气冷却器等进行加工及安装。2013年4月15号停炉，停炉时间只有25天，包括拆除厂房内原有设备，安装干法系统的新设备以及调试时间。

表1　改造后系统性能保证值Table 1　Guaranteed value of system performance after reconstruction

4.2改造施工

改造施工包括厂房外设备的安装、停炉后厂房内部设备的拆除和新设备的安装以及电气控制系统的施工。

首先，在厂房外部设备基础浇筑完成且设备制作完毕后，安装系统中主要设备圆筒式电除尘器、风机、消音器、切换站、煤气冷却器及系统管道和控制阀门。此部分工作大约需要两个月的安装时间，具备条件的话应该尽早将每一处的介质及控制设备安装到位，并进行调试，以保证系统中的每个单体设备提前具备投产条件。

厂房外部设备安装完成后，再厂房内部设备制作完成的条件下，协商停炉具体时间。待停炉后，拆除厂房内原转炉煤气一次除尘系统设备，包括汽化冷却烟道末段，文氏管及其周边附属的脱水器、排水槽等等，给蒸发冷却器及粗灰系统的安装准备充足的空间和条件。蒸发冷却器利用原一级文氏管位置标高为+17.45m平台的大梁加固后作为支撑基础，利用转炉+5.5m平台的大梁作为粗灰仓的支撑基础，对蒸发冷却器和粗灰系统进行全面安装，并在+23.45m平台处安装蒸发冷却器介质阀组，然后在新汽化冷却烟道末段的预留孔上安装一定数量的双介质喷枪。所有设备安装并检验完毕后，通入氮气、水、压缩空气以及蒸汽等相应介质冲洗所有介质管道，以保证设备运行时的干净清洁，保证需用介质的设备正常运行。设备安装的同时，电气控制设备也已全部运输至相应的电气控制室内，同时将所有电气控制点按照设计全部连接并逐一打点校验，为整个系统的调试工作做好充分准备。

5　新系统的调试与运行

5.1新系统调试

所有设备安装完毕后即可进入系统调试阶段。首先将各个单体设备转向、位置、间隙、开关量等调整到运行时的最佳状态，然后在冷态下开启整个系统，进行系统空载运行。在此阶段重点应将电除尘器的空载升压工作做到最佳的状态，因为这是整个系统中核心部位，也是整个系统运行效果好坏的关键因素。反复升压，反复调整电除尘器的内部间距等机械设备，最终保证每个电场的空载升压均不低于68kV。另一个调试的关键部位即蒸发冷却器的介质控制阀组。首先将供水系统中泄压阀的泄水压力调整到蒸发冷却器所需的水压力范围内，将氮气压力调整为正常的使用压力，拆开喷枪前的金属软管，避免蒸发冷却器本体内有水流入，让少量试验用水流在厂房内的平台上，确保炼钢时的粗灰不会粘结在蒸发冷却器和粗灰仓壁上。调整好阀组各控制阀门和仪表后，即可等待转炉炼钢。

5.2新系统的运行

转炉炼钢前，开始烘炉，做好风机的开启及蒸发冷却器温度控制等各方面的运行准备。首先随着风机开启和烘炉的点火，整个系统的温度会随着炉气温度上升，虽然未达到喷水温度，但为避免发生意外，此时须熟练的操作人员在上位机上巡视各部位的运行状态，特别注意蒸发冷却器入口和出口温度，一旦达到程序设置的喷水温度，须手动打开喷水阀门进行温度控制，以保证系统运作状态良好(投运前几炉钢，应该手动控制蒸发冷却器喷淋阀组，找到整个系统运行的最佳状态，以便设置自动控制时的各项参数)。烘炉约半小时后，转炉进入兑铁状态，蒸发冷却器温度也会随着铁水的加入而上升。兑铁完毕后开始下枪吹氧，吹氧状态下，大量高温烟气会经过蒸发冷却器降温后进入电除尘器，通过蒸发冷粗除尘和电除尘器的精除尘后，洁净的烟气会通过风机流向切换站，当切换站前面的煤气分析仪检测到煤气含量不合格时会自动通过放散烟囱将煤气点火放散；当分析仪检测到煤气合格后，将自动切换到煤气冷却器进行煤气回收，此时，煤气冷却器将温度为一百多度的煤气冷却到70℃左右，送入煤气柜贮存待用。整个系统中有两个部位会产生除尘产物，这就是蒸发冷却器下的粗灰系统和除尘器下

的细灰系统。两部分各自把粗灰和细灰收集在灰仓内，待若干炉后，灰仓达到一定的料位时，由专门的运灰车将粗细灰运送至原料车间，对粗细灰进行筛分再利用，真正达到了节能减排的目的。

6　结论

通过对转炉煤气干法净化回收系统的运行各参数的实际采样和观察，将干法系统和同一转炉的原湿法系统各参数的对比验证，得出结论：

(1)采用新系统后， 60t转炉每年就能节约运行费用约600万元，且减少对大气的污染，比原来减少大气排放烟尘达60余吨，大大改善了周边环境。

(2)经国家有关部门检测后，检测结果是最高烟气含尘浓度为12.7mg/m3，平均为8.58mg/m3，不仅达到了预期的改造目标，且远远低于国家对烟气排放的标准。

(3)该系统阻力小，系统风机功率仅为500kW(湿法风机电机功率为1 200kW)，是湿法系统的一半，因此，节电效果显著。

(4)该系统无须水处理，系统节水效果显著，回收的粉尘是干粉尘，可以直接回收利用，无二次污染。

(5)该系统煤气回收切换快，煤气回收量大。

(6)该系统运行维护费用低，人员配置少，而且运行维护人员工作环境较好，劳动强度较小。

因此，转炉煤气湿法除尘系统改造成为干法除尘系统是成功合理并且意义极大的。

[1]陈敏. 管式电除尘器治理玻璃窑炉烟气[J]. 环境保护，1992(5)：17-27.

[2]邹雪峰. 煤气干法除尘在矿热炉烟气处理商定应用[J]. 工业建筑，2013(增刊)：85-87.

编辑陈秀娟

An Engineering Application Example of Converter Gas Dust Removal at a Time by Dry Method Instead of Wet Method

Li Yonghui, Gao Lu, Zhang Juan, Ai Hua, Li Yongwei

Thetraditionalconvertergaswetdustingsystemhasshownbackwardnessandshortageinsewagetreatment,systemresistanceanddustremovaleffect,etc..Drydustingwhichmakesuptheshortcomingsofthewetdustingsystemhasbecomethemainmethodofconvertergaspurificationandrecoveryatthepresentstage.Reconstructionprojectofwetdustingsystemchangedintodrydustingsystemforexistingconverterhasbecomethekeyprojectforenergysavingandemissionreductioninsteelmills.

convertergasdrydusting;wetdusting;energysavingandemissionreduction;reconstruction

2016—07—01

李永辉(1981—)，从事环保节能装备的研究和应用。

TG232.2

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