浅谈转炉一次烟气OG湿法除尘系统改造工艺

胡绪升　王艳婷　王鹏军　雷国鹏　严博

1概述

随着我国钢铁行业的不断发展.面对近年来日趋严重的雾霾问题，国家环保部门对炼钢厂转炉的环保、能耗标准提出了更高的要求。原有的湿法除尘工艺由于其排放效果不理想、耗能高、占地面积大等不足，已严重制约了炼钢厂的环保、经济效益指标，因此各炼钢厂开始陆续进行湿法除尘系统的技术改造。

目前针对OG湿法转炉煤气的净化与回收系统改造，主要有以下四种工艺：第一种是目前被广泛推广使用的干法除尘工艺，具有代表性的是德国鲁奇的“LT”系统和奥钢联的“DDS”系统，其具有节能、环保、占地面积小、没有二次污染等优点.在近些年的新建转炉及转炉改造工程中得到了广泛的应用：第二种是充分利用原湿法系统进行升级改造，较具代表性的是介于湿法与干法之间的半干法工艺;第三种是OG湿法后，在风机前串联一套湿式电除尘器：第四种是将传统干法系统中回收侧的煤气冷却器前移至切换站之前，即新型干法系统。

2转炉一次烟气OG湿法除尘系统介绍

转炉一次烟气OG湿法除尘系统的工艺流程如图1所示。转炉烟气在未燃状态下经罩裙下部烟罩、上部烟罩和汽化冷却烟道被冷却至900℃，然后进入除尘装置。除尘装置由饱和塔、文氏管洗涤重力脱水器和90°弯头组成，烟气经净化脱水后，合格煤气由离心风机送入煤气柜作燃料使用，在吹炼前期和后期一氧化碳浓度较低时，由三通阀切换至放散塔燃烧放散。

在早期环保政策要求较低时，转炉煤气湿法工艺的应用较广泛，但后期因环保政策要求的提高，原系统也在不断升级改造，具有代表性的是半干法工艺。半干法工艺可有效保证颗粒物排放≤20mg/Nm³，且其充分利用了原有系统进行改造，一次投资较少，经济效益明显，但是更低的颗粒物排放要求就很难达到。由于资金、场地等因素限制，还可考虑在OG湿法后增加湿式电除尘器，虽能用较少投资将颗粒物排放有效控制在10mg/Nm。以下，但湿式电除尘配套的电源系统能耗较高，且在转炉冶炼期间存在燃爆风险。

3转炉一次烟气干法除尘系统介绍

转炉一次烟气干法除尘系统的工艺流程如图2所示。转炉炼钢产生的高温烟气（1400～1600℃）经汽化冷却烟道和蒸发冷却器冷却，温度降至220～300℃。降温的同时对烟气进行了调质处理，另外烟气经过蒸发冷却器时有30%～40%的粗粉尘沉降到底部，由输灰设备输送至粗灰仓，由汽车定期外运。

粗除尘后的烟气进入电除尘器进一步精除尘，烟气粉尘浓度≤15m/Nm³。当烟气中的CO含量达到可回收条件时，通过切换站回收杯阀进入煤气冷却器，烟气粉尘浓度可进一步降低，同时煤气被冷却至70℃左右，然后进入煤气柜。当烟气中CO含量不满足回收条件时，则通过切换站放散杯阀进入放散烟囱点火燃烧后放散。静电除尘器下设有输灰系统，将所捕集粉尘储存在灰仓，再由运输设备运送至烧结厂。

4新型转炉煤气干法净化与回收系统介绍

新型转炉煤气干法净化与回收系统的工艺流程如图3所示。烟气经过蒸发冷却器双介质喷淋系统，烟气中30%一40%的粉尘被捕集降至底部，再由输灰设备输送至中间储灰仓，在炼钢兑铁水之前直接原位回转炉当渣料利用，降低粗灰回烧结厂的资源消耗。同时将煤气冷却器前移至切换站之前，对无论是否满足回收要求的烟气均通过煤气冷却器进一步降尘。由已投用多个项目的检测结果可知，该工艺系统可有效保证颗粒物排放≤10mg/Nm³。

5新型干法工艺较OG湿法工艺的优势

（1）净化后的颗粒物排放浓度低，保证值为≤10m/m³。

（2）风机磨损小，维护费用低，使用寿命长。

（3）由于粉尘含量低、煤气质量高，为煤气并网带来延伸效益，可消除对管网的伤害。

（4）净化系统阻力小，风机电机能耗低，总能耗约为湿法系统的60%。

（5）循环水量约为湿法系统的1/4，新水消耗量约为湿法系统的1/3。

（6）省去庞大的污水污泥处理设施，占地面积较小。

（7）细灰高氧化铁干粉尘可送回烧结厂作配料利用，粗灰直接原位回用。

（8）按照年產钢100万吨、工业锅炉燃煤火力发电电耗核算，干法系统比湿法系统的能源节省0.520kg标准煤/t钢，年节省520t标准煤，减少排放1352.8t二氧化碳，12.5t二氧化硫，6.2t氮氧化物。

（9）针对普遍关心的转炉干法除尘电场内部泄爆问题，经过多年的研究和改进，已经能有效控制。

6新型干法工艺与OG湿法工艺的能耗比较

以某台120t转炉为例，分析了同等生产条件下采用新型干法工艺和OG湿法工艺的能耗对比情况，结果如下表所示。

7结论

新型转炉煤气干法净化与回收系统作为一种将转炉一次烟气冷却、净化并回收的现代化工艺，被证明是有效的、经济、可靠的，符合国家环保要求。经过OG湿法改造项目统计，将湿法改为干法系统的建设费用回收期为3～4年，故从长远经济效益角度考虑，新型干法工艺是行之有效的除尘系统改造路线。