内容发布更新时间 : 2024/5/3 15:42:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

转炉一次烟气干法净化与煤气回收系统及维护

摘要：介绍了干法除尘系统的运行工艺，以宣化钢铁二钢轧厂干法除尘系统为例，简述了干法除尘系统的设备组成，在深入认识干法除尘系统的结构基础上，掌握干法除尘的运行原理及维护要点，从而保障干法除尘系统的正常运行，并降低设备故障率。

关键词：干法除尘;煤气冷却器

概述

在转炉生产过程中，产生大量含CO的烟气，其中带有氧化铁、氧化钙、二氧化硅、氧化镁及其它成份构成的固体颗粒。应用转炉一次烟气干法净化与煤气回收系统（以下简称干法除尘系统），可以高效净化烟气以保护环境，同时收得洁净的高热值转炉煤气。本文主要介绍了干法除尘系统的运行工艺，以宣化钢铁二钢轧厂干法除尘系统为例，简述了干法除尘系统的设备组成，在深入认识干法除尘系统的结构基础上，掌握干法除尘的运行原理及维护要点，从而保障干法除尘系统的正常运行，并降低设备故障率。

1.干法除尘系统工艺描述

转炉炼钢过程中产生的高温烟气首先由活动烟罩捕集，然后经过汽化冷却烟道，在回收热能的同时对烟气进行初次降温。一般汽化冷却烟道出口温度约为800-1000℃。干法除尘系统采用蒸发冷却的方式进行烟气的二次降温，同时捕集粗颗粒粉尘。为满足电除尘器工作的温度条件，蒸发冷却器出口温度一般控制在170～250℃范围内。冷却后的烟气进入静电除尘器进行精除尘，除尘器出口烟气含尘浓度≤10mg/Nm3。在吹炼过程中，由于转炉烟气中CO浓度是不断变化的，在吹炼前期和后期产生的低CO含量的烟气净化后通过放散杯阀，进入放散烟囱点火放散。在吹炼中期产生的高CO含量的烟气净化后通过回收杯阀，进入煤气冷却器进一步将温度降到60℃以下，然后送入煤气柜储存。非吹炼期间的废气则经过电除尘器净化后，通过放散杯阀，进入放散烟囱后直接放散。

2.干法除尘系统设备组成及主要运行原理 干法除尘系统按功能分为三个子系统：

2.1烟气冷却系统：主要由汽化冷却烟道、蒸发冷却器组成。 2.2烟气净化系统：主要由电除尘器、风机、放散烟囱组成。 2.3煤气回收系统：主要由煤气冷却器等组成。

3.蒸发冷却器组成及设备运行原理

蒸发冷却器由以下部分组成：织物补偿器、蒸发冷却器壳体、支撑/限位环、蒸发冷却器灰斗、维护和操作平台、喷雾系统、保温设施及检修人孔等。

蒸发冷却器入口烟气温度为800～10000C，通过喷淋系统将雾化后的冷却水

喷入蒸发冷却器中直接冷却烟气。为了进行充分的热交换，蒸发冷却器设计了足够有效的热交换容积。

蒸发冷却器除了冷却烟气外，还可依靠气流的减速以及进口处水滴对烟尘的润湿将粗颗粒的粉尘分离出去，达到初步除尘的目的。沉积在蒸发冷却器底部的粉尘由链式输送机排出。蒸发冷却器容积的设计还应充分保证烟气中的冷却水有足够的时间完全汽化，使得沉积的粉尘为干燥状态。

蒸发冷却器还有对烟气调质的功能。蒸发后的水蒸汽是强电负性气体，可有效提高烟气的电离效果，粉尘中水分的增加则可降低粉尘比电阻，两者的共同作用可有效提高电除尘器的收尘效率。

4.电除尘器运行原理

静电除尘器的功能是收集转炉烟气中的灰尘。由于转炉冶炼是间断操作的，因此废气和煤气交替通过净化系统。为防止爆炸性混合气体的形成，整个系统设计成最佳流体动力学结构，即烟气在整个路径上成柱塞流状流动。静电除尘器内沿气流方向平行布置收尘极，收尘极由环梁支撑，这些收尘极形成多个收尘通道。放电极间隔均匀地布置在收尘通道中心，由绝缘子支撑。

通过高压硅整流变压器和其控制系统，施加给放电极负的高压，使得在放电极和收尘极之间形成负高压电场。含尘烟气进入静电除尘器后，可电离气体被电离，在电场力的作用下，向极性相反的方向运动。气体正离子很快被放电极捕集，而大量气体负离子在电场力作用下向收尘极运动，气体负离子在运动过程中与粉尘碰撞并附着在粉尘上，使粉尘荷电，荷电粉尘向收尘极运动直至被收尘极捕获。

经过一定时间待粉尘积到一定厚度后，通过振打清灰装置将粉尘震落到除尘器下部，再通过刮灰装置将粉尘刮到内置链式输灰机内，进而通过输灰系统将粉尘输送到储灰仓。

5.轴流风机设备组成及运行原理

轴流风机驱动装置、吸入管、风机转子、传动轴、机座、冷却风机、外部保温层等。

轴流风机为干法系统提供动力，将转炉在生产过程中产生的烟气和灰尘吸到除尘器内，通过除尘器对转炉烟气进行净化，净化后的转炉烟气分别送往煤气柜或者排放到大气内。由于干法除尘系统的系统阻力较小，系统所要求的风机压头较低，功率消耗也相对较小，因此采用轴流风机。当系统进入回收状态时，风机出口需要较高的压力（根据回收系统阻力和煤气柜的压力确定），需要对系统的压力和流量进行控制。这个功能是由电机通过变频调速实现的。

6.放散烟囱主要设备组成及运行原理

放散烟囱是由筒体、放散点火装置和氮气引射装置组成的。

点火装置位于放散烟囱头部，点火装置中设置点火燃烧器，其气源采用焦炉煤气，焦炉煤气通过单独的管道供给。每一个燃烧器启动点火的功能状态由热电偶给出信号监控。焦炉煤气和助燃空气的供给通过压力开关进行监控。如果在转炉吹氧阶段轴流风机出现故障，氮气引射装置便开始工作，将系统内的烟气抽出。

7.煤气冷却器

为了达到煤气入柜所需温度要求，在切换站和煤气柜之间安装了煤气冷却器。通过对CO气体直接喷水冷却，使得回收的CO气体温度降低，体积缩小。冷却用水使用独立的循环泵组和水池。为方便煤气回收系统的维修，在煤气冷却器出口管道上设置眼镜阀，需要时进行关闭。

8.结语

转炉一次烟气干法净化与煤气回收系统是一套较为先进的复杂系统运行设备，需要从整体工艺及运行原理考虑，综合诊断检修及日常保养，为了更好的维护设备，及时消除隐患，需要高素质的检修点检人员以及操检合一的管理理念，最大限度的保证设备系统的稳定正常运行，从而提高设备使用寿命，节约备件费用，降低备件故障率。