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九州環(huán)保淺談國內煉鋼一次除塵改造工程方向

文章作者:九州環(huán)保   發(fā)布時(shí)間:2020-05-30
近年來(lái)對于環(huán)保要求不斷提高,對于冶金行業(yè)大氣排放污染進(jìn)一步加強,國務(wù)院批復實(shí)施《區域大氣污染防治“十二五”規劃》,在控制區的火電、鋼鐵、石化、水泥、有色以及化

1.概況

  近年來(lái)對于環(huán)保要求不斷提高,對于冶金行業(yè)大氣排放污染進(jìn)一步加強,國務(wù)院批復實(shí)施《區域大氣污染防治“十二五”規劃》,在控制區的火電、鋼鐵、石化、水泥、有色以及化工等六大行業(yè)執行大氣污染物特別排放限值。規劃要求,自2015年1月l日起,現有企業(yè)執行轉爐(一次煙氣)污染顆粒物排放限值為SOIng//m3。目前,在國內很多鋼鐵企業(yè)煉鋼轉爐一次除塵系統采用的是濕法除塵系統(俗稱(chēng)老0G法和新0G法)、干法除塵系統(俗稱(chēng)LT法)。隨著(zhù)2015年新排放標準實(shí)施,煉鋼轉爐一次除塵采用0G法已無(wú)法滿(mǎn)足要求,因此需對于一次除塵0G系統進(jìn)行整改以滿(mǎn)足環(huán)保要求。
  2.0G濕法除塵系統
  OG法以日本的OG系統為代表,日本新日鐵公司和川崎公司在50年代末期開(kāi)始研究OG除塵系統,直到1968年君津250t轉爐0G裝置投入運行,標志著(zhù)0G系統走向成熟;19了6年3月次OG技術(shù)研討會(huì )正式召開(kāi)。
轉爐在吹氧冶煉時(shí)產(chǎn)生含有大量CO和氧化鐵類(lèi)的高溫煙氣,為了防止污染,保護環(huán)境,設置一套獨立的煙氣凈化系統,對煙氣進(jìn)行凈化處理并放散(回收)煤氣。當轉爐工作狀態(tài)處于前、后燒期或不能實(shí)現煤氣回收時(shí),經(jīng)凈化處理后的煙氣通過(guò)煙囪在高空點(diǎn)火燃燒放散。
  2.1老OG法
  老OG系統采用未燃法雙級文氏管除塵,高溫煙氣經(jīng)活動(dòng)煙罩、固定煙罩和汽化冷卻煙道冷卻至900一1000℃左右,然后進(jìn)入第文氏管(簡(jiǎn)稱(chēng)“一文”)進(jìn)行粗除塵并進(jìn)一步進(jìn)行降溫,一文出口溫度約在65、70℃,然后通過(guò)管道連接進(jìn)入級文氏管(簡(jiǎn)稱(chēng)“二文”)進(jìn)行精除塵。二文喉口斷面積可通過(guò)液壓裝置進(jìn)行調節,喉口過(guò)濾風(fēng)速范圍在60、100耐S,喉口側面有噴槍噴水,霧化效果好,除塵。精除塵的煙氣通過(guò)90“彎頭脫水器、水霧分離器、脫水塔后,經(jīng)風(fēng)機通過(guò)放散塔燃燒后,達標放散。排放濃度可控制在IOOmg/m3;
  工藝流程如下:轉爐爐氣一活動(dòng)煙罩一固定煙罩一汽化冷卻煙道一溢流定徑文氏管一重力脫水器一R一D可調喉口文氏管一90“彎頭脫水器一水霧分離器一煤氣流量計一風(fēng)機前切斷閥一鼓風(fēng)機一一水封逆止閥及V形水封一煤氣貯氣柜三通切換閥一一煤氣放散塔一點(diǎn)火裝置一燃燒放散。
  2.2新OG法
  新OG法系統采用的是雙塔工藝除塵,高溫煙氣經(jīng)活動(dòng)煙罩、固定煙罩和汽化冷卻煙道冷卻至900一1000℃左右,然后進(jìn)入噴淋塔進(jìn)行粗除塵并進(jìn)一步進(jìn)行降溫,出口溫度約在65、70℃,然后通過(guò)管道連接進(jìn)入環(huán)縫進(jìn)行精除塵。環(huán)縫流通斷面積可通過(guò)液壓裝置進(jìn)行調節,過(guò)濾風(fēng)速范圍在60、10Om廠(chǎng)S,喉口頂部設計有噴槍噴水,霧化效果好,除塵。精除塵的煙氣通過(guò)脫水塔后,經(jīng)風(fēng)機通過(guò)放散塔燃燒后,達標放散。排放濃度可控制在70mg/m3;轉爐煤氣凈化回收系統流程如下:轉爐爐氣一活動(dòng)煙罩一固定煙罩一汽化冷卻煙道一文氏管一重力除塵器一環(huán)縫洗滌器一90”彎頭脫水器一旋風(fēng)脫水塔一風(fēng)機前切斷閥一煤氣鼓風(fēng)機一一水封逆止閥及U形水封一煤氣儲氣柜一三通切換閥一煤氣放散塔一點(diǎn)火裝置一燃燒放散
  3.一次除塵改造方向及難點(diǎn)剖析
  目前,據不統計,國內40%鋼廠(chǎng)一次除塵系統采用老OG除塵方式,隨著(zhù)這些年的使用,環(huán)保要求己經(jīng)不能滿(mǎn)足要求,需對該系統進(jìn)行整改。一次除塵系統與環(huán)境除塵系統不同,環(huán)境除塵的含塵煙氣主要是空氣,而一次除塵系統含塵煙氣主要是煤氣,主要成分是C0;環(huán)境除塵的除塵系統核心主要是布袋除塵器,環(huán)境除塵系統不達標,改造范圍主要是除塵器,而濕法除塵系統的除塵核心在塔樓內,因此受場(chǎng)地、現場(chǎng)條件等限制,改造起來(lái)非常復雜和麻煩。根據現有一次除塵發(fā)展方向,具體的改造主要有以下3種情況:
  1)濕法改干法系統;2)濕法改半干法系統;3)老OG改新0G系統;以上的3種整改方式各有利弊,具體可根據鋼鐵廠(chǎng)自身情況統籌考慮。
  3.1濕法改干法系統
  干法除塵系統流程圖:
  若是將現有濕法除塵系統更改為干法除塵系統,需改造的范圍主要是:塔樓內氣化冷卻煙道末端需改造、設備區域煤氣冷卻器供水系統改造;拆除現有塔樓內一次除塵設備、設備區域就有水處理設施拆除、設備區域風(fēng)機電機以及配套濕法除塵系統拆除;塔樓內新建蒸發(fā)冷卻器、香蕉彎、設備區域新建靜電除塵器、軸流風(fēng)機電機、消聲器、切換杯閥以及煤氣冷卻器。
  濕法改干法系統,系統的初期投資較另外2種改造方式大,改造以及新建設施較多,另外設備區域設備無(wú)法利舊,還需將現有設備拆除并改造。系統改造后,對于系統的濁環(huán)水循環(huán)水量有較大的降低,排放濃度可達10mg加3,滿(mǎn)足環(huán)保要求,節能減排。
  3.2濕法改半千法系統
  半干法的工藝流程為煙氣通過(guò)氣化冷卻器煙道冷卻之后,溫度由1450℃降低至900℃左右,然后經(jīng)過(guò)水冷夾套進(jìn)入噴霧塔進(jìn)行精除塵,再進(jìn)入環(huán)縫文氏管進(jìn)行精除塵,進(jìn)入旋流脫水器進(jìn)行脫水,經(jīng)風(fēng)機通過(guò)放散塔燃燒后,達標放散。
  半千法流程:
  若是將現有濕法除塵系統更改為半千法除塵系統,需改造的范圍主要是:塔樓內氣化冷卻煙道末端需改造、塔樓內需拆除(或利舊)舊有設備、設備區域設備可利舊。濕法改半千法系統,系統的初期投資較另外2種改造方式中等,改造以及新建設施較多,另外設備區域設備可利舊。系統改造后,對于系統的濁環(huán)水循環(huán)水量有略微降低,排放濃度可達50mg/m3,滿(mǎn)足環(huán)保要求。
  3.3老OG改新OG系統
  目前有許多鋼廠(chǎng),煉鋼一次除塵系統采用的是老OG系統,但是由于資金、場(chǎng)地等一系列原因限制,無(wú)法更換干法和半干法除塵系統,因此業(yè)主希望僅將核心設備件更換,即由老OG更換為新0G除塵系統。該模式有一個(gè)核心問(wèn)題所在,就是原有系統所選風(fēng)機為濕法風(fēng)機,風(fēng)機壓頭在2了00OPa左右。若風(fēng)機不更換,環(huán)縫處阻損在18000Pa,排放濃度僅能滿(mǎn)足了omg/3-m3;若要滿(mǎn)足排放標準,環(huán)縫處阻損需設計在22000Pa左右,該風(fēng)機壓頭需考慮在30000Pa。
  4.結束語(yǔ)
  在目前鋼鐵企業(yè)的發(fā)展形勢下,對于顆粒物污染的規定和能源回收己經(jīng)是重中之重,建設清潔、和可持續發(fā)展的新型鋼鐵廠(chǎng)己提上日程。從以上的分析來(lái)看,從目前的發(fā)展趨勢來(lái)看,煉鋼轉爐一次除塵工藝采用LT法適應我們的發(fā)展大環(huán)境,也是今后的發(fā)展主流,它有可能部分或者補償轉爐煉鋼過(guò)程中的全部能耗,實(shí)現負能煉鋼。半干法以及新0G法的技術(shù)革新隨著(zhù)的政策出臺也迫在眉睫,如何合理的布置塔樓內的設備,提效率,降低排放濃度,需要我們進(jìn)一步努力。
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