轉爐一次煙氣聲波團聚除塵超低排放技術研發與應用綜述
轉爐煙氣超低排放是這樣實現的
2026-04-16 03:18:09
轉爐煉鋼是我國長流程鋼鐵生產工藝中最重要的工序過程。轉爐煉鋼在吹煉過程中產生以一氧化碳為主體、含少量二氧化碳和其他微量成分的氣體,其中還夾帶著大量氧化鐵、金屬鐵粒和其他細小顆粒固體塵埃,對大氣和生產車間環境汙染嚴重。其汙染物的特點為:煙氣中含塵濃度高、粒度細,汙染嚴重;煙氣溫度高,廢氣治理工藝中複雜性增加;廢氣治理中的熱能、一氧化碳和煙塵中的含鐵量都符合回收綜合利用的條件。
2012年10月1日正式頒布實施的《煉鋼工業大氣汙染物排放標準》規定,轉爐一次煙氣顆粒物排放濃度現有企業為100mg/m3、新建企業及特別地區為50mg/m3。近年來,環保要求越來越嚴格,特別是藍天保衛戰以來,生態環境部等五部門於2019年4月份聯合頒布了《關於推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》,將轉爐煙氣顆粒物排放濃度定為10mg/m3。因yin此ci,在zai選xuan擇ze轉zhuan爐lu高gao溫wen高gao濃nong度du煙yan氣qi處chu理li工gong藝yi時shi,既ji要yao確que保bao其qi能neng滿man足zu國guo家jia最zui新xin的de環huan保bao要yao求qiu,又you要yao重zhong點dian特te別bie關guan注zhu其qi運yun行xing效xiao率lv和he可ke靠kao性xing,使shi其qi能neng與yu煉lian鋼gang生sheng產chan的de節jie奏zou相xiang匹pi配pei,達da到dao治zhi汙wu染ran、保環境、保生產、節能、減排、降耗的目標。
北京博鵬中科環保科技有限公司為響應國家號召,滿足鋼鐵企業希望不影響煉鋼節奏、在(zai)原(yuan)有(you)除(chu)塵(chen)係(xi)統(tong)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)進(jin)行(xing)改(gai)造(zao),從(cong)而(er)滿(man)足(zu)超(chao)低(di)排(pai)放(fang)的(de)要(yao)求(qiu),將(jiang)聲(sheng)波(bo)團(tuan)聚(ju)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)於(yu)轉(zhuan)爐(lu)煙(yan)氣(qi)除(chu)塵(chen),采(cai)用(yong)聲(sheng)波(bo)團(tuan)聚(ju)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu),使(shi)煙(yan)氣(qi)中(zhong)的(de)細(xi)顆(ke)粒(li)物(wu)之(zhi)間(jian)發(fa)生(sheng)團(tuan)聚(ju),顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv),從(cong)而(er)實(shi)現(xian)轉(zhuan)爐(lu)煙(yan)氣(qi)超(chao)低(di)排(pai)放(fang)的(de)改(gai)造(zao)。該(gai)技(ji)術(shu)具(ju)有(you)流(liu)程(cheng)簡(jian)單(dan)、布置緊湊靈活、占地麵積小、一次性投資低等特點。該項技術成果獲得實用新型專利3件、軟件著作權2件,已成功應用於澳森鋼鐵、連雲港亞新鋼鐵等企業,顆粒物排放濃度小於10mg/m3 ,社會效益和經濟效益顯著。
技術內容
一(yi)是(shi)利(li)用(yong)高(gao)強(qiang)聲(sheng)波(bo)輻(fu)射(she)處(chu)理(li),使(shi)煙(yan)氣(qi)中(zhong)的(de)超(chao)細(xi)顆(ke)粒(li)物(wu)之(zhi)間(jian)發(fa)生(sheng)快(kuai)速(su)團(tuan)聚(ju),使(shi)粉(fen)塵(chen)和(he)液(ye)滴(di)的(de)粒(li)徑(jing)大(da)幅(fu)增(zeng)加(jia),顯(xian)著(zhu)改(gai)善(shan)了(le)後(hou)續(xu)脫(tuo)水(shui)除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)。經(jing)過(guo)前(qian)期(qi)工(gong)程(cheng)項(xiang)目(mu)驗(yan)證(zheng),該(gai)技(ji)術(shu)能(neng)夠(gou)使(shi)企(qi)業(ye)在(zai)保(bao)留(liu)現(xian)有(you)濕(shi)法(fa)除(chu)塵(chen)係(xi)統(tong)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),實(shi)現(xian)顆(ke)粒(li)物(wu)排(pai)放(fang)濃(nong)度(du)小(xiao)於(yu)10mg/m3。
二是開發了適合高塵高濕條件下的聲波團聚專用氣動聲源裝置,具有很高的聲轉換效率。傳統的電聲聲源需要經過電→磁→機械振動→聲(sheng)能(neng)等(deng)多(duo)個(ge)環(huan)節(jie)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan),因(yin)此(ci)效(xiao)率(lv)低(di)下(xia),且(qie)線(xian)圈(quan)振(zhen)膜(mo)等(deng)部(bu)件(jian)不(bu)能(neng)在(zai)高(gao)溫(wen)高(gao)塵(chen)條(tiao)件(jian)下(xia)使(shi)用(yong)。而(er)新(xin)開(kai)發(fa)的(de)聲(sheng)波(bo)團(tuan)聚(ju)專(zhuan)用(yong)氣(qi)動(dong)聲(sheng)源(yuan),直(zhi)接(jie)將(jiang)壓(ya)縮(suo)氣(qi)體(ti)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)為(wei)介(jie)質(zhi)振(zhen)動(dong),轉(zhuan)化(hua)效(xiao)率(lv)可(ke)以(yi)高(gao)達(da)80%,bingqiejiegoujiandan,zhengticaiyongbuxiugangzhizuo,wuhuodongbujian,nenggounaigaowengaochen,shiyongshoumingchang。gaizhuangzhizaiyunxingzhong,zhixiaohaoshaoliangyasuodanqi,yunxingchengbenheweihuchengbenfeichangdi。
sanshiyanfadechaodipaifangxingongyijuyouduozhongchuchenjishuouhebuzhifangshi。caiyongshengbotuanjujishuzengxiao,liyongyuanyoupenwuxitongjinxingouhe,dafutishengchuchenxiaoguo。shengbotuanjugongyibuzhifangshifeichanglinghuo,keyidanduzengshezhuanyongdeshengbotuanjushi,shixianfenchenningbing,yekeyizaituoshuitaxiabuheshideweizhibuzhigaoqiangshengyuan,jinxingshengbotuanju。jutibuzhifangshi,keyigenjugangtieqiyexianyoudechuchenxitonggongyitedianhezhandiqingkuangjinxinglinghuoxuanze。
技術原理
聲sheng波bo團tuan聚ju是shi一yi種zhong氣qi溶rong膠jiao預yu處chu理li技ji術shu,在zai煙yan氣qi進jin入ru除chu塵chen器qi之zhi前qian,運yun用yong高gao強qiang聲sheng場chang進jin行xing輻fu射she處chu理li,在zai數shu秒miao的de時shi間jian內nei,煙yan氣qi中zhong的de顆ke粒li之zhi間jian發fa生sheng團tuan聚ju,使shi煙yan氣qi的de顆ke粒li數shu目mu減jian少shao,平ping均jun粒li徑jing增zeng大da,能neng夠gou在zai後hou續xu的de除chu塵chen器qi中zhong獲huo得de好hao的de除chu塵chen效xiao率lv,從cong而er達da到dao控kong製zhi細xi顆ke粒li物wu排pai放fang的de目mu的de。
轉爐一次煙氣聲波團聚除塵超低排放技術就是利用聲波對超細顆粒的團聚作用,研究開發了具有以下特點的聲源裝置:聲功率大;轉換效率高,可達80%;頻率可控;適合高塵、高溫工況;能夠快速拆裝,便於維護。由此,使聲波團聚技術應用於轉爐一次除塵超低排放成為可能。
技術特點
yishichuchenxiaolvgao,shebeiyunxingwending。yanjiukaifadeshihegaochengaoshitiaojianxiadeshengbotuanjuqidongshengyuanzhuangzhi,kezhijiejiangyasuoqitinengliangzhuanhuanweijiezhizhendong,zhuanhuaxiaolvgaoda80%。係統采用洗滌塔、文氏管、帶聲波團聚增效裝置的高效除塵器三級除塵,設備運行穩定,保證淨化效果,排放濃度可以達到10mg/m3的超低排放要求。
二是施工方便、流程簡單、布置緊湊。改造周期短,一般停產改造周期在8天~10天,如果現在采用雙塔文除塵工藝,停產改造時間為3天tian。該gai技ji術shu能neng充chong分fen利li用yong原yuan有you係xi統tong布bu置zhi空kong間jian,將jiang一yi級ji噴pen霧wu蒸zheng發fa洗xi滌di塔ta取qu代dai一yi文wen,環huan縫feng文wen氏shi管guan取qu代dai二er級ji文wen氏shi管guan,高gao效xiao除chu塵chen器qi取qu代dai原yuan有you脫tuo水shui器qi,不bu在zai廠chang房fang外wai額e外wai占zhan地di。
三san是shi多duo種zhong除chu塵chen技ji術shu耦ou合he,一yi次ci性xing投tou資zi低di。該gai超chao低di排pai放fang新xin工gong藝yi具ju有you多duo種zhong除chu塵chen技ji術shu耦ou合he布bu置zhi方fang式shi,布bu置zhi緊jin湊cou,設she備bei可ke以yi利li舊jiu。采cai用yong聲sheng波bo團tuan聚ju技ji術shu增zeng效xiao,利li用yong原yuan有you噴pen霧wu係xi統tong進jin行xing耦ou合he,大da幅fu提ti升sheng除chu塵chen效xiao果guo。如ru果guo目mu前qian采cai用yong的de是shi排pai放fang濃nong度du小xiao於yu30mg/m3的de雙shuang塔ta文wen工gong藝yi,隻zhi在zai二er級ji塔ta或huo者zhe脫tuo水shui器qi上shang進jin行xing局ju部bu改gai造zao就jiu可ke以yi實shi現xian超chao低di排pai放fang的de目mu的de。與yu其qi他ta工gong藝yi比bi較jiao,采cai用yong該gai工gong藝yi每mei座zuo轉zhuan爐lu節jie省sheng投tou資zi費fei用yong400萬元左右。
四是安全性好,不影響煉鋼節奏。該工藝因為沒有電火花,不存在爆炸的危險,安全性好,對煉鋼操作無特殊限製,不影響煉鋼節奏。
五是智能控製係統,除塵係統高效節能。北京博鵬中科環保科技有限公司研發的STW智能控製係統充分考慮了煉鋼工藝的特點,吹氧(前燒期、回收期、後燒期)、加料、兌鐵、濺(jian)渣(zha)護(hu)爐(lu)等(deng)不(bu)同(tong)階(jie)段(duan)煙(yan)氣(qi)特(te)點(dian)都(dou)能(neng)兼(jian)顧(gu),並(bing)且(qie)研(yan)發(fa)了(le)爐(lu)口(kou)微(wei)差(cha)壓(ya)檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置(zhi),解(jie)決(jue)了(le)取(qu)壓(ya)點(dian)堵(du)塞(sai)的(de)問(wen)題(ti),與(yu)文(wen)氏(shi)管(guan)開(kai)度(du)進(jin)行(xing)聯(lian)鎖(suo),很(hen)好(hao)地(di)解(jie)決(jue)了(le)集(ji)塵(chen)效(xiao)果(guo)和(he)淨(jing)化(hua)效(xiao)果(guo)的(de)問(wen)題(ti)。
六是檢修方便、yunxingfeiyongdi。shengbotuanjuzhuangzhicaiqulekekuaisuchaizhuangdelianjiefangshi,dingqiqinglijikebaozhengjinghuaxiaoguo,jianxiufangbian,beipinbeijianxiaohaoliangxiao。gaigongyibuzengjiaxitongzuli,zhishizengjialeyixiedanqidexiaohaoliang,yunxingfeiyongdi。
應用實踐
轉爐一次煙氣聲波團聚除塵技術,於2018年10月首次用於辛集市澳森煉鋼廠3號轉爐煙氣淨化係統,達到了顆粒物排放濃度低於10mg/m3的目標;隨後用於辛集澳森煉鋼廠1號、2號轉爐煙氣淨化係統 、亞新鋼鐵公司煉鋼廠2座150噸轉爐、唐山瑞豐1座210噸轉爐,目前已有5座轉爐投產,並得到了業主認可。經聲波團聚除塵技術改造後,轉爐煙氣顆粒物下降達70%左右,實現了轉爐煙氣超低排放的要求。
該項技術已通過由中國金屬學會組織的科技成果評價,與會專家認為該項技術達到國內領先水平,建議加大在行業內的推廣力度。
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