鋼鐵企業幹濕法除塵運行與合格煤氣采集優化策略
2026-04-14 03:16:39
一、引言
煤氣是在高爐冶煉中所產生的可燃氣體,保障其合格是技術創新、優化完善及操作的關鍵,在冶煉中利用其潛熱、能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)高(gao)效(xiao)節(jie)約(yue)能(neng)源(yuan)的(de)目(mu)標(biao),推(tui)動(dong)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)戰(zhan)略(lve)。因(yin)此(ci),自(zi)我(wo)國(guo)運(yun)用(yong)幹(gan)法(fa)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)以(yi)來(lai)就(jiu)受(shou)到(dao)行(xing)業(ye)領(ling)域(yu)的(de)高(gao)度(du)重(zhong)視(shi)。對(dui)於(yu)幹(gan)法(fa)除(chu)塵(chen)技(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)和(he)發(fa)展(zhan),從(cong)最(zui)初(chu)的(de)高(gao)爐(lu)煤(mei)氣(qi)幹(gan)法(fa)布(bu)袋(dai)除(chu)塵(chen)係(xi)統(tong)的(de)建(jian)設(she)投(tou)運(yun),至(zhi)後(hou)期(qi)不(bu)斷(duan)完(wan)善(shan),到(dao)了(le)九(jiu)十(shi)年(nian)代(dai)初(chu)在(zai)中(zhong)小(xiao)型(xing)高(gao)爐(lu)上(shang)有(you)著(zhe)比(bi)較(jiao)成(cheng)熟(shu)的(de)應(ying)用(yong);此過程、其技術創新一直深入,實踐經驗不斷提高,逐漸被推廣到全國高爐、轉爐的除塵係統行業中。韶關2500 m3、攀鋼1350 m3、鞍鋼2580m3高爐等均已采用了幹法除塵;此ci幹gan法fa除chu塵chen,不bu僅jin簡jian化hua了le工gong藝yi係xi統tong的de複fu雜za性xing,而er且qie從cong根gen本ben上shang解jie決jue了le水shui的de二er次ci汙wu染ran和he汙wu泥ni礦kuang物wu質zhi難nan以yi處chu理li的de問wen題ti。表biao明ming幹gan法fa除chu塵chen技ji術shu在zai煤mei氣qi回hui收shou利li用yong方fang麵mian、所產生的經濟價值和社會效益愈來愈顯著,並且有著良好的發展前景。目前,陝鋼集團漢中鋼鐵有限責任公司的高爐、轉爐同時積極采用了較為先進的幹法除塵技術,其中;煉鐵有一座1280 m3高爐和一座2280 m3高爐均為幹法布袋除塵,煉鋼的兩座120t轉爐全部是幹法靜電除塵。與此同時,陝鋼緊緊圍繞幹法除塵技術的研究進展、再次完善優化;整體保障了企業煤氣質量在10mg/Nm3以內的範圍。
二、保障煤氣合格,幹法除塵中的技術要點
1、控製煤氣的溫度以及水分
zaiyibandegaoluyelianzhong,wendudekongzhizhiguanzhongyao,tayuqiyedejingjixiaoyiyouzhejiaodadeguanxi,jiaruowenduguogao,chuchenxitongdelvdaihuibeishaohuaidaozhiwufashiyong,qixiufuguochengyejiaoweifansuo。lingzhe,wenduguodihuozhengqijiaodadouhuichanshenglvdaijieludengyanzhongdehouguo,daozhichuchenqiwufayunzuoershigongzuotingzhi。suoyi,zaishiyongganfachuchenshebeishi,bawenduheshuifenkongzhizaiyigeshihedefanweineiyouweiguanjian,qizhijiejuedingleganfachuchendexiaoguo。muqian,jiaoweifangbianqieyouxiao、實用的操作應該在布袋除塵器前設置換熱器,當除塵係統溫度過高或者過低時,可以及時調控溫度,以保證煤氣溫度保持在100~230度的適宜範圍內,是使除塵設備保持平穩運行,給企業帶來較為理想的經濟收益。
在轉爐吹氧冶煉時,所產生的煙氣,經過汽化冷卻煙道降溫後,煙氣大約以800~1 000 ℃進入蒸發冷卻器。此時,需要根據實際情況精準控製蒸發冷卻器中的噴水量,從而對煙氣進行冷卻降溫。此後,大約有50%的粉塵通過吸附沉降落入蒸發冷卻器底部的鏈式輸灰機;粗灰經過輸灰係統拉運出指定位置,從而也保證了整體設備的正常運行。
2、自動檢測和人工檢測相結合,防止煤氣遺漏
zidongjianceshebeizaichuchenxitongyunxingzhongsuofahuidejianduzuoyongyeyouweizhongyao,takeyizaixianshishijianzhameiqiyunxingdeanquanqingkuang,baozhangmeiqidegexiangzhibiaoshizhongchuyuhegefanweizhinei。danshi,zidongjiancexitongzailianxuyunxingguochengzhong,yishiyinjiancezhuangzhimouxieqingkuangjigongkuangdeyinsuhuifashengwubaoxinxi;二是這種檢測方式隻是對濾袋破損的整體箱體比較適用,對局部的故障情況檢測不到位;三是測量設備本身出現了故障。所以,一般還要定期與不定的采用人工檢測的方法與其數據對比,更進一步達到檢測的準確性。例如:在幹法除塵設備運行中,一些腐fu蝕shi性xing物wu質zhi及ji大da的de礦kuang物wu質zhi在zai高gao速su煤mei氣qi運yun行xing中zhong被bei布bu袋dai攔lan截jie,經jing過guo強qiang烈lie的de碰peng撞zhuang,物wu質zhi殘can留liu在zai布bu袋dai上shang,是shi濾lv袋dai腐fu蝕shi破po裂lie,或huo因yin高gao溫wen被bei燒shao蝕shi破po裂lie,從cong而er影ying響xiang煤mei氣qi的de質zhi量liang。另ling外wai,爐lu頂ding管guan道dao噴pen淋lin降jiang溫wen等deng都dou會hui給gei煤mei氣qi帶dai來lai一yi定ding量liang的de飽bao和he水shui,這zhe些xie飽bao和he水shui的de集ji聚ju給gei布bu袋dai使shi用yong帶dai來lai了le不bu利li因yin素su,這zhe些xie都dou需xu人ren工gong進jin行xing檢jian測ce、檢查。同時結合自動檢測數據對設備的運行故障給以判斷,從(cong)此(ci)總(zong)結(jie)出(chu)行(xing)之(zhi)有(you)效(xiao)的(de)煤(mei)氣(qi)遺(yi)漏(lou)補(bu)救(jiu)措(cuo)施(shi),才(cai)能(neng)為(wei)除(chu)塵(chen)係(xi)統(tong)的(de)正(zheng)常(chang)運(yun)作(zuo)做(zuo)好(hao)保(bao)障(zhang),完(wan)成(cheng)輸(shu)送(song)符(fu)合(he)質(zhi)量(liang)要(yao)求(qiu)的(de)煤(mei)氣(qi),保(bao)持(chi)企(qi)業(ye)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)與(yu)價(jia)值(zhi)。
3、維持設備性能的正常運轉
在zai幹gan法fa除chu塵chen係xi統tong中zhong,除chu塵chen設she備bei運yun行xing的de正zheng常chang與yu否fou,是shi除chu塵chen過guo程cheng中zhong保bao障zhang煤mei氣qi合he格ge的de又you一yi關guan鍵jian所suo在zai。近jin幾ji年nian來lai,幹gan法fa除chu塵chen技ji術shu被bei大da範fan圍wei采cai用yong。所suo以yi,在zai進jin行xing設she備bei的de修建、改gai造zao以yi及ji維wei護hu時shi,要yao考kao慮lv所suo使shi用yong與yu采cai購gou的de零ling部bu件jian及ji設she備bei是shi否fou符fu合he質zhi量liang要yao求qiu。一yi般ban來lai說shuo,煤mei氣qi除chu塵chen器qi箱xiang體ti在zai使shi用yong時shi要yao符fu合he壓ya力li容rong器qi的de技ji術shu要yao求qiu,定ding期qi進jin行xing年nian審shen、校驗。設置的防爆閥等安全附件,按周期實施檢查,更新;以提升安全的作業壞境,是使各類測量儀器、機械設備在檢測、運yun行xing過guo程cheng中zhong也ye能neng夠gou快kuai速su準zhun確que,使shi煤mei氣qi的de指zhi標biao始shi終zhong保bao持chi在zai正zheng常chang工gong作zuo範fan圍wei內nei。其qi次ci,為wei保bao證zheng煤mei氣qi的de正zheng常chang運yun送song,要yao根gen據ju實shi際ji情qing況kuang選xuan擇ze安an裝zhuang導dao流liu管guan,這zhe樣yang既ji能neng夠gou保bao障zhang煤mei氣qi的de運yun輸shu,又you能neng夠gou降jiang低di煤mei氣qi煙yan塵chen及ji雜za物wu對dui濾lv袋dai的de衝chong刷shua作zuo用yong。在zai脈mai衝chong閥fa快kuai速su啟qi閉bi的de同tong時shi,要yao維wei持chi除chu塵chen器qi的de低di壓ya脈mai衝chong反fan吹chui係xi統tong,使是整套設備在自動化設定的程序中,穩定可靠工作,從而達到良好的噴吹清灰效果。
4、幹法電除塵中的技術要點
幹gan法fa除chu塵chen技ji術shu的de靜jing電dian除chu塵chen技ji術shu,目mu前qian,在zai我wo國guo多duo家jia鋼gang鐵tie企qi業ye煉lian鋼gang轉zhuan爐lu煤mei氣qi的de回hui收shou治zhi理li中zhong得de到dao應ying用yong,對dui此ci都dou有you著zhe不bu斷duan的de研yan究jiu。陝shan鋼gang集ji團tuan漢han中zhong鋼gang鐵tie有you限xian責ze任ren公gong司si也ye積ji極ji探tan索suo和he創chuang新xin,並bing引yin進jin靜jing電dian除chu塵chen新xin設she備bei、新技術。該設備采用圓筒狀結構,耐壓在0.3MPa,分為單室四電場。一二電場與三四電場極板、極線,分別采用不同的、耐腐蝕的合金材料。除塵底部設置扇形刮灰裝置便於清灰外運。內部設有PLC可(ke)控(kong)自(zi)動(dong)振(zhen)打(da)機(ji)構(gou),根(gen)據(ju)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang)實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)清(qing)灰(hui)。靜(jing)電(dian)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)高(gao)頻(pin)電(dian)源(yuan),可(ke)根(gen)據(ju)煤(mei)氣(qi)運(yun)行(xing)工(gong)況(kuang)有(you)效(xiao)的(de)調(tiao)節(jie)電(dian)壓(ya)與(yu)電(dian)流(liu)的(de)可(ke)控(kong)關(guan)係(xi)。再(zai)加(jia)之(zhi)五(wu)層(ceng)冷(leng)卻(que)噴(pen)淋(lin)塔(ta),對(dui)煤(mei)氣(qi)中(zhong)粉(fen)塵(chen)進(jin)行(xing)了(le)再(zai)次(ci)全(quan)能(neng)淨(jing)化(hua)處(chu)理(li)。為(wei)防(fang)止(zhi)因(yin)溫(wen)差(cha)造(zao)成(cheng)的(de)筒(tong)壁(bi)結(jie)露(lu)積(ji)灰(hui)影(ying)響(xiang)煤(mei)氣(qi)質(zhi)量(liang),對(dui)設(she)備(bei)外(wai)部(bu)實(shi)施(shi)了(le)全(quan)保(bao)溫(wen)。通(tong)過(guo)相(xiang)應(ying)的(de)技(ji)術(shu)處(chu)理(li)徹(che)底(di)提(ti)高(gao)了(le)煤(mei)氣(qi)的(de)淨(jing)化(hua)效(xiao)率(lv)。
三、幹法、濕法除塵優化對比
1、煤氣幹法與濕法除塵工藝技術比較
早(zao)期(qi)高(gao)爐(lu)常(chang)用(yong)的(de)濕(shi)法(fa)煤(mei)氣(qi)淨(jing)化(hua)工(gong)藝(yi),是(shi)采(cai)用(yong)串(chuan)聯(lian)調(tiao)經(jing)文(wen)氏(shi)管(guan)係(xi)統(tong),由(you)煤(mei)氣(qi)上(shang)升(sheng)管(guan)下(xia)降(jiang)管(guan)經(jing)重(zhong)力(li)除(chu)塵(chen)器(qi),先(xian)進(jin)入(ru)一(yi)級(ji)文(wen)氏(shi)管(guan)除(chu)塵(chen)器(qi)在(zai)進(jin)入(ru)脫(tuo)水(shui)器(qi);之zhi後hou,再zai進jin入ru二er級ji文wen氏shi管guan除chu塵chen器qi至zhi脫tuo水shui器qi,通tong過guo高gao壓ya閥fa組zu,消xiao聲sheng器qi,緊jin急ji水shui封feng閥fa,最zui終zhong進jin入ru煤mei氣qi櫃gui。在zai煤mei氣qi回hui收shou過guo程cheng中zhong由you於yu濕shi法fa除chu塵chen運yun行xing成cheng本ben高gao,從cong汙wu泥ni處chu理li方fang麵mian說shuo,工gong序xu複fu雜za,運yun行xing成cheng本ben造zao價jia較jiao高gao,而er且qie經jing常chang出chu現xian二er次ci汙wu染ran,水shui質zhi淨jing化hua時shi間jian較jiao長chang,難nan度du較jiao大da。清qing洗xi後hou的de煤mei氣qi溫wen度du降jiang低di至zhi43度左右,壓力將損失了0.25Mpa。
在轉爐生產采用的濕法除塵中,是使轉爐煤氣50%的含鐵粉塵溶於水中,給礦物質的再次回收利用增加了難度,無疑增加了生產成本;tongshi,zhuanludezuoyeyunxingshiyigejianxiexingdexunhuanshengchanxian。yinci,meiqiyeshijianduanchanshengde,suoyou,ganfachuchennenggougenghaodewanchengmeiqihuishoujizongheliyongdegexiangsuoxu。
幹法除塵則是由高爐頂部直接進入重力除塵,旋風除塵器,進行初級沉降過濾也叫粗濾;tongguotiaojiefa,tuoshuiqijinrugaolumeiqibudaichuchenqijingxiguolv,guolvdejinghuaqititongguomeiqiguanwang,zuihoujinrumeiqigui。yushifaxiangbi,ganfachuchenzaimeiqihuishouguochengzhong,meiqiwenduweijiangdi,qiezhengtiwendutigaoledayue100℃,機械耗能較少,運行當中無需冷卻水,減掉了汙水處理機構。無水量消耗,無二次汙染,電量明顯減少,節約了水、電能源。而對於配置的TRT幹式發電設備來說至少增加30%的發電量。同時對於熱風爐來說至少可提高50%的風溫。大大提高了高爐的冶煉速率。
2、人工成本對比分析
xiangjiaoyuchuantongdeshifachuchenjishu,ganfabudaichuchenzaishebeideweihubaoyangshangdechengbenyaodideduo,erqiecongrengongyunzuochengbenfangmianlaishuo,shifachuchenxuyaorengongjizhongyuchulipaiwuxitong,zhengchangqingkuangxiashiweichizaiershifenzhongyicidewunipaifang,xuyaodeshijianjiaochang。duirenyuanshiyizhongfudan,duiqiyeshiyizhongsunshi。danshi,zaiganfabudai、靜電除塵技術上,可以采用自動控製係統的手段;減輕工作人員的壓力及勞動強度,減少人員的安排,隻需作業人員進行簡單快速的操作、檢查,統一管理即可以完成強大的工作量,大大的節省了人工、維護、運行、成本,提高企業的經濟效益。
3、 能源消耗差值比對
在濕法除塵技術中,引風機的耗能較大,因此可以從這一個方麵進行分析。在濕法除塵中所形成的阻力一般是在1.2兆帕左右,而在幹法除塵器中隻有0.9兆帕,這個差距中蘊含著極大經濟差異。因此為例,可以得知,傳統的濕式除塵器引風機要求的功率總值,相較於幹法除塵器要高出35千瓦左右。其次,從輔助係統運行時的耗能對比,傳統的濕式除塵器的輔助係統是汙水循環處理係統,其大概需消耗50千瓦的功率,而幹法除塵係統,隻消耗了30千瓦的功率,幹法除塵比濕發除塵節省了20千瓦的電能。所以從不同的方位來看,幹法除塵比濕法除塵能夠節約很多方麵的資源,為企業帶來更大的利益。
四、結束語
在冶煉生產過程中,通過對傳統的濕法除塵與幹法除塵性能之比,幹法除塵無論在人工成本、耗能總值,及煤氣中熱量的回收等方麵,都比濕法除塵技術略勝一籌,所以選用幹法除塵器能夠顯著的節約成本,帶給企業更多的經濟價值。
但在幹法除塵係統中,因yin設she備bei裝zhuang備bei功gong能neng較jiao多duo,給gei管guan理li帶dai來lai了le難nan度du,布bu袋dai受shou條tiao件jian的de製zhi約yue容rong易yi破po損sun,顆ke粒li物wu出chu現xian了le不bu同tong程cheng度du的de超chao標biao現xian象xiang,是shi使shi煤mei氣qi的de淨jing化hua效xiao果guo較jiao差cha, 加大了TRT風feng機ji的de磨mo損sun,同tong時shi導dao致zhi了le設she備bei的de震zhen動dong,帶dai來lai了le很hen不bu穩wen定ding的de運yun行xing。對dui此ci,陝shan鋼gang公gong司si多duo方fang研yan究jiu,配pei置zhi自zi動dong檢jian測ce聯lian網wang裝zhuang備bei,完wan善shan自zi動dong化hua運yun行xing體ti係xi、以設備自動聯網的自動檢測功能為主體,優化相應措施,細化管理流程,預知性的發現問題,實施完善包括管網腐蝕、溫度異常變化等、在內的這一突出弊端。同時合理控製煤氣的溫度以及水量、維持設備性能的正常使用,掌握幹法靜電除塵、濾袋除塵中的技術要點;使之達到平穩運行的目標,確保煤氣質量控製在10mg/Nm3以內的合格標準;並可進一步再次優化提升。企業在運用幹法除塵技術時要因地製宜,在轉爐、高爐中依據科學的方法進行煙氣淨化,從而實現維護生態環境健康的同時又保持了企業的生產指標。
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作者:樊安民
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:陳曦
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