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转炉炼钢的除尘点包括一次除尘、二次(三次)除尘、铁水供应和预处理除尘、转炉渣处理、钢包中间包修砌、转炉修炉、辅料装卸转运除尘等多个除尘点,既涉及环境保护,也涉及岗位卫生。
1)一次除尘:目前一次除尘主要采用湿法、干法、半干法三种方法。
湿法(OG、新OG 法):各种湿法的电耗都包含一次除尘风机电机和水处理循环泵。湿法冷却和粗除尘采用一文或饱和器,精除尘采用高阻文氏管。湿法除尘电耗(吨钢5-7kWh/t):一是阻损大和工况烟气量大,导致一次除尘风机电耗高,二是粉尘全部到排水中,导致废水处理量大、流程长,水处理循环泵等电耗高。
干法(LT、DDS):干法耗电包括一次除尘风机、煤气冷却器循环水泵、电除尘器供电。干法采用干式蒸发冷却器和干式静电除尘器,实现了粉尘的*干回收,解决了水处理问题;阻损小,降低了风机电耗,节电的优点值得肯定和推广。干法的节电也还有一定潜力,比如减少风机工况风量、采用喷淋+湿电替代干式电除尘器和煤气冷却器等。
半干法:半干法电耗,与湿法相同,也包含一次风机、水处理循环泵等。半干法借鉴了干法的干式蒸发冷却,沿用湿法的文氏管精除尘,一次风机和水处理电耗都有所降低,但与干法比节电还有空间。
本文重点分析用升级后半干法改造湿法的节电改造方案和潜力。
2)二次(三次)除尘:多采用混风冷却、布袋除尘器除尘,环保能达标,问题在于尘源多是间隙性的,而风机则是连续的,除尘点多且分散、设备远离尘源,必然导致除尘电耗,是转炉除尘节电潜力大的领域。二次、三次除尘设计维护不当,还会抽不净、厂房顶冒烟、车间现场粉尘多。
3)铁水、辅料等有组织排放除尘、渣处理、辅料、车间设备和平台清灰:目前这些除尘多采用集中布袋除尘器通风除尘,也存在除尘系统抽力不平衡,即使风机全程高速运行,仍然存在抽不净、现场粉尘多。设备和平台积灰有平日人工清扫的,也有的只是在设备定期检修时清扫。一次除尘:以一座120t 转炉OG 湿法除尘改造为例,转炉大装入量150t,设计一次除尘工况风量210000m3/h、风机全压26kPa、一次除尘风机驱动电机功率2240kW,一次除尘工艺流程:溢流文氏管(一文)、RD 翻板文氏管、卧式水雾分离器,系统总喷水量550t/h、水处理系统总循环泵功率350kW,风机入口烟气温度约60℃。改造方案是,用干式蒸发冷却器替代一文,用湿式静电除尘器替代环缝文氏管,或降低环缝除尘器的阻损,可以根据现场条件选择旁通改造,或在线改造,根据计算和参考实践经验,改造后一次除尘风机的电机功率不超过1000kW,水处理循环泵可以节省50%,合计节电功率1415kW。
二次(三次)除尘改造:用户现有二次布袋除尘系统的风机设计处理风量1200000m3/h、驱动电功率3150kW,没有三次除尘。改造方案是,增加屋顶三次除尘密闭罩,确保厂房顶没有冒烟。在烟气流向屋顶三次除尘罩的通道上增加多组细雾喷嘴,喷细雾除尘,罩内增加烟尘在线检测仪,并与风机是否启动和转速自动连锁。增加一条联接管道,将屋顶罩内超标的烟气就近引入二次除尘烟道。
在二次除尘器入口烟道增加一条旁路,增加喷淋洗涤除尘系统和新除尘风机,风机出口烟气并入二次除尘烟囱。在二次烟罩和一次烟罩之间增加压缩空气或氮气引射的空气放大器,将装料、出钢期间的烟气尽量多地引入一次烟罩。改造后一次除尘能力富裕,二次、三次烟气尽量引入一次除尘系统处理,辅助采用喷雾除尘,现有的二次(三次)除尘系统不开、或降速,仅为备用,确实需要时也优先开启喷雾除尘系统,这样在确保排放和岗位除尘达标的前提下,节电至少50%,降低运行功率1575kW。
铁水、辅料等有组织排放除尘、渣处理、辅料、车间设备和平台清灰:在保持现有除尘系统不变的情况下,把每个除尘点增加直接喷雾除尘、或喷淋洗涤除尘,停开布袋、或降低转速。上述方案涉及干式蒸发冷却器、湿式静电除尘器、喷雾除尘器、喷淋洗涤器、空气放大器等。干式蒸发冷却器的特点是在冷却烟气的同时,可以将40%-80%的干灰从烟气中直接分离出来,还可以利用烟气余热处理焦化废水、浓盐水等难处理废水,像干法一样有助于*解决转炉除尘水处理问题。湿式静电除尘与干式静电除尘的原理相同,只是用水冲灰,由于除尘效率高,只需1-2 个电场就能稳定达到5mg/m3 的水平,阻损只有200Pa,直接喷雾除尘也有相当多的介绍和业绩。这里重点介绍后两项,也是对转炉除尘节电有显著效果的技术。
喷淋洗涤器:喷淋洗涤器的工作原理如图2 所示,该设备利用蒸发、冷凝、冲击洗涤吸收多重除尘原理,可以在阻损只有500Pa、气水比只有1-1.5L/m3 的条件下,将出口粉尘浓度降低到20mg/m3以下,可以替代环缝除尘器,也可以做为湿式静电除尘器的预除尘装置,确角保湿电出口粉尘浓度降低到近*水平。
