转炉煤气干法除尘讲义1.docx

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转炉煤气干法除尘讲义1

转炉煤气干法除尘系统

1、转炉干法除尘的技术背景

转炉煤气干法除尘是鲁奇（Lurgi）和蒂森（Thyssen）公司20世纪60年代末合作开发的。

转炉干法除尘的基本原理是对经汽化烟道后的高温煤气进行喷水冷却，将煤气温度由900℃～1000℃降低到200℃左右，采用电除尘器进行处理。

转炉干法除尘系统主要包括：

蒸发冷却器、静电除尘器、煤气切换站、煤气冷却器、放散烟囱、除灰系统等。

与湿法除尘（OG）法比较，干法除尘有以下优点：

－除尘效率高。

净化后烟气含量为10mg/Nm3～20mg/Nm3,如有特殊要求可降至10mg/Nm3以下。

－系统阻力小，耗能低，风机运行费低，寿命长，维修工作少。

－在水、电消耗方面具有明显的优越性。

－不需要泥浆沉淀池及污泥处理设施。

－含铁干粉灰可定期送至烧结厂回收利用。

2、干法除尘的简介

所谓的干法除尘是相对于湿法除尘而言，转炉一次除尘系统一直以来以OG法（湿法除尘）为主，OG法及湿法除尘,该方法存在的最大缺点是能耗高、耗水量大、污水处理复杂、运行成本高。

而干法除尘最大的优点是能耗低、耗水量小、环保效果明显。

干法除尘的核心是温度的控制，包括EC（蒸发冷却器）出入口的温度，EP（静电除尘器）出入口的温度，如何保证上述温度的控制是保证干法除尘系统正常运行的前提，温度控制的基础就是保证在EP的电场内不出现气流冷凝的现象，即在电场不会出现潮湿现象，吸附的灰尘是干燥的，不潮湿。

如果气流温度过低，所产生的灰尘将出现板结现象，造成EC粗输灰系统及EP细输灰系统的堵塞，并且潮湿的灰尘容易挂在阴极线和阳极板上，不容易下落，造成阴极线的肥大，减小了极距，导致电场的放电频率增加，容易引起卸爆，并且影响除尘器的除尘频率，更严重的是加剧电场内设备的腐蚀，降低设备的使用寿命。

另外气流温度过低，将造成风机内积水现象，增大风机叶轮的腐蚀程度；但是气流的温度过高将造成设备的额外烧损，降低电场的除尘效果。

因此，对于干法除尘而言，气流温度的控制是非常重要的，通过干法除尘的运行，对于除尘器的入口温度应控制在160～180℃为最佳，此时能够保证气流含有一定的水汽，并且保证气流在除尘器内不会冷凝，不会造成电场内的放电次数的加剧，也不会造成灰尘的潮湿，又能保证电场内的设备不会遭到破坏。

3、干法除尘的工艺流程

转炉干法除尘和煤气回收技术要求转炉冶炼要采用降罩冶炼.在转炉冶炼时会有大量粉尘、煤气、热能的烟气在风机吸力下,经过活动烟罩、固定烟道Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段、末段,烟气被降温到800-1000oC,烟气经汽水雾化喷枪组二次降温和在蒸发冷却器内一次除尘,除掉的粉尘（粗灰）落在蒸发冷却器底部卸到灰仓后运出.烟气继续在风机吸力下,以柱塞式流动方式进入电除尘器,烟气粉尘在电除尘器由阴极线放电电离,在静电力的作用下,被吸附在极板上.极线、极板吸附的粉尘定期振打,落下的粉尘（细灰）由电除尘器底部刮灰机，链式运输机运出.烟气经电除尘器二次除尘后,经离心式鼓风机,消音器,若此时烟气达到回收条件则经回收阀、煤气冷却器降温,烟气进入气柜；若不符合回收条件,烟气则由放散阀到烟囱点火放散。

4、干法除尘的主要设备组成

蒸发冷却器（EC）、静电除尘器（EP）、离心式鼓风机、切换站、煤气冷却器（GC）。

点火烟囱、消音器、链式输灰机、斗式提升机。

5、各主要设备的功能

5.1蒸发冷却器（EC）：

主要是对转炉高温烟气进行冷却，达到电除尘器所需的温度，是整个干法除尘的核心。

5.2静电除尘器（EP）：

主要通过对阴极线施加高压电，阴极框架和阳极板之间形成电场，将通过电场气流中的颗粒进行分离，使其中的灰尘分别带有正电荷和负电荷，分别向阴极线和阳极板上运动，在移动的过程中对其它的中型颗粒进行击打，使其变为带电体，向两极移动，达到除尘的效果。

静电除尘器是干法除尘的关键。

5.3离心式鼓风机：

为干法除尘系统提供动力，将转炉在生产过程中产生的废气和灰尘吸到除尘器内，通过除尘器对转炉废气进行净化，净化后的转炉废气分别送往煤气柜或者排放到大气内。

离心式鼓风机是干法除尘设备是干法除尘设备维护的一个重点。

5.4切换站及煤气冷却器：

切换站的功能通过对烟气成分的化验和分析，进行煤气的回收或放散，有两套杯阀进行煤气的回收或者放散。

煤气冷却器主要对回收的煤气进行冷却，达到回收所需的温度。

6、干法除尘系统的主要技术参数

6.1蒸发冷却器（EC）

烟气进入蒸发冷却器前，通过汽化冷却烟道时由入口的1600-1700℃降至出口处的1000℃。

烟气通过蒸发冷却器时被喷入到烟气中的细小雾化水滴直接冷却，喷入的水全部蒸发。

烟气在降低温度的同时被加湿调质，使烟气适合于在干式静电除尘器内净化处理。

除此之外，由于烟气流在冷却器内流速的降低，一部分粗颗粒粉尘被捕集下来。

蒸发冷却器主要组成如下:

●气化烟道与蒸发冷却器连接的钢构膨胀节

●蒸发冷却器壳体及弯管

●壳体支撑环

●排灰及检修平台

●壳体保温

●水、蒸汽（氮气）系统（含喷枪、环管）

●氮气稀释装置

●蒸发冷却器入口差压装置

蒸发冷却器主要参数如下：

最大烟气流量：

55000Nm3/h

烟气入口温度：

800~1000℃

烟气出口温度：

150~200℃

塔体外径：

4020mmX10mm

直筒段高度：

~15000mm

主要材料：

15CrMo/20G（上段15CrMo，下段20G）

数量

1套

喷

枪

喷枪类型：

双流

喷枪数量：

6支

喷枪材质：

304SS

喷嘴材质：

316L

水质

净环水

额定喷水量（0.5Mpa）：

4.0m3/h.支X6

蒸汽量（0.8Mpa）：

0.5t/h.支X6

氮气量（0.6Mpa）：

400m3/h.支X6

织物补偿器钢结构

1Cr18Ni9Ti

6.2圆筒型电除尘器（ESP）

转炉烟气离开蒸发冷却器时其温度约为180～200℃，然后通过圆形断面管道按规定路线流入电除尘器。

圆形干式电除尘器根据最小烟气量处理工艺，含氧气体和含CO气体交替地流过蒸发冷却器和除尘器设备。

为了避免爆炸混合烟气的形成和防止爆炸，烟气冷却和除尘设备要设计成烟气最佳流动状态，即像活塞一样流过全部烟气通道。

这样保证了不同成分的气体之间不会形成混合。

同时，圆形干式电除尘器为消除爆炸气流产生的强烈波动，在除尘器外壳上装有可自动开启的卸压装置（泄爆阀），并进行及时监测控制。

圆形静电除尘器位于厂房的外面，圆形静电除尘器是转炉干法除尘的关键设备之一，它的主要目的是从含有碳氧化物的转炉废气当中分离精细的灰尘。

圆筒型电除尘器的主要组成：

●圆筒形壳体，包括圆锥形进出口

●钢支架

●安全泄爆阀（专利产品）

●内部件（包括阴阳极、振打、分布板）

●刮灰系统

●高智能自记忆式高压电源系统（带数据库）

●氮气吹扫系统

●细灰排放、输送系统（包括阀门、灰仓）

●走梯平台

●壳体保温

圆筒型除尘器主要参数如下：

烟气流量：

55000Nm3/h

烟气入口温度：

150℃

设备耐温：

250℃

烟气入口含尘浓度：

50-100g/Nm3

烟气出口含尘浓度：

≤15mg/Nm3

筒体直径：

8.2m

总长度：

~30m

壳体工作压力

-2500～3000Pa

设计耐压

0.25MPa

外壳板厚度

10～24mm

电场数：

4个

每个通道数：

16个

同极间距：

400mm

泄爆阀数：

6个

高压电源数：

4个

壳体材质：

20g

环形梁材质：

20g

阳极板：

ZT24材质：

碳钢厚度2mm

阴极线：

1、2电场B8材质：

不锈钢厚度4mm

3、4电场V25材质：

碳钢厚度2mm

气体分布板：

数量：

两层材质：

12CrMo厚度3mm

本体阻力：

300Pa

数量：

1套

6.3风机

转炉干法除尘系统烟气采用离心风机输送，风机转速可通过电动机速度的改变进行无级变速，以适应炼钢工艺的周期性变化。

由于电除尘器的压损较小，因此风机对系统提供的压头较低。

风机的主要参数：

●流量55000Nm3/h

●工作时气体温度150℃

●设计温度250℃

●电机转速1450rpm

●风机压力～8500Pa（需校核）

●电机功率～560kW（需校核）

●噪音85dB（A）in1m

6.4消音器

风机后的消音器安装在烟气管道中，外壳平行于烟气流动方向，消音元件将垂直安装在消音器外壳内。

消音器的组成:

●进出口锥

●圆柱形壳体

●消音元件

消音器主要参数：

●形式：

圆形盒式

●噪音85dB（A）in1m

6.5切换站

主要由两个严密密封的具有调节性能的钟型阀门组成。

在点火放散烟囱和煤气柜回收间进行快速切换，以达到回收尽可能多的转炉煤气目的。

切换站带有液压调节装置控制单元，保证阀门在快速切换的同时无压力波动现象，以防止干扰性的烟气喘振现象。

切换站的主要组成部件:

●煤气回收钟型阀直径1400mm

●煤气放散钟型阀直径1100mm

●管道关断阀眼睛阀

●眼睛阀直径DN1400

●配套液压装置1套

●钢结构

●检修平台

主要参数：

●设计流量55000Nm3/h

●气体温度150-180℃

●切换阀数量2

●眼镜阀数量1

6.6放散烟囱

放散烟囱包含烟囱本体、顶部点火装置和引射装置。

点火装置是为了点火排放没有回收价值的烟气，在放散之前烟气被完全燃烧，防止CO对环境造成污染。

主要参数：

高度60m

直径约1.4m

材料Q245R

点火头数量（可选择）3

6.7煤气冷却器

为了使贮存到煤气柜内的转炉煤气体积尽可能小，将煤气在冷却器内冷却到70℃以下。

此外，在煤气冷却过程中的电除尘器中已经离子化的粉尘颗粒被冷却水捕集下来，起到了辅助的煤气净化作用。

煤气冷却器主要参数：

入口烟气流量：

55000Nm3/h

烟气入口温度：

设计：

150℃，最高：

180℃

出口温度：

≤70℃

直径：

4.0m

高度：

20m

壳体材质：

Q235A

壁厚

10mm

出口电动眼睛阀+蝶阀：

DN1400

喷嘴型式：

螺旋喷咀

喷嘴数量：

10个～12个

喷嘴材质：

不锈钢

循环冷却水流量：

120m3/h

新水补水量：

7.5m3/h

6.8粉尘输送系统

转炉干法除尘系统共有两个粉尘输送系统，从蒸发冷却器下来的粗灰和从电除尘器下来的细灰，细灰通过链式输灰机和斗提机进入灰仓。

灰仓内的灰加湿后定期用卡车运至烧结厂回收利用。

粉尘输送系统和灰仓都设有正常排灰口和应急排灰口。

蒸发冷却器粗灰最大输送量2t/h，除尘器细灰最大量6t/h。

输灰系统组成：

●粗灰仓

●软连接、阀门

●包括排灰阀

●细灰的链式输送机

●软连接、阀门

●细灰斗提机

●包括排灰阀的细灰仓

●粗细灰仓的防堵装置

●氮封系统

粗灰输送设备

设备名称

设备规格

数量

粗灰仓

直径：

φ3000mm

有效容积：

30m3

材质：

Q235厚度：

6mm

1台

灰仓振打电机

电机功率：

0.37KW

1台

卸灰阀

DN400电机功率：

2.2KW

1套

氮封系统：

工作压力：

2000Pa

1套

细灰输送设备

设备名称

设备规格

数量

刮板输送机

TYD640YD500

输送量：

内置10t/h外部12t/h

电机功率：

5.5KW

2台

斗式提升机

型号：

DT35

输送能力:

15t/h

1台

细灰仓

直径：

φ4000mm

有效容积：

80m3

材质：

Q235厚度：

8mm

1台

灰仓振打电机

电机功率：

0.37KW

1台

星型卸灰阀

DN400电机功率：

2.2KW

1套

氮封系统：

工作压力：

2000Pa

1套

3.9管道系统

管道系统起到将气体从蒸发冷却器出口输送到放散塔和气柜的作用。

主要组成:

-转炉煤气连接管道

-膨胀节

-支架

主要参数：

●气体流量55000Nm3/h

●直径1100–1400mm

●管道厚度6-8mm

●材料碳钢

●膨胀节材料不锈钢

7、干法除尘的操作标准

7.1除尘器操作标准

7.1.1正常运行时，要密切监控除尘器进口烟气温度、进口压差等技术参数，主控人员要与巡检人员保持联系。

（除尘器脉冲反吹清灰、卸灰均可采用远程自动、远程手动、现场就地三种操作方式）

7.1.2脉冲反吹清灰采用离线清灰方式。

三种操作方式均选影响风量最小的1-2个除尘室为一组，依次反吹清灰。

自动控制时优选定阻反吹方式，定时反吹为辅助控制。

7.1.3要密切监控除尘器进出压差、进口温度，当温度达80oC，时要开冷风阀降温。

7.1.4除尘器卸灰采用远程自动和现场就地时，应先关闭提升阀。

远程自动卸灰用定时控制；现场就地卸灰是根据实际经验。

卸灰时要按顺序逐个灰斗卸灰，严禁两个以上灰斗同时卸灰。

7.1.5卸灰时启动设备要按斗提机—集合刮板机—切出刮板机—卸料器的顺序启动，停机时顺序相反，并且此台机器要比上一台晚停2-3分钟。

灰斗卸灰不畅时可启动灰斗振动器。

7.1.6根据灰仓上的物料计来判断是否需要卸灰。

当灰达到上限时，通知调度或汽车司机来拉灰。

应确认好汽车停至灰仓口合适位置后再开启卸灰器，放灰。

7.1.7有加湿机的灰仓卸灰时要配好水量，要达到出灰的湿度合适。

如灰仓卸灰不畅时，可启动空气炮进行振打喷吹。

7.2除尘风机操作标准

7.2.1启动风机前的准备工作：

（1）接到启动风机的通知后，检查仪表阀门的开启情况，仪表的灵敏度是否合格，联系信号是否准确正常。

（2）检查液偶下沉油箱润滑油的油位是否在油位视镜的中线以上。

（3）启动润滑油泵或工作油泵，检查润滑系统（或工作系统）工作是否正常，进入轴承润滑油的温度应控制在40℃以下，否则开启冷却水阀门，把油温降至25℃，关小冷却水阀门，保持油温恒定。

（4）润滑油泵启动时的最低油温不低于20℃，否则启动加热装置。

油冷器、过滤器均须充满油，高位油箱回油正常。

检查油箱油位、供水压力0.3MPa左右、油站供油是否正常，观察轴承回油视镜回油是否通畅。

（5）偶合器勺管调至零位。

（6）风机风门调至零位。

（7）与调度联系送电并做好记录。

7.2.2启动风机与正常运行操作标准：

（1）接到正式启动风机命令后，运行人员要加强联系，在班长指挥下，确定所有人员均已撤出风机周围方可启动。

一般情况下在现场启动。

（2）电机启动后，电流无明显波动，不超过额定电流，电机无异常摩擦响动，如有以上现象应立即停机。

（3）电机不能连续启动两次，两次启动不起来，通知调度派电工处理，两次启动时间间隔15分钟以上。

热态时启动时间间隔1小时以上。

（4）启动工作油泵，观察油温油压是否正常。

（5）进口调节风门打到全开位置。

（6）风机低速运转时要检查有无漏水、漏油、油温升高现象，低速运转10分钟以上，调节偶合器勺管开度来调节风机转速。

风机升速要求控制在每10分钟100转以内，逐步达到工艺要求的转速（工艺要求风机工作转速在额定转速的60%），调速过程中要密切关注电流变化。

（7）风机达到要求转速且运转平稳后，要对机组进行一次全面检查。

检查油温和油压，轴承的振动，除尘器进口烟气温度和除尘器前后压差，冷却水温度和压力，电动机的电流是否正常，并做好记录。

（8）正常运行后，岗位人员要密切监测各相关参数变化，每小时巡检一次，作好记录，发现问题，要及时处理或通知调度，确保风机长周期安全运行，以满足生产需要。

7.2.3机组的停车操作标准：

（1）接到调度通知后风机运行10分钟，排净粉尘，缓慢调节勺管至零位，把风机降低速。

（2）关闭电机，并注意停机过程中有无异常的现象。

（3）待电机、风机完全停稳后，观察润滑油、工作油温降至30-35℃之间，关闭油泵，同时把风机风门调到全关位置，通知调度并做好记录。

（4）停止供油后，切断冷油器的冷却水。

7.2.4机组的紧急停车操作标准：

（1）机组突然发生强烈振动。

（2）机体内部有碰刮或者不正常的摩擦声音。

（3）任一轴承或密封处出现冒烟现象，或者某一轴承温度急剧上升到报警值。

（4）油压低已无法恢复正常时。

（5）油箱液位低，已有吸空现象。

（6）冷却水突然中断，滑动轴承温度超过75℃以上。

7.2.5风机降低速操作标准：

（1）入口温度大于100℃，开冷风阀无效。

（2）生产用气（氮气或压缩空气）突然停送。

8、生产和运行中的一些经验

8.1注意各种仪表的变化，对变化异常的进行检查。

8.2主体变化为气、电、水三路。

气：

当压力过低时，注意蒸发冷却器的出灰口出灰湿度和电除尘器的进口温度，防止发生堵灰现象，多振打防止下灰口堵塞。

水：

主要影响温度，温度过高自动报警提枪。

电：

主要影响电除尘器。

8.3煤气回收：

达到设定的六项指标，生产允许条件和设备允许条件有任何一方不达标的情况下不得回收煤气。

8.4日常使用小技巧

（1）巧用振打判断存灰量和是否堵灰。

（2）堵灰后用氮气反冲减少工作量和加快工作进程。

8.5严格执行技术指标，确保安全生产。

由于是新设备新工艺，相对陌生，但日常使用中不断摸索、精心操作、交流经验会使员工的操作水平进一步提高。