转炉烟气的净化技术方案？详解

转自：（宣化华冶冶金设备工程有限公司）技术总工邓瑞云——撰文

依据转炉烟气一次净化系统的技术要求，设计研发出半干式蒸发冷却塔除尘工艺。目前该工艺已经用于10多座转炉的改造或新建项目中，其显著的环保、节能、节水、减少维修量、增产降成本、大幅减少建设投资、占地面积和缩短改造时间的积极效果已经被越来越多的用户所证实和认同。
烟气净化系统工艺流程
转炉——汽化冷却烟道——蒸发冷却塔——环隙式二文——90°弯管及直管——旋流叶轮脱水器——至烟气鼓风机
1、半干式高效喷雾冷却除尘塔
转炉烟气经汽化冷却烟道冷却后的温度通常在800～1000℃，干法采用蒸发冷却塔、湿法采用一文进行冷却。本工艺采用单个、或多个空心的半干式高效喷雾冷却除尘塔进行冷却，也就是采用干法的蒸发冷却技术；不同的是除尘仍采用喷雾除尘，所产生的污水仍利用水冲的方式处理。
实际应用结果表明，用半干式高效喷雾蒸发冷却除尘塔替代传统的一文最显著的效果是系统阻力降低了90％，从3～5千帕降低到约300帕，这一效果可以从以下几个方面进行发挥利用：
环保：仅将一文改造为塔时，可以将省下的压差加到二文，从而使排放烟气粉尘浓度降低到100或50毫克／标立米以下（取决于风机能力），也就是重新分配系统阻力；
提高设备能力：可以以非常低的投入解决转炉扩容、扩装和提高供氧强度引起的风机能力不足、烟囱和炉口冒烟问题，提高系统的处理能力；
节能：如果粉尘浓度已经达标，则可以降低风机转速，仅将一文改造为塔就可以节电约1～2kWh／t钢；
节水：循环水量最少降低50％，甚至采用干收灰后不再有循环水，解决了水处理能力不足、水质差、水处理运行费用高等问题。
2、环隙式二文
上行式可调喉口环隙文氏管，包括进口管、收缩管、喉口、扩散管、出口管、重铊、重铊升降执行机构、密封装置、进水装置，各段之间采用紧固密封连接。在喉口段内顺装有重砣，在二文出口弯管上方安装有液压装置，重砣上端通过法兰、连接轴和液压缸连接头与液压装置连接。在进口管外部设有供水装置，该装置的环形水管则固定在进口管的外壁上，喷嘴通过阀门和供水支管配置在进口管内，处于重砣的正下方。在进口管外壳顶部装配有密封装置，重砣由液压装置带动上下移动，使重砣与喉口之间所形成的断面面积也随之变化，呈线性调节，使通过喉口的烟气流速不变，整个净化洗涤系统稳定运行，可大大提高烟气的净化效果，减少污染。该文氏管没有氮气捅针系统，不存在氮气供应，只有一只大直径雾化喷咀，喷咀堵塞机会少，该系统简单，制造容易，维护检修少。液压伺服驱动机构输出扭矩大，伺服阀采用美国进口产品，反应速度快，运行稳定，故障率低，保证可调喉口的动态反应性能及减小炉口压差波动范围。
3、90 °弯管及直管及异径管
具体参数需根据系统配套设计。
4、旋风复挡脱水器
旋流叶轮脱水器内部设有中部圆筒和若干个旋转弧形导板，所述若干个旋转弧形导板由内向外依次设置且高度递增，它增设有包括3／4圆周的盖板，所述盖板的下表面与若干个旋转弧形导板上沿封固连接且盖板的内、外缘分别与中部圆筒和外壳固定连接，若干个旋转弧形导板的与烟气进气方向垂直端与排烟口连通。它具有结构简单、可靠的特点，延长了引风机的清灰周期，可提高引风机运行稳定性。
5、溢流水封箱
溢流水封即是整套系统设备的安全保障，又担负着排出泥水的重要任务，其结构形式及参数要根据整体系统的布置进行综合考虑。
另、根据系统实际情况可考虑加入炉口喷雾
转炉炉口和活动烟罩之间的微差压最佳值为±10帕，也就是希望系统既不要往外冒烟，同时又要尽量减少系统吸入的空气量提高煤气热值。目前干法采用一次风机交流变频调速、湿法则采用调节二文喉口压差的方式进行炉口微差压控制。有相当部分转炉实际微差压没有自动控制或控制得不好，造成大量烟气外溢，或吸入的空气量多，导致煤气CO含量降低、系统处理的烟气量剧增。同时还相当普遍存在炉口粘渣、烟罩漏水、维修量大等问题。
本工艺采用炉口喷雾系统对微差压进行补充控制，主要作用：当炉口压力偏高时，可起到除尘和降温的作用；当炉口压力偏低时可起到软密封作用，减少吸入的空气引起一氧化碳燃烧、粉尘颗粒细化和降温的作用；同时可以冷却烟罩、炉口设备，减少粘渣和漏水；该系统还可以扩大应用于兑铁水、加废钢和出钢时的二次除尘，从而可以替代或降低二次除尘系统的处理量。由于采用雾化好的喷嘴，不会有机械水引起爆炸的潜在危险。
控制系统配置工业以太网接口，可以与转炉上位机或转炉PLC系统通讯，完成信号传送，PLC采用SIEMENS公司产品，保证产品质量，减少点对点传送可能产生的信号故障及模拟量信号传送损失，方便操作人员在现场、炉前控制室或风机房完成监控和操作。
详细流程图： 见下面的链接