CN114622055A - 一种转炉一次烟气的除尘方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种转炉一次烟气的除尘方法，除尘系统包括炉口微差压喷雾补偿装置、汽化冷却烟道、蒸发冷却器、文丘里洗涤器、湿式电除尘器以及风机，构成了汽化冷却烟道+半干法除尘+湿式电除尘器+风机的一次烟气除尘系统，从而优化了除尘系统的硬件设备配置；本申请构成了汽化冷却烟道+半干法除尘+湿式电除尘器+风机的一次烟气除尘工艺，且优化了除尘方法的工艺步骤与工艺参数；最终实现了转炉煤气回收后和放散烟囱排放物中的颗粒物浓度均小于10mg/m3，达到转炉一次烟气除尘的超低排放标准，且有效解决了转炉一次烟气除尘采用干法除尘时的泄爆隐患和采用半干法与湿法除尘时的颗粒物含量高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及转炉烟气除尘技术领域，尤其是涉及一种转炉一次烟气的除尘方法。
背景技术
转炉一次烟气是指转炉吹氧吹炼过程里直接从烟道出来的烟气，污染比较严重，转炉一次烟气中含有大量煤气，具有高温、有毒、易燃易爆、含尘量高等特点。转炉二次烟气是转炉吹氧期从烟罩口溢出的烟气以及在兑钢、出钢等活动中所产生的烟气。目前，转炉一次烟气的除尘方法主要有干法除尘(LT)、OG湿法除尘以及半干法除尘；其中，干法除尘存在的问题是转炉开吹必须采用低氧压、高枪位，以避免泄爆事故，这样不利于转炉正常开吹的工艺操作，同时颗粒物排放在30mg/m3左右；半干法和湿法除尘存在问题是除尘效果较低，颗粒物排放在50mg/m3左右，不利于环境保护。
2018年5月生态环境部发布关于征求《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》意见的函，《意见稿》明确提出，新建(含搬迁)钢铁项目要全部达到超低排放水平，其中转炉一次烟气要求颗粒物不高于10mg/m3。目前，转炉一次烟气除尘系统主要采用两文一塔式的湿法除尘或采用塔文加二文式的半干法除尘，除尘设备投入成本低，运行稳定，除尘效果较好，但随着国家对冶金行业的环保要求的提高，已无法满足上述的超低排放指标要求。
因此，如何开发一种新的转炉一次烟气的除尘方法，经除尘后颗粒物浓度小于等于10mg/m3，满足炼钢超低排放的环保要求，是本领域内的技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种转炉一次烟气的除尘方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种转炉一次烟气的除尘方法，包括以下依次进行的步骤：
1)采用在转炉炉口处进行喷雾，对微差压进行补偿，且进行初步除尘、降温并减少吸入空气；
转炉炉口排出的烟气经活动烟罩进入汽化冷却烟道中，在汽化冷却烟道中对烟气进行冷却，并回收部分热量产生蒸汽；
2)然后烟气进入蒸发冷却器中，在蒸发冷却器中对烟气进行喷雾冷却与除尘；
3)然后烟气进入文丘里洗涤器中，在文丘里洗涤器中对烟气进行文丘里管湿法除尘与脱水；
4)然后烟气进入湿式电除尘器中，在湿式电除尘器中对烟气进行静电除尘；
5)然后烟气由风机抽排到放散烟囱中进行放散排空或者抽排到煤气回收系统中以回收利用煤气。
优选的，转炉炉口和活动烟罩之间的微差压为±100Pa。
优选的，步骤2)中，控制蒸发冷却器的进口温度为800℃～900℃，出口温度≤300℃，出口压力为-0.5KPa，设备阻损△P＝0.5KPa。
优选的，步骤3)中，控制文丘里洗涤器的进口温度为75℃，出口温度≤67℃，进口压力为-3KPa，出口压力为-22KPa～-25KPa，设备阻损△P＝19～22KPa。
优选的，当风机处于转速800r/min条件时，湿式电除尘器执行送电及氮气启动联锁模式。
优选的，当除尘系统处于停水停氮气条件时，风机执行小于800r/min的低速模式；
当风机处于停机条件时，除尘系统执行停氮气模式。
优选的，当转炉处于吹炼时，除尘系统执行送水送氮气模式，且风机的转速不低于800r/min。
本申请提供了一种转炉一次烟气的除尘方法，除尘系统包括炉口微差压喷雾补偿装置、汽化冷却烟道、蒸发冷却器、文丘里洗涤器、湿式电除尘器以及风机，构成了汽化冷却烟道+半干法除尘+湿式电除尘器+风机的一次烟气除尘系统，从而优化了除尘系统的硬件设备配置；
本申请构成了汽化冷却烟道+半干法除尘+湿式电除尘器+风机的一次烟气除尘工艺，且优化了半干法除尘与湿式电除尘器之间的相互配套的联锁控制，且优化了风机与除尘系统之间的相互配套的联锁控制，且优化了转炉吹炼、除尘系统及风机之间的相互配套的联锁控制，且优化了转炉高效生产和一次除尘超低排放之间的相互配套的联锁控制，其中包括优化了蒸发冷却器的气水比例、文丘里洗涤器的喉口负压配水控制、湿式电除尘器的工艺参数和风机动态调速，从而优化了除尘方法的工艺步骤与工艺参数；
最终实现了转炉煤气回收后和放散烟囱排放物中的颗粒物浓度均小于10mg/m3，在保证转炉安全高效生产的同时，有效降低了一次烟气除尘后的颗粒物含量，达到转炉一次烟气除尘的超低排放标准，且有效解决了转炉一次烟气除尘采用干法除尘时的泄爆隐患和采用半干法与湿法除尘时的颗粒物含量高的问题。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请提供了一种转炉一次烟气的除尘方法，包括以下依次进行的步骤：
1)采用在转炉炉口处进行喷雾，对微差压进行补偿，且进行初步除尘、降温并减少吸入空气；
转炉炉口排出的烟气经活动烟罩进入汽化冷却烟道中，在汽化冷却烟道中对烟气进行冷却，并回收部分热量产生蒸汽；
2)然后烟气进入蒸发冷却器中，在蒸发冷却器中对烟气进行喷雾冷却与除尘；
3)然后烟气进入文丘里洗涤器中，在文丘里洗涤器中对烟气进行文丘里管湿法除尘与脱水；
4)然后烟气进入湿式电除尘器中，在湿式电除尘器中对烟气进行静电除尘；
5)然后烟气由风机抽排到放散烟囱中进行放散排空或者抽排到煤气回收系统中以回收利用煤气。
在本申请的一个实施例中，转炉炉口和活动烟罩之间的微差压为±100Pa。
在本申请的一个实施例中，步骤2)中，控制蒸发冷却器的进口温度为800℃～900℃，出口温度≤300℃，出口压力为-0.5KPa，设备阻损△P＝0.5KPa。
在本申请的一个实施例中，步骤3)中，控制文丘里洗涤器的进口温度为75℃，出口温度≤67℃，进口压力为-3KPa，出口压力为-22KPa～-25KPa，设备阻损△P＝19～22KPa。
在本申请的一个实施例中，当风机处于转速800r/min条件时，湿式电除尘器执行送电及氮气启动联锁模式。
在本申请的一个实施例中，当除尘系统处于停水停氮气条件时，风机执行小于800r/min的低速模式；
当风机处于停机条件时，除尘系统执行停氮气模式。
在本申请的一个实施例中，当转炉处于吹炼时，除尘系统执行送水送氮气模式，且风机的转速不低于800r/min。
本申请中，利用汽化冷却烟道代替原水冷烟道，以达到余热回收利用、省电、省水的目的；汽化冷却技术是利用水汽化吸热，带走被冷却对象热量的一种冷却方式；受水汽化条件的限制，在常规条件下汽化冷却只适用于高温冷却对象；对于同一冷却系统，用汽化冷却所需的水量仅为温升为10℃时水冷却水量的2％，且少用90％的补充水量，汽化冷却所产生的蒸汽还可以利用，或者并网发电。
本申请中，蒸发冷却器属于喷雾式直接冷却设备，通过向高温烟气中直接喷水，用水雾的蒸发吸热，从而使转炉热烟气的温度由800℃～1000℃降低到150℃～200℃范围内，再进入后续除尘设备中；蒸发冷却器是在喷淋冷却塔内直接向流经塔内的高温烟气喷出水滴，依靠水升温时的显热和蒸发时的潜热吸收烟气的热量，使烟气降温，利用水的汽化潜热，降温效果好，用水量不多，水的蒸发而使烟气体积增加也很少；
蒸发冷却器设备简单、投资省、水和动力消耗不大，同时可以改善烟尘的比电阻；但是其会增加烟气量、含湿量、腐蚀性和烟气的黏结性；
蒸发冷却器在冷却降温的同时，也起到粗除尘的作用，即粉尘被凝结成较大的干颗粒沉降在灰斗内，没有了水的二次污染问题和强制吹风冷却器的高能耗及冷却管阻塞问题；根据工艺形式和除尘方案，蒸发冷却器一般分为以冷却水为介质的和以汽水混合为介质的蒸发冷却器；
蒸发冷却器，其主要由塔本体、高温金属补偿器、水汽喷射装置、除灰装置以及入口烟气分配装置等部分组成。
本申请中，文丘里洗涤器，或称作文丘里除尘器，属于湿式除尘器，文丘里洗涤器包括文丘里管除尘器(简称文氏管)和脱水器两部分；文丘里洗涤器的除尘包括雾化、凝聚和脱水三个过程，前两个过程在文氏管(优选的为环缝式文丘里管)内进行，后一个过程在脱水器(优选的为湿旋脱水器)内进行。
本申请中，湿式电除尘器主要处理含水较高乃至饱和的湿气体，湿式电除尘器采用液体冲刷集尘极的表面来进行清灰，可有效收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有机污染物(多环芳烃、二噁英)等。使用湿式电除尘器后，含湿烟气中的烟尘排放可达10mg/m3甚至5mg/m3以下，收尘性能与粉尘特性无关，适用于含湿烟气的处理，尤其适用在电厂、钢厂湿法脱硫之后含尘烟气的处理上，但设备投资费用较高，且需与其它除尘设备配套使用。
本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种转炉一次烟气的除尘方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
实施例1提供了一种转炉一次烟气的除尘方法，包括以下依次进行的步骤：
1)采用在转炉炉口处进行喷雾，对微差压进行补偿，且进行初步除尘、降温并减少吸入空气；
转炉炉口和活动烟罩之间的微差压为±100Pa；
转炉炉口排出的烟气经活动烟罩进入汽化冷却烟道中，在汽化冷却烟道中对烟气进行冷却，并回收部分热量产生蒸汽；
2)然后烟气进入蒸发冷却器中，在蒸发冷却器中对烟气进行喷雾冷却与除尘；
步骤2)中，控制蒸发冷却器的进口温度为800℃～900℃，出口温度≤300℃，出口压力为-0.5KPa，设备阻损△P＝0.5KPa；
3)然后烟气进入文丘里洗涤器中，在文丘里洗涤器中对烟气进行文丘里管湿法除尘与脱水；
步骤3)中，控制文丘里洗涤器的进口温度为75℃，出口温度≤67℃，进口压力为-3KPa，出口压力为-22KPa～-25KPa，设备阻损△P＝19～22KPa；
4)然后烟气进入湿式电除尘器中，在湿式电除尘器中对烟气进行静电除尘；
5)然后烟气由风机抽排到放散烟囱中进行放散排空或者抽排到煤气回收系统中以回收利用煤气；
当风机处于转速800r/min条件时，湿式电除尘器执行送电及氮气启动联锁模式；
当除尘系统处于停水停氮气条件时，风机执行小于800r/min的低速模式；
当风机处于停机条件时，除尘系统执行停氮气模式；
当转炉处于吹炼时，除尘系统执行送水送氮气模式，且风机的转速不低于800r/min。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种转炉一次烟气的除尘方法，其特征在于，包括以下依次进行的步骤：
1)采用在转炉炉口处进行喷雾，对微差压进行补偿，且进行初步除尘、降温并减少吸入空气；
转炉炉口排出的烟气经活动烟罩进入汽化冷却烟道中，在汽化冷却烟道中对烟气进行冷却，并回收部分热量产生蒸汽；
2)然后烟气进入蒸发冷却器中，在蒸发冷却器中对烟气进行喷雾冷却与除尘；
3)然后烟气进入文丘里洗涤器中，在文丘里洗涤器中对烟气进行文丘里管湿法除尘与脱水；
4)然后烟气进入湿式电除尘器中，在湿式电除尘器中对烟气进行静电除尘；
5)然后烟气由风机抽排到放散烟囱中进行放散排空或者抽排到煤气回收系统中以回收利用煤气。
2.根据权利要求1所述的一种转炉一次烟气的除尘方法，其特征在于，转炉炉口和活动烟罩之间的微差压为±100Pa。
3.根据权利要求1所述的一种转炉一次烟气的除尘方法，其特征在于，步骤2)中，控制蒸发冷却器的进口温度为800℃～900℃，出口温度≤300℃，出口压力为-0.5KPa，设备阻损△P＝0.5KPa。
4.根据权利要求1所述的一种转炉一次烟气的除尘方法，其特征在于，步骤3)中，控制文丘里洗涤器的进口温度为75℃，出口温度≤67℃，进口压力为-3KPa，出口压力为-22KPa～-25KPa，设备阻损△P＝19～22KPa。
5.根据权利要求1所述的一种转炉一次烟气的除尘方法，其特征在于，当风机处于转速800r/min条件时，湿式电除尘器执行送电及氮气启动联锁模式。
6.根据权利要求1所述的一种转炉一次烟气的除尘方法，其特征在于，当除尘系统处于停水停氮气条件时，风机执行小于800r/min的低速模式；
当风机处于停机条件时，除尘系统执行停氮气模式。
7.根据权利要求1所述的一种转炉一次烟气的除尘方法，其特征在于，当转炉处于吹炼时，除尘系统执行送水送氮气模式，且风机的转速不低于800r/min。
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