轉(zhuǎn)爐煙氣純干法除塵工藝(CG法)作為一種全新除塵工藝,在保證除塵工藝的節(jié)能、減排、資源綜合利用、經(jīng)濟效益的同時,其安全性也大大提高,本文就CG法工藝特性、安全理論及相關(guān)技術(shù)措施作簡要介紹。
轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收綜合利用純干法除塵新工藝由3+1個子系統(tǒng)構(gòu)成,即主流程3個子系統(tǒng):高溫?zé)煔饫鋮s同步余熱回收子系統(tǒng)、純干除塵及輸灰子系統(tǒng)、純干煤氣冷卻回收及廢氣放散子系統(tǒng);1個主流程外設(shè)有爐塵資源化子系統(tǒng)。
該除塵新工藝與現(xiàn)行除塵工藝區(qū)別:
1)轉(zhuǎn)爐800-1000℃煙氣余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽回收;
2)轉(zhuǎn)爐煙氣冷卻不噴水,煙氣為純干煙氣;
3)煤氣冷卻不噴水,煤氣為純干煤氣;
4)煙氣除塵為純干法,粗除塵+精除塵;
5)爐塵經(jīng)配料制成功能爐料返轉(zhuǎn)爐冶煉——資源化高效利用。
一CG法工藝特性
1)CG法工藝適應(yīng)并運用轉(zhuǎn)爐煙氣的規(guī)律和特點,通過引風(fēng)機抽吸使煙氣快速運動,煙氣在運行中,經(jīng)過各個功能的工藝裝備,實現(xiàn)煙氣自動降溫、自動換熱產(chǎn)汽、自動分離煙塵、煤氣自動冷卻,從而形成純干全新除塵工藝。
2)經(jīng)本工藝除塵的轉(zhuǎn)爐煙氣三大資源(800-1000℃熱能、含70%CO、含F(xiàn)eO、CaO及MgO爐塵)效能最大化。
3)除塵過程節(jié)水、節(jié)電。
4)除塵過程既是排放達(dá)標(biāo)的過程,也是創(chuàng)經(jīng)濟效益的過程,簡化為數(shù)學(xué)公式即:CG法=轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收綜合利用+純干法除塵=排放達(dá)標(biāo)+經(jīng)濟效益。
二NCG法除塵新工藝運行主要指標(biāo)
1)高溫?zé)煔饫鋮s
入口煙氣溫度:800-1000℃;出口溫度:170-220℃。
2)煤氣冷卻溫度
入口煤氣溫度:150-170℃;出口溫度:50-70℃。
3)煙氣含塵濃度
除塵凈化前含塵濃度:80-150g/m3;凈化后含塵濃度:<10mg/m3(可根據(jù)用戶需要提升凈化標(biāo)準(zhǔn))。
4)噸鋼回收蒸汽量
75-80kg(蒸汽壓力與汽化煙道相同)。
5)風(fēng)機運行
溫度:約150℃;風(fēng)壓:約15kpa;風(fēng)量:比噴水工藝煙氣量低1/3。
三NCG法新工藝安全理論及相關(guān)技術(shù)措施
1、轉(zhuǎn)爐煙氣余熱回收系統(tǒng)安全理論及相關(guān)技術(shù)措施
轉(zhuǎn)爐高溫?zé)煔饫鋮s同步余熱回收子系統(tǒng)主要工藝裝備為直立煙道式余熱鍋爐,其換熱原理為:對流—傳導(dǎo)—對流方式,轉(zhuǎn)爐煙氣通過余熱鍋爐煙道,煙氣自動降溫、熱能自動轉(zhuǎn)化為蒸汽。為保障直立煙道式余熱鍋爐安全,遵循安全理論,采取“五重”保護(hù)措施:
1)高溫燃燒保護(hù)——遵循CO空氣中燃燒溫度理論
工藝研發(fā)所采用的余熱鍋爐為抗爆防爆型直立煙道式余熱鍋爐,采取特殊的直立煙道式爐體結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)特點之一在于高溫段在上,轉(zhuǎn)爐高溫?zé)煔鈴臓t體頂部進(jìn)入,經(jīng)爐體冷卻后,從底部引出。在冷卻過程中,煙氣入口800-1000℃、出口200℃左右,在爐體中上部,必然經(jīng)過CO可燃煙氣600℃燃點區(qū);特點之二在于鍋爐換熱管橫置排列,與煙氣流形成垂直撞擊,使煙氣瞬間變成紊流,一旦CO可燃煙氣,遇有空氣,則瞬間混勻;在600℃燃點區(qū)以上,只要是CO可燃煙氣意外遇到空氣(O2),且快速混勻,就會即刻燃燒,而不會爆炸。燃燒后生成新的惰性煙氣段,進(jìn)入余熱鍋爐低溫區(qū),這個惰性煙氣段又起著隔離作用,只要余熱鍋爐低溫區(qū)密封性良好,余熱鍋爐就沒有爆炸的可能。
直立煙道式余熱鍋爐的這種特殊結(jié)構(gòu),是依據(jù)CO燃點溫度原理研制的,它成為轉(zhuǎn)爐高溫?zé)煔饫鋮s同步余熱回收煙氣不爆炸的安全屏障。
2)惰性煙氣段保護(hù)——遵循可燃煙氣與空氣隔離理論
惰性煙氣段一是來自于吹氧開始、吹氧結(jié)束汽化煙道入口燃燒;二是來自直立煙道式余熱鍋爐高溫區(qū)燃燒。
惰性煙氣段,這種惰性煙氣既不屬于助燃性煙氣,也不屬于可燃性煙氣,它與可燃性煙氣接觸不燃爆;它與助燃性煙氣接觸也不燃爆。惰性煙氣段有效保護(hù)余熱鍋爐,特別是余熱鍋爐低溫區(qū)及后續(xù)除塵系統(tǒng)安全不爆。
3)余熱鍋爐爐體密封結(jié)構(gòu)保護(hù)——遵循可燃煙氣與外部空氣隔離理論
經(jīng)過低于燃燒點溫度的可燃性轉(zhuǎn)爐煙氣是不能再與空氣接觸的,為適應(yīng)轉(zhuǎn)爐煙氣的這一特點,余熱鍋爐研制成密封結(jié)構(gòu),所有爐墻均由鍋爐鋼板焊成,并經(jīng)打壓檢測,不能存在任何泄漏;余熱鍋爐清灰系統(tǒng)的倉閥,均設(shè)計為鎖氣機構(gòu),確保清灰過程無空氣進(jìn)入。余熱鍋爐密封性結(jié)構(gòu),使外部無空氣進(jìn)入,轉(zhuǎn)爐可燃性煙氣就不會爆炸。
4)余熱鍋爐的抗爆結(jié)構(gòu)和泄壓機構(gòu)保護(hù)—遵循安全意外原則
本著有CO煙氣就必須設(shè)抗爆與泄壓的原則,高溫?zé)煔饫鋮s同步余熱回收工藝裝備,研制成抗爆余熱鍋爐,爐體為圓柱筒體形或有加固結(jié)構(gòu)的方形鍋爐;并在爐體的多個部位,加裝具有自動復(fù)位功能的泄壓閥,一旦發(fā)生意外爆炸,保護(hù)鍋爐本體不受損、不傷害人身、設(shè)備,不影響轉(zhuǎn)爐冶煉。
5)余熱鍋爐入口前加裝“煙氣預(yù)處理器”——遵循預(yù)防為主原則
煙氣預(yù)處理器相當(dāng)一道“防火墻”,防止轉(zhuǎn)爐冶煉過程中一些不利因素影響余熱鍋爐的安全運行。
上述“五重保護(hù)”,可以保障煙氣冷卻余熱回收工藝裝備安全運行,即使轉(zhuǎn)爐操作出現(xiàn)某些不正常,“五重”保護(hù)仍能發(fā)揮作用。
2、純干除塵子系統(tǒng)的安全理論及相關(guān)技術(shù)措施
純干除塵子系統(tǒng)由粗除塵器+精除塵器構(gòu)成,根據(jù)精除塵器配置不同,形成兩種純干除塵工藝:布袋純干法除塵工藝-CG(B);純干法電除塵工藝-CG(D)。
CG(B)工藝流程
布袋純干除塵子系統(tǒng)由粗除塵器——環(huán)流旋風(fēng)除塵器+精除塵器——布袋+氣力輸灰系統(tǒng)構(gòu)成。
轉(zhuǎn)爐煙氣經(jīng)直立煙道式余熱鍋爐,煙溫降至200℃左右,粗除塵器除去80%以上粉塵,煙氣經(jīng)布袋除塵達(dá)標(biāo)。布袋一旦發(fā)生爆炸,將失去除塵功能。因此,安全不爆成為布袋應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐煙氣除塵的關(guān)鍵。
為保障布袋除塵系統(tǒng)安全不爆,應(yīng)遵循以下安全理論:
1)煙氣分流——遵循可燃煙氣與空氣隔離理論。
將煙氣分為可燃性煙氣和助燃性煙氣,各行其道。可燃性煙氣與助燃性煙氣不接觸、不相混,就失去爆炸的可能性。
2)雙布袋除塵系統(tǒng)——遵循CO可燃煙氣與空氣混合比例極限理論。
不同類型煙氣進(jìn)入各自除塵系統(tǒng),每個系統(tǒng)都成為安全除塵系統(tǒng)。
3)可燃性煙氣除塵系統(tǒng)制成密封結(jié)構(gòu)——遵循可燃煙氣與空氣隔離理論。
4)可燃性煙氣除塵系統(tǒng)制成抗爆、泄壓結(jié)構(gòu)——遵循可燃煙氣與空氣隔離理論。
5)在線檢測CO%、O2%,自動控制運行——遵循CO可燃煙氣與空氣混合比例極限理論。
上述五個方面構(gòu)成布袋除塵系統(tǒng)安全體系,成為抗爆、防爆型布袋除塵系統(tǒng)。
3、轉(zhuǎn)爐煙氣冷卻同步余熱回收子系統(tǒng)、純干除塵子系統(tǒng)對轉(zhuǎn)爐冶煉特殊工況安全的適應(yīng)性
轉(zhuǎn)爐冶煉是一種極其特殊的工藝過程,它具有反應(yīng)劇烈、周期短、工況多變的特性,冶煉過程出現(xiàn)某些意外是在所難免的。如鐵水硅太高,產(chǎn)生噴濺;鐵水硅太低,加料時煙氣量增大;廢鋼含油污特別多,煙氣量大增;氧氣壓力瞬間下降,槍位控制不到位導(dǎo)致噴濺;汽化煙道漏水;突然停電;煙氣中大顆粒物過多等。
上述這些特殊情況對煙氣冷卻同步余熱回收子系統(tǒng)、純干除塵子系統(tǒng)運行幾乎不受影響。不噴水冷卻高溫?zé)煔馔接酂峄厥兆酉到y(tǒng)所采用的抗爆防爆型直立煙道式余熱鍋爐、純干除塵子系統(tǒng)所采用環(huán)流旋風(fēng)粗除塵+布袋精除塵器可滿足轉(zhuǎn)爐冶煉工況的安全性要求。
來源:工業(yè)過程氣體監(jiān)測技術(shù)
特此聲明:
1. 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點。
2. 請文章來源方確保投稿文章內(nèi)容及其附屬圖片無版權(quán)爭議問題,如發(fā)生涉及內(nèi)容、版權(quán)等問題,文章來源方自負(fù)相關(guān)法律責(zé)任。
3. 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日內(nèi)起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)益。