| 1.重庆燃气设计研究院；2.中冶赛迪工程技术股份有限公司能源环保事业部401122 摘要：本文从国家新的环保要求入手，着重分析了目前国内炼钢一次除尘系统，做出了几种合理的改造方式以及其改造重点难点分析，给出了 合理化建议。 关键词：环保;一次除尘;湿法;LT法 中图分类号：X324 文献标识码：A 1概况 近年来国家对于环保要求不断提高，对于冶金行业大气排 放污染进一步加强，国务院批复实施《重点区域大气污染防治 “十二五”规划》，在重点控制区的火电、钢铁、石化、水泥、有色以 及化工等六大行业执行大气污染物特别排放限值。规划要求，自 2015 年1 月1 日起，现有企业执行转炉（一次烟气）污染颗粒物 排放限值为50mg/m3。 目前，在国内很多钢铁企业炼钢转炉一次除尘系统采用的 是湿法除尘系统（俗称老OG 法和新OG 法）、干法除尘系统（俗 称LT 法）。随着2015 年新排放标准实施，炼钢转炉一次除尘采 用OG 法已无法满足要求，因此需对于一次除尘OG 系统进行全 面整改以满足环保要求。 2 OG 湿法除尘系统 OG 法以日本的OG 系统为代表，日本新日铁公司和川崎公 司在50 年代末期开始研究OG 除尘系统，直到1968 年君津250t 转炉OG 装置投入运行，标志着OG 系统走向成熟；1976 年3 月 第一次OG 技术国际研讨会正式召开。 转炉在吹氧冶炼时产生含有大量CO 和氧化铁类的高温烟 气，为了防止污染，保护环境，设置一套独立的烟气净化系统，对 烟气进行净化处理并放散（回收）煤气。当转炉工作状态处于前、 后烧期或不能实现煤气回收时，经净化处理后的烟气通过烟囱 在高空点火燃烧放散。 2.1 老OG 法 老OG 系统采用未燃法双级文氏管除尘，高温烟气经活动烟 罩、固定烟罩和汽化冷却烟道冷却至900～1000℃左右，然后进 入第一级文氏管（简称“一文”）进行粗除尘并进一步进行降温， 一文出口温度约在65~70℃，然后通过管道连接进入第二级文氏 管（简称“二文”）进行精除尘。二文喉口断面积可通过液压装置 进行调节，喉口过滤风速范围在60~100m/s，喉口侧面有喷枪喷 水，雾化效果好，除尘效率高。精除尘的烟气通过90°弯头脱水 器、水雾分离器、脱水塔后，经风机通过放散塔燃烧后，达标放 散。排放浓度可控制在100mg/m3； 工艺流程如下： 转炉炉气→活动烟罩→固定烟罩→汽化冷却烟道→溢流定 径文氏管→重力脱水器→R-D 可调喉口文氏管→90°弯头脱水 器→水雾分离器→煤气流量计→风机前切断阀→鼓风机→ →水封逆止阀及V 形水封→煤气贮气柜 三通切换阀→ →煤气放散塔→点火装置→燃烧放散 2.2 新OG 法 新OG 法系统采用的是双塔工艺除尘，高温烟气经活动烟 罩、固定烟罩和汽化冷却烟道冷却至900～1000℃左右，然后进 入喷淋塔进行粗除尘并进一步进行降温，出口温度约在 65~70℃，然后通过管道连接进入环缝进行精除尘。环缝流通断 面积可通过液压装置进行调节，过滤风速范围在60~100m/s，喉 口顶部设计有喷枪喷水，雾化效果好，除尘效率高。精除尘的烟 气通过脱水塔后，经风机通过放散塔燃烧后，达标放散。排放浓 度可控制在70mg/m3； 转炉煤气净化回收系统流程如下： 转炉炉气→活动烟罩→固定烟罩→汽化冷却烟道→文氏 管→重力除尘器→环缝洗涤器→90°弯头脱水器→旋风脱水 塔→风机前切断阀→煤气鼓风机→ →水封逆止阀及U 形水封→煤气储气柜 →三通切换阀 →煤气放散塔→点火装置→燃烧放散 3一次除尘改造方向及难点剖析 目前，据不完全统计，国内40%钢厂一次除尘系统采用老 OG 除尘方式，随着这些年的使用，环保要求已经不能满足要求， 需对该系统进行整改。 一次除尘系统与环境除尘系统不同，环境除尘的含尘烟气 主要是空气，而一次除尘系统含尘烟气主要是煤气，主要成分是 CO；环境除尘的除尘系统核心主要是布袋除尘器，环境除尘系统 不达标，改造范围主要是除尘器，而湿法除尘系统的除尘核心在 塔楼内，因此受场地、现场条件等限制，改造起来非常复杂和麻 烦。 根据现有一次除尘发展方向，具体的改造主要有以下3 种 情况：1）湿法改干法系统；2）湿法改半干法系统；3）老OG 改新 OG 系统；以上的3 种整改方式各有利弊，具体可根据钢铁厂自 身情况统筹考虑。 3.1 湿法改干法系统 干法除尘系统流程图： 若是将现有湿法除尘系统更改为干法除尘系统，需改造的 范围主要是：塔楼内气化冷却烟道末端需改造、设备区域煤气冷 却器供水系统改造；拆除现有塔楼内一次除尘设备、设备区域就 有水处理设施拆除、设备区域风机电机以及配套湿法除尘系统 拆除；塔楼内新建蒸发冷却器、香蕉弯、设备区域新建静电除尘 器、轴流风机电机、消声器、切换杯阀以及煤气冷却器。 湿法改干法系统，系统的初期投资较另外2 种改造方式大， 改造以及新建设施较多，另外设备区域设备无法利旧，还需将现 有设备拆除并改造。 系统改造后，对于系统的浊环水循环水量有较大的降低，排 放浓度可达10mg/m3，完全满足环保要求，节能减排。 3.2 湿法改半干法系统 半干法的工艺流程为烟气通过气化冷却器烟道冷却之后， 温度由1450℃降低至900℃左右，然后经过水冷夹套进入高效 喷雾塔进行精除尘，再进入环缝文氏管进行精除尘，最后进入旋 流脱水器进行脱水，经风机通过放散塔燃烧后，达标放散。 半干法流程： 若是将现有湿法除尘系统更改为半干法除尘系统，需改造 的范围主要是：塔楼内气化冷却烟道末端需改造、塔楼内需拆除 （或利旧）旧有设备、设备区域设备可利旧。 湿法改半干法系统，系统的初期投资较另外2 种改造方式 中等，改造以及新建设施较多，另外设备区域设备可利旧。 系统改造后，对于系统的浊环水循环水量有略微降低，排放 浓度可达50mg/m3，满足环保要求。 3.3 老OG 改新OG 系统 目前有许多钢厂，炼钢一次除尘系统采用的是老OG 系统， 但是由于资金、场地等一系列原因限制，无法更换干法和半干法 除尘系统，因此业主希望仅将核心设备件更换，即由老OG 更换 为新OG 除尘系统。 该模式有一个核心问题所在，就是原有系统所选风机为湿 法风机，风机压头在27000Pa 左右。若风机不更换，环缝处阻损 在18000Pa，排放浓度仅能满足70mg/Nm3；若要满足排放标准， 环缝处阻损需设计在22000Pa 左右，该风机压头需考虑在 30000Pa。 4结束语 在目前钢铁企业的发展形势下，国家对于颗粒物污染的规 定和能源回收已经是重中之重，建设清洁、绿色环保和可持续发 展的新型钢铁厂已提上日程。 从以上的分析来看，从目前的发展趋势来看，炼钢转炉一次 除尘工艺采用LT 法更能适应我们的发展大环境，也是今后的发 展主流，它有可能部分或者完全补偿转炉炼钢过程中的全部能 耗，实现负能炼钢。半干法以及新OG 法的技术革新随着国家的 政策出台也迫在眉睫，如何合理的布置塔楼内的设备，有效提高 除尘效率，降低排放浓度，需要我们进一步努力。 参考文献 [1]《钢铁冶金－炼钢学》著译者：王新华.高等教育出版社. [2]《氧气顶吹转炉炼钢工艺与设备》作者：王雅贞.冶金工业 出版社. [3]《自动控制原理》作者：胡寿松.科学出版社. |
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