蒸發(fā)冷卻器與濕法除塵系統(tǒng)工藝結(jié)合的研究與應(yīng)用(1)

1、TotalNo.180冶金設(shè)備總第180期ApMET2010ril2010ALLURGICALEQUIPMENT年4月第2期蒸發(fā)冷卻器與濕法除塵系統(tǒng)工藝結(jié)合的研究與應(yīng)用陳民魏光瑞薛鵬(萊蕪鋼鐵集團(tuán)股份有限公司煉鋼廠山東萊蕪271104)摘要介紹了蒸發(fā)冷卻器與濕法除塵系統(tǒng)結(jié)合的工藝流程、主要設(shè)備工作原理,及在萊鋼煉鋼廠120t轉(zhuǎn)爐煙氣凈化與回收系統(tǒng)中的應(yīng)用情況,并總結(jié)了此系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)績。關(guān)鍵詞蒸發(fā)冷卻器濕法除塵轉(zhuǎn)爐煙氣中圖分類號TF321.4TF724.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼StudyandApplinCooler&gSystemChenMinWeiGuangruiXuePeng(La

2、iwuIron&SteelGroupCo.,Ltd.,SteelPlant,Shandong271104)ABSTRACTTheprocesstechnologyandtheworkingprincipleofthemainequipmentsfortheevaporativecoolerandwetdedustsystemisdescribed.Furthermore,theapplicationof120tconverterdustpurificationandrecov2erysysteminLaiwuIronandSteelCo.isintroduced.KEYWORDSEva

3、porativecoolerWetdedustingConverterdust31轉(zhuǎn)爐煙氣凈化與回收系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀80m/t鋼,凈化后的煤氣含塵量較大,為100mg/m,出煤氣柜后,還需加裝濕式電除塵器進(jìn)行精3轉(zhuǎn)爐煙氣凈化與回收方式,主要有濕法(OG法)、高效節(jié)水型塔文半干法和干法(LT法)三種。因各鋼廠在煉鋼技術(shù)、操作技術(shù)、設(shè)備更新改造等方面存在一定差別,因此轉(zhuǎn)爐除塵工藝系統(tǒng)主要采用以上三種方式。目前世界上轉(zhuǎn)爐一般采用傳統(tǒng)濕法除塵系統(tǒng)(OG法)冷卻、凈化和回收煤氣,然后采用濕式電除塵進(jìn)行精除塵一直占主導(dǎo)地位。1969年10月,西德魯奇公司在薩爾斯吉特鋼廠建成一套干法電除塵系統(tǒng),經(jīng)過多年不斷

4、完善,轉(zhuǎn)爐干法除塵在全世界應(yīng)用總數(shù)已達(dá)40套以上,技術(shù)趨于逐漸成熟階段。中國現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐煤氣凈化與回收系統(tǒng)多采用傳統(tǒng)的濕法(OG法)除塵技術(shù),如圖1所示,自動化控制水平不高,煤氣回收量一般為70除塵。其次,少數(shù)鋼廠使用第四代OG濕法,以及2006年中國自主研發(fā)的高效節(jié)水型塔文半干法除塵。圖1轉(zhuǎn)爐濕法除塵系統(tǒng)工藝流程圖1轉(zhuǎn)爐;2活動煙罩;3汽化煙道;4溢流文氏管;5彎頭脫水器;6可調(diào)喉口文氏管;7旋風(fēng)脫水器;8煤氣鼓風(fēng)機(jī)目前,雖然國際先進(jìn)水平的轉(zhuǎn)爐干法(LT作者簡介:陳民,男,1971年出生,1997年畢業(yè)于山東工業(yè)大學(xué)機(jī)械專業(yè),機(jī)械工程師,現(xiàn)任萊蕪鋼鐵股份有限公司煉鋼廠副廠長63總第180期冶金

5、設(shè)備2010年4月第2期法)除塵技術(shù),工藝流程如圖2所示,其煤氣回收量可達(dá)100m/t鋼,煤氣含塵量在10mg/m左右,但是因電除塵器設(shè)備過高的故障率,特別是在吹煉過程中電除塵器內(nèi)易發(fā)生CO燃燒爆炸造成泄爆閥動作而泄爆問題無法徹底杜絕,對煉鋼的安全正常生產(chǎn)制約較大,因此是造成轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵技術(shù)雖然先進(jìn)卻推廣緩慢的重要原因之一;所以,雖然轉(zhuǎn)爐干法除塵技術(shù)將是轉(zhuǎn)爐煙氣凈化與回收系統(tǒng)發(fā)展的總趨勢,但是必須經(jīng)過一段長期的技術(shù)發(fā)展過程,在徹底解決了電除塵器泄爆問題后才能得以推廣。33其工藝流程為:約1550的轉(zhuǎn)爐煙氣在除塵風(fēng)機(jī)的抽引作用下,經(jīng)過汽化冷卻煙道,溫度降低到8501000進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器,蒸發(fā)

6、冷卻器內(nèi)采用10支均勻分布的雙介質(zhì)霧化冷卻噴嘴,對轉(zhuǎn)爐煙氣進(jìn)行第一步降溫、粗除塵。在此裝置中,約有40%較大的粉塵顆粒在蒸發(fā)冷卻器的作用下被去除,粉塵通過鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、雙板閥進(jìn)入粗灰料倉由汽車外運(yùn);蒸發(fā)冷卻器出口煙氣溫度降低到280400,通過環(huán)縫式文氏管、漩流板脫水器后降溫、精除塵、脫水后煙氣含塵以下到50653,凈化,合格煙氣進(jìn)入煤氣柜利用,不合格煙氣通過放散煙囪點(diǎn)2LT1轉(zhuǎn)爐;2活動煙罩;3汽化煙道;4蒸發(fā)冷火放散。3蒸發(fā)冷卻器結(jié)合濕法除塵系統(tǒng)工藝關(guān)鍵設(shè)備3.1煙氣凈化與回收系統(tǒng)卻器;5鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī);6圓筒靜電除塵器;7ID風(fēng)機(jī);8消音器;9鐘型閥;10煤氣冷卻塔;11煙囪煙氣凈化與回收系統(tǒng)

7、由蒸發(fā)冷卻器、濕法除塵系統(tǒng)、除塵風(fēng)機(jī)、機(jī)后三閥(旁通閥、三通閥、水封逆止閥)、放散煙囪等組成。3.1.1蒸發(fā)冷卻器因此,鑒于以上情況,萊鋼煉鋼廠建有的2座120t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的煙氣凈化與回收系統(tǒng)充分吸收LT法與OG法的優(yōu)點(diǎn),采用了蒸發(fā)冷卻器與濕法除塵結(jié)合的工藝技術(shù)。2蒸發(fā)冷卻器與濕法除塵系統(tǒng)結(jié)合的工藝流程蒸發(fā)冷卻器系統(tǒng)主要由噴霧系統(tǒng)、設(shè)備本體、噴水速率的調(diào)節(jié)控制三部分組成;其結(jié)構(gòu)為圓筒形,直徑4m、高17m左右;內(nèi)置均勻分布的10支噴霧裝置,前端與汽化冷卻煙道連接,末端萊鋼煉鋼廠兩座120t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煙氣凈化與回收系統(tǒng)工藝流程如圖3所示。與煙氣出口管道、集塵裝置與鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)連接,其結(jié)構(gòu)如圖4

8、所示。圖3蒸發(fā)冷卻器結(jié)合濕法除塵系統(tǒng)流程圖1轉(zhuǎn)爐;2活動煙罩;3汽化煙道;4蒸發(fā)冷卻器;5鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī);6環(huán)縫式文氏管;7背包脫水器;8漩流板脫水器;9煤氣鼓風(fēng)機(jī)蒸發(fā)冷卻器與濕法除塵結(jié)合主要設(shè)備:活動煙罩、煙道、蒸發(fā)冷卻器(底部刮板機(jī))、環(huán)縫式文氏管、漩流板脫水器、除塵風(fēng)機(jī)及機(jī)后三閥(旁通閥、三通閥、水封逆止閥)。64圖4蒸發(fā)冷卻器結(jié)構(gòu)圖陳民等:蒸發(fā)冷卻器與濕法除塵系統(tǒng)工藝結(jié)合的研究與應(yīng)用2010年4月第2期轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)產(chǎn)生含有大量CO的高溫?zé)煔?蒸發(fā)冷卻器入口的煙氣溫度為8501000,出口溫度約為280400左右才能避免高溫?zé)煔鈱艿?、刮板機(jī)鏈條等機(jī)械設(shè)備的烘烤,為達(dá)到此目的,采用10支雙介質(zhì)

9、噴嘴來調(diào)節(jié)最佳水量來降溫。雙介質(zhì)噴嘴的水量根據(jù)出口溫度熱電偶反饋數(shù)據(jù)隨時(shí)調(diào)整,通入的氮?dú)馐顾F化成細(xì)小的霧狀水滴,水滴受煙氣加熱被蒸發(fā),水滴在汽化過程中吸收煙氣的熱量從而降低煙氣溫度。蒸發(fā)冷卻器除了冷卻煙氣外,另一重要作用就是對煙氣的粗除塵:蒸發(fā)冷卻器足夠大的空間,、的時(shí)間延長,時(shí)間,從。簡言之,蒸發(fā)冷卻器能將粗顆粒的煙塵分離出來,它是依靠氣流的減速并在進(jìn)口處以霧狀水滴捕捉煙塵來達(dá)到除塵的目的,約占煙氣中總灰塵含量40%50%的粗灰在蒸發(fā)冷卻器中被分離出來。3.1.2濕法除塵系統(tǒng)氣出入口煙氣溫度、流量調(diào)節(jié)噴水量,確保煙氣出口溫度在控制范圍內(nèi)。煙氣在汽化冷卻和除塵裝置的流量,由流量控制系統(tǒng)來確定

10、。煙氣流量可通過煙氣流量調(diào)節(jié)器的輸出信號控制,這種控制通過改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn),使?fàn)t口保持微正壓。汽化冷卻煙道中的靜壓力是決定煙氣流量調(diào)節(jié)的主要參數(shù),另外對煙氣流量調(diào)節(jié)起作用的影響參數(shù)是吹氧量和煙氣量,在轉(zhuǎn)爐正常作業(yè)中-臺計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)處理這三個(gè)參量并將此作為,對于在煉,或,內(nèi),根據(jù)煙氣成分分析確定三通閥、水封逆止閥的動作。當(dāng)煙氣中CO含量大于規(guī)定值30%,氧氣含量小于規(guī)定值2%時(shí),水封逆止閥開到回收位,水封逆止閥開到位后三通閥開到回收狀態(tài)進(jìn)行煤氣回收,回收完畢,三通閥開到放散,水封逆止閥關(guān)閉。4生產(chǎn)實(shí)踐煙氣經(jīng)管道進(jìn)入環(huán)縫式文氏管,通過調(diào)節(jié)環(huán)縫式文氏管喉口開度改變煙氣流速,變速后的含塵煙氣被碗型噴

11、嘴霧化后的水捕集,含塵水滴受重力作用下降落入底部排污水封排出,含水的飽和煙氣進(jìn)入漩流板脫水器后脫水成為含塵量小于50mg/m合格煙氣。3.1.3除塵風(fēng)機(jī)從2005年萊鋼第一套蒸發(fā)冷卻器與濕法除塵結(jié)合的轉(zhuǎn)爐煙氣凈化與回收系統(tǒng)投運(yùn)后,即以其低排放、低故障率、設(shè)備維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到充分體現(xiàn)。2008年,萊鋼第二套蒸發(fā)冷卻器與濕法除塵結(jié)合的轉(zhuǎn)爐煙氣凈化與回收系統(tǒng)投用。此系統(tǒng)主要有以下特點(diǎn):1)系統(tǒng)凈化后的煙氣含塵量低于50mg/m,遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的排放指標(biāo)(100mg/m),有顯著在此系統(tǒng)內(nèi),氣體通過除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行流通,風(fēng)機(jī)通過變頻調(diào)速達(dá)到降低電耗目的。3.1.4機(jī)后三閥的環(huán)保效益。2)煤氣回收

12、量達(dá)95m/t鋼以上,煤氣含塵機(jī)后三閥(旁通閥、三通閥、水封逆止閥)是煤氣回收系統(tǒng)最重要的設(shè)備之一,主要由三組閥門及其控制系統(tǒng)組成,旁通閥主要起到緊急放散作用,三通閥主要進(jìn)行煤氣放散和回收間的切換,水封逆止閥起到回收與可靠切斷煤氣作用。3.2控制系統(tǒng)量低于15mg/m,與LT法煤氣回收量、含塵量接近;回收的煤氣經(jīng)煤氣柜緩沖后,出柜煤氣含塵量低于5mg/m,不必再經(jīng)濕式電除塵凈化,可直接供用戶使用,節(jié)能效益顯著。3)由于本系統(tǒng)凈化后氣體含塵量低,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)整套除塵系統(tǒng)共分三個(gè)控制回路:蒸發(fā)冷卻器的溫度、風(fēng)機(jī)調(diào)速控制、機(jī)后三閥及氣體成分控制。蒸發(fā)冷卻器的溫度控制根據(jù)蒸發(fā)冷卻器煙子結(jié)垢速度慢、使用壽命長

13、,因此維護(hù)工作量小,大大降低了工人勞動強(qiáng)度,平均三個(gè)月對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行一次積灰清理工作。(轉(zhuǎn)71頁)65高操:特拉莫比機(jī)車柴油機(jī)敲缸故障及處理2010年4月第2期3.2機(jī)械敲缸故障處理方法1)更換氣門彈簧,檢查氣門桿是否彎曲;氣的小油量相差不大于10ml,噴油器霧化試驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,確保其工作良好。3)在進(jìn)行柴油機(jī)總組裝時(shí),正確調(diào)整凸輪軸門挺桿是否變形;氣門閥盤是否有裂紋或掉塊。打開穩(wěn)壓箱排污閥,若有大量的燃油和機(jī)油的混合物流出,說明燃油進(jìn)入了穩(wěn)壓箱,造成穩(wěn)壓箱內(nèi)放炮,檢查調(diào)整氣門間隙。2)檢查活塞銷卡環(huán)和油堵是否脫落,如脫與曲軸安裝位置、泵與泵下體之問墊片厚度,以確保供油提前角準(zhǔn)確。4)冬

14、季室外環(huán)境溫度較低時(shí),應(yīng)注意啟動時(shí)油水溫度應(yīng)預(yù)熱到20以上。5)組裝柴油機(jī)時(shí),所用工具不允許存放在管落,重新配好卡環(huán)和油堵,并檢查氣缸套內(nèi)壁是否拉傷,檢查活塞銷和連桿小端配合間隙是否符合要求。如不符合要求時(shí),應(yīng)更換襯套或活塞銷。如發(fā)現(xiàn)連接件松動后,應(yīng)按規(guī)定的力矩緊固連桿螺絲。3)卸下噴油器,子內(nèi)部,不要隨意在柴油機(jī)上跨越,對管路和部件進(jìn)行封閉之前,必須認(rèn)真檢查,確認(rèn)無異物后再進(jìn)行封閉掉頭,值時(shí),打開缸蓋,取出氣閥并檢查活塞,缸套,缸蓋是否被打壞。另外,在拆檢噴油器時(shí),應(yīng)及時(shí)把氣缸罩扣上,防止機(jī)械物由噴油器座孔中掉入氣缸內(nèi)。4預(yù)防措施1)在柴油機(jī)零部件檢修過程中,用外徑千分,由于部件磨損,配合間

15、隙增大,安裝調(diào)整不當(dāng),產(chǎn)生工作不協(xié)調(diào)或零件相互碰撞,零件損壞等原因都會出現(xiàn)敲缸現(xiàn)象。如遇到這種情況,應(yīng)立即停車檢查,并按上面介紹的方法進(jìn)行分析、判斷和處理,排出故障后再使用,否則容易造成更大事故。參考文獻(xiàn)1傅成昌.190系列柴油機(jī)使用維護(hù)手冊.濟(jì)南:山東尺和量缸表認(rèn)真測量活塞外徑及氣缸內(nèi)徑,從而合理確定兩者的配合間隙。2)噴油泵小供油量試驗(yàn)嚴(yán)格按250次行程100130ml進(jìn)行,建議同一臺柴油機(jī)上各噴油泵科學(xué)技術(shù)出版社,1994(收稿日期:2009-11-30)(接65頁)現(xiàn)實(shí)可行的新途徑,可供同類型企業(yè)和正在建設(shè)中的鋼鐵企業(yè)參考。參考文獻(xiàn)1張同忠.轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵技術(shù)在我國的應(yīng)用.硅谷,2009(3):1161172穆艷春.轉(zhuǎn)爐煤氣濕法除塵系統(tǒng)優(yōu)化措施.山東冶金,2008(S1):138,1403周茂林.萊鋼120噸轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵工藝技術(shù).山4)系統(tǒng)無泄爆,設(shè)備運(yùn)行可靠、故障率低,維修、維護(hù)簡單,故障處理時(shí)間短。5)系統(tǒng)能源、設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用低,噸