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1、转炉煤气除尘技术及除尘方式对比目前转炉煤气除尘主要分为干法除尘、半干法除尘和湿法除尘。转炉煤气 产生后首先进入汽化冷却烟道，煤气温度由1500C降至900,然后再进入 煤气除尘系统。目录1.炼钢和转炉烟气的特性12.目前常见转炉煤气除尘技术22. 1. “0G”湿式除尘工艺：22. 2. “LT”干式除尘技术：22. 3.近年来出现的新技术：32. 3. 1.塔文流程：33. 3. 2.高效喷淋洗涤器加环缝文氏管（称为新“0G”系统）的工艺流程： 34. 3. 3.高效喷雾洗涤塔加新型RD文氏管的流程45. 3. 4.新型RD文氏管43.除尘技术汇总53. 1.干法除尘53. 2.半干法除尘5
2、3. 3.湿法塔文除尘56. 4.湿法二文除尘64.除尘方式比较64.1. 干法静电除64. 2.湿法除尘67. 3.半干法除尘75.综合比较71 .炼钢和转炉烟气的特性在转炉过程中，转炉产生约1450C的高温废气，主要是CO, 02, C02, N2, CO含量45%,含有少量COS、含量在lOmg/n?。含有大量粉尘，粉尘 浓度可达150200g/Nm3,吨钢可产生1030kg粉尘。因此转炉烟气具有耐 高温，有毒，易燃，易爆，高含尘的特点。同时，转炉烟气具有很高的利用价值，具有潜热，显热和大量能源，烟气第1页共8页 中的粉尘也含有50%以上的全铁，可循环使用。转炉炼钢是间隙生产，因此转炉烟
3、气生产是间歇性的，因此烟气处理控制 系统变得更加复杂。2 .目前常见转炉煤气除尘技术炼钢转炉烟气的除尘可分为湿法和干法。最具代表性的是“OG”湿法除尘工 艺和LT干法除尘工艺。2. 1. “OG”湿式除尘工艺:最具代表性的是“双文程式”简称“OG”法，它在世界上大多数转炉中使用。流程是：炉内烟气带过滤，I至IV段蒸发冷却烟道冷却，从1600降至 800C左右，然后一文、二文进一步降温并除尘，然后经诱引离心风机到三通 切换阀，气体进入回收系统，不能达到燃气回收要求的烟气进入放散塔点火排 放。“OG”工艺的优点是安全可靠，系统简单，但存在许多问题。主要包括：1 .一文、二文需要大量的除尘水；2 .
4、蒸汽和湿粉尘与引风机叶片结合，导致转子不平衡，风机振动损坏，故 障率高，影响系统正常稳定运行；3 .系统容易结垢，导致除尘能力下降，集尘效果差，净化效果差，炉口烟 尘溢出，放散塔产生黄烟；4 .系统电阻高，功耗高；5 .污泥处理工艺复杂，容易造成二次污染；6 .在文氏管效率的影响下，烟尘排放浓度很高。2.2. “LT”干式除尘技术：近年来开发的干法除尘工艺，“LT”工艺流程如下：烟气进入汽化冷却烟道 进行间接冷却后，由蒸发冷却器直接冷却，再通过蒸发冷却器的烟气喷入雾化 水。注入水量要准确地与炼钢生产过程中的焰流而定，烟气冷却后，在200C 至150,通过气体引入静电除尘器进行精除尘。合格的煤气
5、在进一步冷却后 进入回收系统，不合格的气体通过点火和放散塔排出。该工艺的优点是不需要废水处理设备和污泥脱水设备等，因此干法除尘具第2页共8页 有许多优点，如耗水量低，无污水处理系统，功耗低，风机运行稳定，低粉尘 排放浓度等。主要有以下儿个问题：1 .干式除尘成本高，自动控制连锁多，自动化程度高；2 .采用机械设备，结构复杂，故障率高，维护时间长；3 .由于蒸发冷却导致气体含水量高，容易形成冷凝，影响电极与工作电压 之间的距离，以及输灰系统设备的使用寿命。因此，对蒸发冷却塔的水量和水 压控制有严格的要求；4 .蒸发冷却器壁上的结垢问题尚未得到很好的解决；5 .池爆频繁，影响电除尘器内部组件的使用
6、寿命和除尘效果；6 .除尘后气体温度很高，进入煤气柜前必须先用专用冷却系统冷却。2. 3.近年来出现的新技术：2.3.1 .塔文流程：塔文流程是德国Luugi.Bischoff公司开发的技术。工艺流程为：转炉烟气 经活动烟罩收集后，进入汽化冷却系统冷却，然后进入除尘塔（含RSW环缝清 洗装置），也就是将洗涤塔与环缝文氏管组合在一起成为高效除尘塔，再到脱 水器脱水，然后通过诱因风机进入切换系统，或回收或放散。该系统具有净化效率高，系统阻力小、风机能耗低、系统简单等特点。但 是也存在投资高、除尘水用水量偏大、塔文结构复杂、检修清理不便的问题。2. 3. 2.高效喷淋洗涤器加环缝文氏管（称为新0G系
7、统）的工艺流程：国内自行研制的一种新工艺，已经用于近20座100吨以上转炉，将干法 除尘的一些技术移植到湿法除尘系统，对湿法除尘的一些关键设备进行了突破 性的改进，形成了新的湿法除尘工艺，工艺流程为烟气通过汽化冷却烟道冷却 之后，温度由1450度左右，降至800度左右，然后经过高温非金属膨胀节进 入高效喷雾洗涤塔进行精除尘，再进入上行式环缝文氏管进行精除尘，然后进 入漩流脱水器进行精脱水，然后通过管道进入风机加压，回收或者外排。该流程具有以下特点:工艺流程简化；第3页共8页与传统的湿法工艺比较节省水量、降低阻力、降低电耗；从根本上消除了除尘水排除时易裹带煤气的安全隐患；降低了工人劳动强度；降低
8、了设备故障率，提高了风机运行寿命。2. 3. 3.高效喷雾洗涤塔加新型RD文氏管的流程用新型RD文氏管取代“”所述流程中的上行式环缝文氏管，其他不变，在 保证排放效果的前提下，可以使成本进一步降低。新型文氏管具有以下优点：(1)取消了原R-D文氏管双侧水箱、喷孔、氮气捅针，使结构更加简单、 制作成本更低。(2)采用逆向雾化喷嘴，解决了原R-D文氏管喷孔堵塞、氮气捅针故障率 高、维修量大，职工劳动强度高的问题。(3)解决了原R-D文氏管双侧外喷,喷入的水成柱状，靠高速气流冲击二 次雾化，导致阻力增大，并且水的雾化效果不好，净化效率较低的问题。(4)解决了原R-D文氏管部分喷水孔堵了之后，造成喷水
9、不均匀，一部分 烟气不能与水接触，影响净化效果的问题。(5)解决了原R-D文氏管双侧喷水一侧在收缩段，一侧在扩张段，收缩段 一侧喷水净化效果好，扩张段一侧喷水的净化效果差的问题。提高了净化效果 排放浓度在50-80mg/m3解决了风机易积灰，影响使用寿命的问题(6)解决了原R-D文氏管阀板易结垢卡死的问题。(7)解决了原R-D文氏管阀板控制系统失灵后风机喘震的问题及因为阀板 控制失灵或误操作关闭二文喉口导致的风机入口管道抽瘪的问题。2. 3. 4.新型R-D文氏管新型R-D文氏管直接喷入雾化水，可以降低高速气流冲击水幕造成的阻 力，降低阻力20%新型R-D文氏管不用在非吹炼期自动清扫喷孔，所以
10、不用氮气做动力源， 也简化了自动控制系统，使系统更简单。新型文氏管应用于转炉除尘系统，提 高烟气的净化效率，延长设备使用寿命，降低系统故障率，起到一定的节水节 电作用，还节省了氮气，降低了运行费用；并且制作费用低、节省了氮气管道第4页共8页 的投资费用；故障率低，降低了工人的劳动强度。在节能减排方面有着积极地 作用。综上所述，新的转炉湿法除尘工艺在很长的一段时间内具有推广应用的前 景，尤其是现在各钢厂小型转炉纷纷扩容，除尘系统能力明显不足，一般均对 系统进行彻底改造，投资大，工期长，并且污水处理也要做相应改造。如果采 用半干法除尘（新0G系统），阻力可降低3-5kPa,可节水1/3,就可大大减
11、少 改造费用，也可降低改造工期，而不用增大风机，也不用增加除尘水供水及污 水处理系统的能力。这样可以大大减少改造成本，缩短改造时间。现在国家在节能减排和环境保护方面的工作力度不断加大，我公司转炉除 尘的达标排放是目前环保工作的重点，尤其是旧区的红烟治理更是工作的难 点。采用先进的“新0G”系统，不仅能够解决旧区转炉除尘效果不好的现状，而 且由于其系统本身耗能少，运行成本低，维护简单，因此可以考虑在新建的转 炉除尘系统上加以应用。3.除尘技术汇总3.1. 干法除尘转炉煤气进入蒸发冷却器，经雾化喷嘴喷出水雾将煤气直接冷却到 200,喷水量根据煤气放热量精确控制，所喷出的水雾完全蒸发；喷水降温 的同
12、时对煤气进行了调质处理，使粉尘的比电阻有利于电除尘器的捕集。蒸发 冷却器可以捕集煤气中30%左右的粉尘（主要为大颗粒粉尘）。冷却调质后的烟 气进入静电除尘器，荷电粉尘在电场力的作用下向集尘极运动并在其上沉积， 煤气含尘量进一步降低。净化后的煤气再送往煤气冷却器降温到70左右。最 后根据煤气中一氧化碳和氧气含量决定对其回收或者放散。3. 2.半干法除尘转炉煤气进入蒸发冷却器，蒸发冷却器雾化喷嘴喷入的水雾完全蒸发，吸 收煤气热量，煤气冷却降温至200C,然后送往环缝可调喉口文氏管进行精除 尘。在文氏管喉口处喷入的循环水雾化后和煤气中粉尘充分接触，粉尘被润 湿，含尘水滴进入脱水器和煤气分离，煤气得到
13、进一步除尘。3. 3.湿法塔文除尘第5页共8页转炉煤气进入喷淋洗涤塔，喷淋洗涤塔通过喷入大量冷却水将煤气温度降 至饱和温度（约70）并捕集煤气中粗颗粒的粉尘，达到粗除尘的目的。然后转 炉煤气送往环缝可调喉口文氏管作进一步的精除尘。在文氏管喉口处喷入的循 环水雾化后和煤气中粉尘充分接触，粉尘被润湿，含尘水滴进入弯头脱水器和 旋流脱水塔，含尘水滴和煤气分离，实现进一步除尘。环缝可调喉口文氏管除 了起到除尘作用，还兼作调节转炉炉口微差压的作用。3. 4.湿法二文除尘转炉煤气进入溢流文氏管（一文），在溢流文氏管喷入大量冷却水使煤气温 度降至饱和温度，同时除去煤气中的粗颗粒的粉尘，再进入重力挡板脱水器脱
14、 水。脱水后进入RD矩形文氏管（二文）进行精除尘，含尘水滴在弯头脱水器、 旋流脱水器中和煤气进行分离，转炉煤气实现进一步除尘。4.除尘方式比较4.1. 干法静电除转炉煤气干法静电除尘有以下缺点：爆炸问题和二次扬尘问题。转炉煤气 在静电除尘器中满足爆炸的条件：一氧化碳浓度在爆炸范围内；煤气温度为 200左右，低于一氧化碳在空气中燃点温度；静电除尘器放电过程产生火 花。转炉煤气在静电除尘器中存在爆炸危险，因此在静电除尘器两端装有三级 卸爆阀，以保证静电除尘器内压力的释放。干法静电除尘系统对工人的运行操 作提出了较高的要求。转炉干法静电除尘器通过机械振打清除积尘板上灰尘。 由于有振打，会引起二次扬尘
15、，静电除尘器出口粉尘浓度只能达到2030mg/m3o （节能环保）4.2. 湿法除尘转炉煤气湿法除尘主要有以下缺点：耗水耗电量较高，风机故障率较高。 不论是湿法塔文除尘系统还是湿法二文除尘系统，转炉煤气降温均采用喷淋洗 涤降温方式。相对于蒸发冷却降温方式，喷淋洗涤降温方式消耗大量的浊环 水，并且需要建立单独的水处理系统，以对浊环水进行处理回收。湿法塔文除 尘系统采用环缝可调喉口文氏管除尘器，用水量较湿法二文除尘系统有所减少。文氏管除尘器属于一种高能耗的湿式除尘器。相比静电除尘器的几百帕阻第6页共8页 力，文氏管除尘器阻力为25kPa,接近静电除尘器阻力的10倍。湿法二文 除尘系统中有两个文氏管
16、除尘器，湿法塔文除尘系统中只有一个环缝可调喉口 文氏管除尘器，系统阻力较湿法二文除尘系统要低。但湿法除尘系统和干法静 电除尘相比，阻力要高很多，系统引风机耗电量也较干法高。潮湿的粉尘易粘附于风机叶轮，风机叶轮动静平衡遭到破坏。为避免风机 叶轮粘灰，需要定期拆开风机壳体用高压水冲洗风机叶轮及风机内壳。4. 3.半干法除尘转炉煤气半干法除尘是在转炉煤气干法和湿法环缝除尘的基础上产生的， 它结合了这两种除尘方式的特点。转炉煤气半干法除尘系统只有一个环缝可调 喉口文氏管除尘器，系统阻力和湿法塔文除尘系统相当，高于干法静电除尘系 统，但由于半干法除尘系统采用蒸发冷却方式对转炉煤气降温，系统耗水量较 湿法
17、塔文除尘系统要低。半干法除尘系统和湿法除尘系统一样，也存在风机叶 轮粘灰的问题，因此需要定期清洗叶轮和叶壳灰尘。5.综合比较1）干法和半干法除尘：采用蒸发冷却方式，湿法除尘采用喷淋冷却方式， 因此湿法除尘系统除尘降温耗水量较干法和半干法系统高，另外，湿法除尘系 统除了除尘降温耗水之外，还需要对脱水弯头、旋风脱水器以及风机叶片等处 进行喷水清洗，因此湿法除尘系统总耗水量较干法除尘系统高很多。2）干法静电除尘：相比湿法和半干法除尘，干法静电除尘不需要独立的浊 水处理系统，节省了占地空间，但干法除尘煤气冷却器进口烟气仍有含尘量 （约30mg/m。，因此煤气冷却器旁边设有蓄水池，煤气冷却循环水送往水处理 站进行处理并循环使用。3）干法除尘：煤气出口温度70目，湿法除尘煤气出口温度6065回，两者 均为饱和状态。以温度分别为70团和65团的饱和煤气为例，70国饱和煤气比 65团饱和煤气多带走水量为93g/n?, 100t转炉煤气流量55047n?/h,计算得 到煤气多带走水量为5.1n?/h。因此，干法除尘补水量略高于湿法除尘。4）干法除尘：系统阻力约8kPa,湿法塔文和半干法除尘系统阻力约 20kPa,湿法二文除尘系统阻力约24kPa。因此，湿法塔文和半干法除尘系统第7页共8页风机耗电量相当，干法除尘系统风机耗电量最少，湿法二文除尘系统风机耗电 量最高。第8页共8页