摘要:當(dāng)今鋼鐵廠大多采用轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐煉鋼。轉(zhuǎn)爐吹煉的附加產(chǎn)物多,處理工序復(fù)雜,處理困難。隨著對環(huán)保問題的重視,已影響到鋼鐵廠的生產(chǎn),目前環(huán)保治理是許多鋼鐵廠重點項目,工業(yè)除塵是其中的關(guān)鍵一項。本文重點介紹轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)粉塵排放異常解決。
1、300噸轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)簡介
轉(zhuǎn)爐一次除塵采用干法回收系統(tǒng),主要原理為高溫的轉(zhuǎn)爐煙氣在ID風(fēng)機的強制作用下,經(jīng)過轉(zhuǎn)爐汽化冷卻系統(tǒng)回收一部分熱量后,煙氣溫度降低至800~1100℃,后經(jīng)蒸發(fā)冷卻器的作用將粗灰濾除,隨后的煙氣通過電除塵器再次降溫及除塵作用,將含塵量降至10mg/m3以下,溫度控制在70~80℃左右,進行回收處理。
2、干法除塵粉塵排放影響因素及解決對策
某煉鋼廠采用2+3的“全三脫”兩步冶煉生產(chǎn)模式,配置有2座300t脫磷轉(zhuǎn)爐和3座300t脫碳轉(zhuǎn)爐。5座轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)均采用了普銳特的干法除塵技術(shù),除塵設(shè)備規(guī)格相同。這5套干法除塵系統(tǒng)于2009年初陸續(xù)完成調(diào)試,并交付生產(chǎn)營運,目前5條干法除塵工藝線的蒸發(fā)冷卻器出口溫度控制模塊、電除塵器的 振打時序控制模塊、風(fēng)機轉(zhuǎn)速控制模塊及主要工藝參 數(shù)的設(shè)定相似,至今已有近9年時間。除塵系統(tǒng)一直存在粉塵排放不太理想的問題,通過針對性的現(xiàn)場除塵運行數(shù)據(jù)采集、除塵設(shè)備檢查,了解到目前的干法除塵系統(tǒng)存在的主要問題有:由于沒有具體粉塵測試數(shù)值,主要通 過放散煙囪口排放煙氣的色澤、透光度 判斷,且在線粉塵監(jiān)測儀監(jiān)測數(shù)值不準(zhǔn)確,目前主要 通過目測放散煙囪口排放煙氣,認為在吹煉開始階段,粉塵排放不理想。
2.1 干法除塵系統(tǒng)的運行及參數(shù)分析
(1)蒸發(fā)冷卻器出口溫度控制。在吹煉期間,蒸發(fā)冷卻器入口煙氣溫度約950℃,出口溫度設(shè)定值180℃,蒸發(fā)冷卻器平均加水量為70m3/h,平均蒸汽用量為12t/h,且蒸汽從兌鐵階段就開始注入。在整個吹煉過程中,蒸發(fā)冷卻器出口溫度最終控制193~210℃之間。
可以從上圖1趨勢看到,蒸發(fā)冷卻器出口實時監(jiān)測溫度曲線,變化趨勢較為平緩。可判定目前的蒸發(fā)冷卻器出口溫度控制正常,工藝參數(shù)設(shè)定值合理,滿足電除塵器入口工作溫度在160~180℃工作區(qū)間。
(2)電除塵器的振打時序。通過調(diào)取電除塵器的陽極、陰極、進出口分布板振打時序的歷史數(shù)據(jù),電除塵器均采用了獨立程序功能塊,該功能塊所采用的完全不同的陽極、陰極振打周期時間表,大概運行了2年左右。
目前電除塵器所采用的陽極振打時序表(吹煉期)見下表 1。
筆者認為該振打周期表可能存在下述2個問題。
在吹煉期,第四電場采用高頻率振打模式會影響電除塵器出口的粉塵排放。因為在吹煉期,經(jīng)過第4電場的粉塵量盡管很少,但或多或少總有一些粉塵被電場捕集,附著在陽極板上。此時若開啟陽極振打,第4電場末段的粉塵會直接被煙氣帶到下游,在電除塵下游已無有效的除塵裝置,若放散,將直接隨煙氣排放出去。故在振打時序表中,第四電場的陽極振打裝置一般在吹煉期不工作;且陽極板振打裝置的連續(xù)振打時間設(shè)定為60秒。設(shè)定值在30秒左右即可,因為振打錘頭能夠使 陽極板獲得滿足清灰要求所需要的加速度,30秒內(nèi)的振打頻次,可以滿足正常陽極板的清灰要求。若該時間設(shè)定過長,可能并不會帶來更佳的陽極板清灰效果,可 能會形成振打清灰時的二次揚塵,同時提高振打機構(gòu)的 維護工作量。
(3)電除塵器的第一電場二次電流平均值過低。通過電除塵的運行監(jiān)測參數(shù)普遍存在的一個的問題是:第一電場的二次電流值非常低,閃絡(luò)相對頻繁。在排除表計測量回路本身故障的原因外,分析其中可能的原因主要有:
①陽極板或陰極線積灰嚴(yán)重;
②進口煙氣中的 含塵濃度過高,產(chǎn)生電暈封閉現(xiàn)象;
③陰極線脫落或變形嚴(yán)重。
2.2 干法除塵系統(tǒng)粉塵影響因素及解決對策
(1)蒸發(fā)冷卻塔的雙介質(zhì)噴槍前的噴嘴易堵塞霧化噴嘴出口,可能導(dǎo)致蒸發(fā)冷卻器該區(qū)域降溫效果差,其余噴嘴噴水量加大,水霧化效果變差(主要體現(xiàn)在水霧化粒徑變大,需更多的蒸發(fā)停留時間);若問題噴槍數(shù)量占比過大,長時間運行可能產(chǎn)生的后續(xù)問題有:粗灰變潮、蒸發(fā)冷卻塔內(nèi)壁局部區(qū)域易掛灰、蒸發(fā)冷卻塔除塵效果變差,增大后續(xù)電除塵器的除塵壓力。同時蒸 發(fā)冷卻塔的雙介質(zhì)噴槍的尾部供水管內(nèi)壁附著大量的層灰白色的水垢。較為嚴(yán)重的地方水垢幾乎堵塞了3/4的管道截面。如圖2。
噴水管路堵塞,導(dǎo)致在噴頭處水壓偏低,長時間運行,可能發(fā)生堵塞問題。
(2)轉(zhuǎn)爐配套電除塵器的入口煙道120°彎頭處積灰嚴(yán)重,電除塵入口爬坡段煙道出口積灰嚴(yán)重,積灰時間長,表面已經(jīng)硬化。整個灰堆約占截面的20%左右,積灰點至電除塵器入口水平段煙道(約3m)內(nèi)部干凈,無積灰問題。
根據(jù)現(xiàn)階段實際吹氧量60000Nm3/h,蒸發(fā)冷卻器出口計算煙氣流量223500Nm3/h,當(dāng)電除塵入口煙氣溫度為160~180℃時,電除塵器入口DN2400煙道內(nèi)煙氣流速在21.8~22.4m/s,對于轉(zhuǎn)爐一次除塵管道設(shè)計,該流速為合理設(shè)計值。分析煙氣在爬坡管道出口,局部煙氣可能分布不均,導(dǎo)致部分大顆粒粉塵沉積,時間長了,灰積成堆,表面硬化,將加劇這個問題。常規(guī)采取的主要方式為定期清理,我們采取增加一路氮氣自動吹掃管路,在吹煉末期自動吹掃20秒左右,其中氮氣吹掃口與煙氣逆向吹掃。
(3)在現(xiàn)場檢查過程發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過連續(xù)機械振打清灰后,第1電場的許多陽極板上仍然附著的很多灰粉,陽極板局部區(qū)域產(chǎn)生反電暈問題,影響除塵效果??蚣苌系年帢O線的上端脫開或斷線,可能引起電場內(nèi)拉弧放 電及電場短路,需利用檢修機會取出。個別陽極板的機械振打,個別錘頭及砧子已錯位或偏心,導(dǎo)致該列陽極板未能有效清灰。
我們采取的的措施是利用檢修計劃,檢查陽極板振打裝置是否正常工作,針對振打錘子及砧子,進行校正,并結(jié)合大修機會進行徹底清理或更換新的陽極板。
3、結(jié)語
通過對轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)進行簡要介紹,通過現(xiàn)場實際設(shè)備及工藝運行,查找干法除塵電場粉塵污染的源頭原因,通過采取切實可行的有針對性的手段,最終實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐冶煉干法除塵系統(tǒng)粉塵達標(biāo)運行,取得了較 好的經(jīng)濟效益及環(huán)境效益。