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摘要:本文通过工程实例,介绍了用蒸发冷却器入口压力检测成功替代炉口微差压检测的过程,对转炉煤气湿法系统改造成干法系统的技改项目有积极意义。
关键词:转炉煤气干法净化回收技术;炉口微差压
一 前言
转炉干法除尘系统炉口微差压就是炉口烟罩内具有的压力与烟罩外大气压力的差值。微差压控制的好坏,直接关系到转炉干法系统的除尘效果和煤气的回收。我们知道转炉干法炼钢,炉口所形成的烟气基本上由一次除尘风机高速运转从而产生的负压(抽力)抽走,经蒸发冷却器,静电除尘器,风机,切换站后,烟气直接排出烟囱(点燃),或进行煤气回收。钢厂建设的煤气柜,就是要将转炉产生的煤气经净化后进行回收储存的,转炉每次炼钢均有大量的空气进入烟罩内,使烟气内CO含量降低,同时进入烟罩的空气与烟气内CO燃烧使得蒸发冷却器的入口温度升高,消耗过多的冷却水。转炉干法除尘系统炉口微差压测量的最主要目的就是在转炉炼钢时,根据炉口的微差压信号,控制风机的加减速,以达到转炉口内外的压差控制在适当的区间,保证干法除尘系统的工作效率及回收煤气的热值。
二 工程简介
2.1原湿法工艺流程
广西某钢铁厂原有1座90吨转炉,采用湿法除尘系统。工艺流程如图1
2.2现干法工艺流程
现对原有设备进行环保升级,将原有转炉一次湿法除尘系统改造为干法除尘系统。在厂房外建设干法系统中电除尘器(EP)、风机(FAN)、切换站放(SOS)、散烟囱(FS)、煤气冷却器(GC)等设备,在转炉停炉后将原有湿法系统管道截断与新建的干法系统对接,原濕法系统管道清灰改造后利旧。厂房内需将原有湿法设备拆除,并根据厂房高跨实际情况对各层平台进行改造,以便干法系统蒸发冷却器及粗灰设备的安装,在蒸发冷却器入口和原汽化冷却烟道末端之间增设过渡段,用以布置蒸发冷却器所需的喷枪、温度及压力检测。蒸发冷却器出口管道与原有湿法系统管道连接。干法系统工艺流程如图2所示
2.3干法炉口微差压控制原理
3.1转炉煤气回收比率及热值低,二次燃烧严重,CO浓度低
原有湿法除尘系统没有采用微差压检测参与控制,系统风机采用阶段控制的方法,对炼钢不同的阶段采取不同转速来控制。此方法控制相对简单但不能根据实际运行情况及时调整,所以煤气的回收比率比较低,约为70%,且回收的煤气平均热值较低,约为5000~5500kJ/m3。同时由于管理及设备故障率较高的原因,在转炉炼钢时基本不做降罩操作,这样直接导致大量的空气进入烟罩内与转炉煤气发生二次燃烧,回收煤气中CO的平均含量只有30%~45%,大大影响了转炉煤气综合利用水平。
3.2原湿法系统运行工况差,风机能耗大
由于二文喉口开度固定不能调节,为保证湿法除尘系统除尘,风机始终处在高速运转中,其中一文差压约3.5KPa,二文差压约15KPa,系统差压高阻力损失过大,同时因为转炉煤气二次燃烧严重,烟气的温度升高,转炉浊环水用量明显加大。
3.3干法投产前期,效果未达预期
转炉一次除尘系统由湿法改造为干法后,以上问题明显改观,但未达干法除尘系统设计预期。原因是汽化冷却烟道需要利旧,而原有汽化冷却烟道对应位置并未设置微差压检测点。作为替代,我们将干法除尘系统的蒸发冷却器入口的压力检测改造为微差压检测点,参与系统控制。由于缺少实践经验,在投产前期运行过程中效果未达预期。
四 措施及效果
4.1 完善炉口微差压控制
为进一步完善改造后干法除尘系统的炉口微差压控制,经过大量的计算和现场实践经验的摸索,我们总结出了蒸发冷却器入口压力检测替代炉口微差压检测的经验,并完全达到了转炉干法除尘系统的设计预期,此方法在转炉一次除尘系统升级和改造中有较高的推广意义。工艺流程如图3
在9月初蒸发冷却器入口压力检测成功替代炉口微差压检测,并参与系统烟气量控制后,在煤气回收量、热值及CO含量变化明显,如图4、图5所示
4.2 做好设备维护
由于炉口微差压检测故障率偏高,必须做好设备维护和保养工作,重点注意一下几点:
1、电控箱不得随意打开、堆放杂物,做好电气元件的密封,避免灰尘、杂质的进入;
2、转炉检修时,同步检测微差压的检测口、氮气反吹扫管路及相关阀门;
3、建立完善可行的管理制度,对炼钢操作、设备维护检修加强管理。
五 结语
1、通过炉口微差压的技术改造,目前转炉干法除尘系统工况运行良好,相比原湿法除尘系统在回收煤气数量和质量上都有很大提高,同时有效降低了能耗,达到了环保排放的要求。
2、通过工程验证,用蒸发冷却器入口压力检测成功替代炉口微差压检测,对转炉一次除尘技改项目有积极意义,目前计划逐步应用于其他转炉。
作者简介:
李朝阳(1982-),男,工程师,从事煤气净化回收设计研究工作。
关键词:转炉煤气干法净化回收技术;炉口微差压
一 前言
转炉干法除尘系统炉口微差压就是炉口烟罩内具有的压力与烟罩外大气压力的差值。微差压控制的好坏,直接关系到转炉干法系统的除尘效果和煤气的回收。我们知道转炉干法炼钢,炉口所形成的烟气基本上由一次除尘风机高速运转从而产生的负压(抽力)抽走,经蒸发冷却器,静电除尘器,风机,切换站后,烟气直接排出烟囱(点燃),或进行煤气回收。钢厂建设的煤气柜,就是要将转炉产生的煤气经净化后进行回收储存的,转炉每次炼钢均有大量的空气进入烟罩内,使烟气内CO含量降低,同时进入烟罩的空气与烟气内CO燃烧使得蒸发冷却器的入口温度升高,消耗过多的冷却水。转炉干法除尘系统炉口微差压测量的最主要目的就是在转炉炼钢时,根据炉口的微差压信号,控制风机的加减速,以达到转炉口内外的压差控制在适当的区间,保证干法除尘系统的工作效率及回收煤气的热值。
二 工程简介
2.1原湿法工艺流程
广西某钢铁厂原有1座90吨转炉,采用湿法除尘系统。工艺流程如图1
2.2现干法工艺流程
现对原有设备进行环保升级,将原有转炉一次湿法除尘系统改造为干法除尘系统。在厂房外建设干法系统中电除尘器(EP)、风机(FAN)、切换站放(SOS)、散烟囱(FS)、煤气冷却器(GC)等设备,在转炉停炉后将原有湿法系统管道截断与新建的干法系统对接,原濕法系统管道清灰改造后利旧。厂房内需将原有湿法设备拆除,并根据厂房高跨实际情况对各层平台进行改造,以便干法系统蒸发冷却器及粗灰设备的安装,在蒸发冷却器入口和原汽化冷却烟道末端之间增设过渡段,用以布置蒸发冷却器所需的喷枪、温度及压力检测。蒸发冷却器出口管道与原有湿法系统管道连接。干法系统工艺流程如图2所示
2.3干法炉口微差压控制原理
3.1转炉煤气回收比率及热值低,二次燃烧严重,CO浓度低
原有湿法除尘系统没有采用微差压检测参与控制,系统风机采用阶段控制的方法,对炼钢不同的阶段采取不同转速来控制。此方法控制相对简单但不能根据实际运行情况及时调整,所以煤气的回收比率比较低,约为70%,且回收的煤气平均热值较低,约为5000~5500kJ/m3。同时由于管理及设备故障率较高的原因,在转炉炼钢时基本不做降罩操作,这样直接导致大量的空气进入烟罩内与转炉煤气发生二次燃烧,回收煤气中CO的平均含量只有30%~45%,大大影响了转炉煤气综合利用水平。
3.2原湿法系统运行工况差,风机能耗大
由于二文喉口开度固定不能调节,为保证湿法除尘系统除尘,风机始终处在高速运转中,其中一文差压约3.5KPa,二文差压约15KPa,系统差压高阻力损失过大,同时因为转炉煤气二次燃烧严重,烟气的温度升高,转炉浊环水用量明显加大。
3.3干法投产前期,效果未达预期
转炉一次除尘系统由湿法改造为干法后,以上问题明显改观,但未达干法除尘系统设计预期。原因是汽化冷却烟道需要利旧,而原有汽化冷却烟道对应位置并未设置微差压检测点。作为替代,我们将干法除尘系统的蒸发冷却器入口的压力检测改造为微差压检测点,参与系统控制。由于缺少实践经验,在投产前期运行过程中效果未达预期。
四 措施及效果
4.1 完善炉口微差压控制
为进一步完善改造后干法除尘系统的炉口微差压控制,经过大量的计算和现场实践经验的摸索,我们总结出了蒸发冷却器入口压力检测替代炉口微差压检测的经验,并完全达到了转炉干法除尘系统的设计预期,此方法在转炉一次除尘系统升级和改造中有较高的推广意义。工艺流程如图3
在9月初蒸发冷却器入口压力检测成功替代炉口微差压检测,并参与系统烟气量控制后,在煤气回收量、热值及CO含量变化明显,如图4、图5所示
4.2 做好设备维护
由于炉口微差压检测故障率偏高,必须做好设备维护和保养工作,重点注意一下几点:
1、电控箱不得随意打开、堆放杂物,做好电气元件的密封,避免灰尘、杂质的进入;
2、转炉检修时,同步检测微差压的检测口、氮气反吹扫管路及相关阀门;
3、建立完善可行的管理制度,对炼钢操作、设备维护检修加强管理。
五 结语
1、通过炉口微差压的技术改造,目前转炉干法除尘系统工况运行良好,相比原湿法除尘系统在回收煤气数量和质量上都有很大提高,同时有效降低了能耗,达到了环保排放的要求。
2、通过工程验证,用蒸发冷却器入口压力检测成功替代炉口微差压检测,对转炉一次除尘技改项目有积极意义,目前计划逐步应用于其他转炉。
作者简介:
李朝阳(1982-),男,工程师,从事煤气净化回收设计研究工作。