浅析LT干法除尘在钢铁企业超低排放中的实践

浅析LT干法除尘在钢铁企业超低排放中的实践

米保军 曾涛

(宝武集团广东中南钢铁股份有限公司，广东韶关512123)

摘要:韶关钢铁炼钢二分厂现有2座130t转炉，4#转炉仍然采用新OG湿法除尘。在4#转炉的生产过程中，新OG湿法除尘系统存在设备和管道内部积灰严重、烟尘捕集效果较差、烟气含尘浓度排放不能满足国家最新标准等问题，为此，韶关钢铁炼钢二工序将4#转炉一次湿法除尘改为干法除尘系统，改造后，实现了转炉一次烟气有效捕集及超低排放要求，效果显著。

关健词：转炉煤气；干法除尘

韶关钢铁炼钢二工序现有2座130t转炉，原4#转炉OG湿法除尘系统存在设备和管道内部积灰、烟尘捕集效果较差、烟气含尘浓度排放不能满足国家最新标准等问题。因此，为确保炼钢厂实现转炉一次烟气有效捕集及超低排放（排放烟气含尘浓度≤10mg/Nm3），必须对炼钢厂的除尘设施进行节能降耗技术改造，使其满足节能环保要求，目前，韶钢转炉干法除尘的技术改造项目运行良好，达到预期效果。

1转炉一次除尘改造工艺方案

为实现4#转炉一次烟气有效捕集及超低排放（排放烟气含尘浓度≤10mg/Nm3），本次改造采用煤气冷却器前置，并增设旋风脱水器的方案。4#转炉一次干法除尘系统的工艺流程如下：由活动烟罩捕集并经汽化冷却烟道冷却至900℃左右的转炉一次烟气，首先进入蒸发冷却器降温、调质、粗除尘。烟气温度降至250℃左右后，经荒煤气管道输送，进入静电除尘器进行精除尘。精除尘后的烟气，经过煤气冷却器二次冷却洗涤，根据煤气品质及生产状况选择回收或放散。若是选择放散，则经过放散杯阀、放散塔高空燃烧剩余煤气后排放至大气环境。若是回收煤气，经煤气冷却器温度降至约70℃后的煤气，则通过回收杯阀进入转炉煤气柜贮存。

2转炉一次干法除尘系统的工艺流程

由活动烟罩捕集并经汽化冷却烟道冷却至900℃左右的转炉一次烟气，首先进入蒸发冷却器降温、调质、粗除尘。烟气温度降至250℃左右后，经荒煤气管道输送，进入静电除尘器进行精除尘。精除尘后的烟气，经过煤气冷却器二次冷却洗涤，根据煤气品质及生产状况选择回收或放散。若是选择放散，则经过放散杯阀、放散塔高空燃烧剩余煤气后排放至大气环境。若是回收煤气，经煤气冷却器温度降至约70℃后的煤气，则通过回收杯阀进入转炉煤气柜贮存。

转炉一次干法除尘系统工艺流程图见图1。

图1转炉一次干法除尘系统工艺流程图

3系统主要工艺单元

1）蒸发冷却及粗灰单元；

蒸发冷却器收集到的粗灰通过刮板机、斗提机、中间灰仓送至转炉

2）静电除尘器及细灰单元；

3）煤气风机单元；

4）煤气回收及超低净化单元；

5）煤气回收与放散单元；

6）煤气管道单元。

4相关参数及具体方案

4.1转炉一次干法除尘主要参数

--处理风量：97000Nm³/h

--风机压头：9500Pa

--电机功率：~1000kW

--蒸发冷却器：Φ5040mm，筒体高度约15m

--静电除尘器直径：D10.8m，总长度约40m，

--煤气冷却器直径：Φ4500mm,高度约25m，含脱水除雾器

4.2煤气冷却器循环水系统

本系统主要供给1座转炉除尘系统煤气冷却器冷却水，总循环水量为250m3/h。

循环水由煤冷器供水泵送至用户使用后，温度升高并自流至热水池，再由热水上塔泵将水送至冷却塔冷却，冷却后的水存入冷水池，再用供水泵加压送至煤冷器循环使用。

为了保证净环水水质，系统中设置浅层砂过滤器进行全过滤，使循环水系统中的悬浮物含量≤20mg/L。系统不定时排污水就近排入单元外生产废水管网。系统中蒸发、风吹、泄漏等损失的水量，根据净循环水池水位自动（也可手动）补充，由生产－消防给水管网供给。

4.3净循环水系统

本系统主要供给切换站液压、风机稀油站冷却水及其他零星用水，用水量为13m3/h。考虑从除尘区域附近原有炼钢水处理中压净环水管网取水供给，不再单独设置水泵

水处理系统综合技术指标总用水量：263m³/h，循环水量：253.53m³/h，生产新水补水量：9.47m³/h，重复利用率:96.4%。

4.4供配电系统

4.4.16kV配电系统

增加的高压柜微机保护装置接入原有炼钢35kV变电所的后台监控系统，高压柜直流电源利用原有炼钢35kV变电所直流电源装置。本次改造后，一次除尘总负荷减少，炼钢变电所6kV进线柜及母排容量能满足本次改造负荷变动的供电需求。

4.4.2低压配电系统

本工程一次除尘低压配电系统设置两台6/0.4kV1000kVA干式变压器，采用单母线分段运行。当某台变压器发生故障、检修时或停电时，合上母联开关，另一台变压器能承担100%用电负荷。每套MCC均采用单电源供电方式。

4.5煤气冷却及超低净化单元

4.5.1煤气冷却器

煤气冷却器用于煤气的二次冷却和超低净化。采用圆筒结构，内部设有喷水冷却系统、脱水设施。煤气冷却器设两组喷枪，一组为双介质喷枪，一组为单介质大流量喷枪，放散时开启双介质喷枪，回收时开启大流量喷枪，通过切断阀切换。系统根据煤气品质及生产状况选择回收或放散。若是选择放散，双介质喷枪开启，起除尘洗涤作用，经过放散杯阀、放散塔高空燃烧剩余煤气后排放至大气环境。若是回收煤气，切换至单介质喷枪开启，煤气被冷却至≤70℃后，通过回收杯阀进入转炉煤气柜贮存。

4.5.2脱水除雾器

经过煤气冷却器喷水冷却后，气体中不可避免携带水滴和水雾，为了尽量减少放散烟囱排至大气时，形成大量水滴降落的情况，在煤气冷却器顶部设有脱水除雾器，与煤气冷却器合为一体。脱水除雾器采用旋风脱除技术，煤气进入脱水器后，水滴在离心力作用下与脱水器壁发生碰撞，使水滴失去动能与煤气流分离，以达到除尘和脱水的目的。

5效益计算

一次除尘原有1台2240kW除尘风机停用。水处理有1台220kW电机停用，减少0.38kV负荷（含除尘及水处理系统)。

改造后，总耗电量约减少232.5x104

kWh每年一次除尘系统转炉煤气回收量可由改造前的100m3/t增加至120m3/t，按钢水产量129.24万t/年及转炉煤气单价0.234元/m3测算，每年因煤气回收量增加带来的效益约为605万元。

6结语

韶钢炼钢厂4号转炉冶炼烟气原采用新OG法除尘，颗粒物排放浓度约50mg/m3。改造后，拆除现有新OG除尘设备，新建1套干法除尘设施。建成后排放烟气含尘浓度≤10mg/m3。满足《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》（环办大气函[2018]242号）的要求并一步降低了生产成本，使用后效果显著。

参考文献

[1]刘凯，仵宗贤，李学海.LT干法除尘在120吨转炉中的应用[J].莱钢科技.2007年第一期

[2]张东丽，毛艳丽，曲余玲，王涿.转炉煤气干法除尘技术[J].世界钢铁.2012（04）

[3]王会超柳钢转炉干法除尘应用[J].冶金设备.2019（003）