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    轉爐除塵大趨勢:濕法轉向幹法

    分類:
    公司新聞
    發布時間:
    2015/06/26

      改進轉爐除塵方法勢在必行

      我國現有600多座轉爐,年產鋼超過4億噸,節能減排潛力巨大。目前我國絕大多數轉爐采用較為落後的濕法除塵,是鋼鐵工業節能減排的薄弱環節。濕法除塵的主要缺陷表現在以下6個方麵:

      一是部分轉爐煙塵排放超標,即達不到、或不能穩定達到每立方米控製在100、50、或10毫克這一排放標準;

      二是費水,平均噸鋼耗新水0.5立方米,全國轉爐煉鋼年消耗新水近2億立方米,年循環水量超過8000億噸;

      三是耗電,平均噸鋼除塵耗電為15度,全國年耗電60億度,造成嚴重浪費;

      四是煤氣淨化和崗位衛生不達標,其回收煤氣粉塵濃度標準是每立方米15毫克、崗位粉塵濃度標準是每立方米5毫克,這一標準有的轉爐達不到;即使能達到的能源消耗也會很大;

      五是煤氣回收利用率低,噸鋼的轉爐煤氣回收量平均僅為50立方米,這一回收量隻有國外、或國內先進水平的50%,另外50%排放到了大氣中,相當於全國每年少回收煤氣200億立方米,折合成動力煤高達4億噸;

      六是蒸汽回收利用率低,轉爐噸鋼回收蒸汽平均為50千克,這一回收量隻有國外、或國內的先進水平的50%,相當於全國每年少回收2000萬噸蒸汽;

      可見,研究現有的轉爐除塵技術,發現存在的問題及存在原因,從而確定正確的改進方法和發展方向是非常有意義的。

      除了濕法除塵之外,我國還有少數轉爐采用引進的OG濕法;LT幹法;第四代OG濕法;以及2006年我國自主研發的高效節水型塔文半幹法除塵。

      應該承認,上述除塵技術的引進和吸收開發,對我國轉爐煉鋼節能減排、實現負能煉鋼起到了積極的推動作用,但同時也必須清醒地認識到:這些技術都存在問題、或有值得改進之處,已經不適應我國鋼鐵工業節能減排新的標準和目標要求。存在的共性問題主要有以下3點:

      1、轉爐汽化冷卻煙道出口煙氣900-1000°C的顯熱沒有得到回收利用;2、平均每噸鋼還要消耗0.5噸的新水,全年消耗新水2億噸;3、吹氧期隻有50%的時間回收煤氣,前燒、後燒期的可燃氣體(CO含量≦35%、相當於高爐煤氣熱值)沒有得到利用,全部放散燃燒。

      除了以上共性問題之外,這幾種技術還分別存在一些個性問題,現分別列舉如下:

      一是OG濕法的問題最多。傳統的OG濕法雖然也有多種結構形式,進行了多方麵的改進,但始終沒有解決兩級文氏管的根本問題。這種技術是日本發明的,但在日本20年前就已經淘汰,而在我國如今仍然是采用最廣泛的技術。這種技術存在太多的先天性問題,主要在以下方麵:

      1、高排放:采用傳統OG係統有些可以達到我國現在的每立方米100毫克的排放標準,但實際上有很多因素會導致其排放超標;如果把標準提高到每立方米50毫克,或者更高,那麽就很少有能達到的企業,如果要達到這一排放標準,則需要更高的能源消耗;

      2、高耗能:這是由於文氏管的先天性能決定的,風機全壓在高達25-28千帕的情況下仍然抽不淨,還要配備龐大的高耗能進行二次除塵;

      3、高耗水:按照保守的估算,全國轉爐煉鋼每年使用循環水8000億噸,這引起多方麵的浪費:首先運行費用平均每年達4000億元,主要用於水處理藥劑、電、設備維修費用;其次是投資浪費,平均每噸水每小時的投資就達25000元;最後是能源浪費;

      4、高維修:因除塵風機等設備頻繁結垢,使維修量加大,從而影響生產。

      二是飽和塔文(第四代OG濕法)使用的循環水更多。與傳統的OG濕法相比,飽和塔文的進步意義在於其改用飽和冷卻塔來替代一文氏管,這樣就使係統阻力有所降低,一定程度上緩解了排放,但這種改進並沒有解決其它問題,反而要使用更多的循環水。

      三是LT幹法存在三大問題:LT幹法一直是我國清潔生產推廣技術,因為存在多方麵的問題一直進展不快;近幾年隨著國家節能減排、節水力度加大,有加速的趨勢,但因為存在較多的問題仍然還限製著其快速推廣。這些問題包括以下幾個方麵:

      1、環保不達標。最主要的是排放達不到、或不能穩定達到設計的每立方米10毫克這一排放標準,有的甚至比濕法高,導致環保排放和煤氣回收利用都有問題;

      2、維修工作量大。因為電除塵器結垢、腐蝕,蒸發冷卻器結垢等原因,導致維修設備的工作量特別大,並且降低轉爐作業率,有的廠甚至被迫采用備用整套除塵設備;

      3、節水還不到位。LT係統的煤氣冷卻仍然采用飽和冷卻,還是需要大量的循環水。從這個意義說,LT技術也是半幹法,而不是全幹法。

      比較和采用不同的除塵技術,首先要從各煉鋼廠實際情況考慮,更主要的是要從整個相關係統、而不是局部設備進行綜合比較,比如采用傳統的OG濕法、或新0G法,其單項投資可能少,但加上龐大的水處理係統、比較大的除塵風機、煤氣二次淨化,總投資就要高得多;而運行費用、高耗能、高維修則是更大的問題;

      LT幹法的方向是正確的,如果不超裝;供氧嚴格按照設計執行;噴槍、電除塵設備、蒸發冷卻塔能經常、定期清理,應該能達到設計的排放濃度。LT幹法在操作維修和管理方麵都存在問題,比如選用、或使用不合格的噴槍等,也不能排除先天設計上的一些缺陷,該技術從1969年發明成功到現在30多年,我國引進也有10多年,其推廣速度不快、全球僅不到100套,應該從某種程度上說明其存在的問題。

      濕法向幹法發展是大勢所趨

      通過對現有技術存在問題的分析,得出的結論是:轉爐除塵從濕法向幹法發展是大勢所趨,但這是一個漫長的發展過程,不可能在短期內實現。在這一發展過程之間應該會有幾個過渡階段,而第一步就是采用高效塔文技術。因為采用高效塔文設備,可以使循環水量比傳統OG法和第四代OG法減少50%。采用高效塔文設備係統阻力還可以減少4-6千帕。這一效果可以從兩方麵加以利用:其一,可以解決一次煙氣、回收煤氣粉塵濃度高的問題,使排放量達到≦50mg/Nm3;其二,如果粉塵排放已經達標,則可以調大二文氏管喉口,減少二次除塵風量,輔助采用噴霧等除塵技術,這樣就可以減開、停建甚至停開高耗能的二次除塵設備;還可以調低風機轉速,降低一次電耗。在高溫區則可以利用外排水,使轉爐實現新水零消耗。這些措施可以延長設備的使用壽命,減少維修量。這樣係統就可以很容易地進一步升級改造為幹法。