干法除尘技术

关键词： 湿式 干式 烟气 除尘

干法除尘技术（精选三篇）

干法除尘技术 篇1

目前炼钢转炉烟气净化系统主要采用干式除尘和湿式除尘两种方式。湿式除尘由于其适应性强、操作简单而被广泛运用;干式除尘则由于其适应工艺操作能力弱、投资高, 在很长一段时间没有得到有效推广, 但干式除尘具有节能、排放烟气中粉尘浓度低、占地少、运行费低等特点, 随着国产化设备制造水平的提高, 一些新建项目中也采用了干法除尘技术。为了克服传统湿法除尘运行能耗高、除尘效果不理想等问题, 有少数工程中采用了一种介于干法与湿法除尘之间的除尘工艺——半干法除尘, 将干法除尘的蒸发冷却器引入湿法中, 相对湿法, 半干法除尘效果及降低水耗等指标有了明显的提高。本文将对干法除尘和半干法除尘进行详细比对, 找出其中的优劣。

1 干法与半干法除尘工艺流程

1.1 干法除尘工艺流程

转炉在吹氧炼钢时炉内出来高达1 400～l 600°C的高温烟气, 经移动裙罩进入汽化冷却烟道。在汽化冷却烟道内, 经过与水冷管道内强制循环水系统的换热过程, 高温烟气的温度由1 500°C降到800～1 000°C。降温后烟气进入蒸发冷却器, 在烟道末端装有汽-水双相流雾化喷嘴, 根据蒸发冷却器烟气的进口温度、出口设定温度和流量的大小, 由PLC控制系统计算喷水量。喷嘴使水雾化, 利用其汽化潜热吸收烟气中的热量, 使烟气温度由800～1 000°C降至200°C左右。蒸发冷却器中喷入的水汽, 在对烟气降温的同时, 也起到调质作用, 使烟气中粉尘的比电阻降低到适合电除尘器捕集的范围内;同时由于蒸发冷却器断面的增加导致的流速降低, 使烟气中对较大颗粒粉尘在设备内沉积下来, 该过程也称为烟气的粗除尘 (沉积下来的灰常称为“粗灰”) , 其捕集灰占整个系统捕集灰量的30%～40%左右, 工艺流程图如图1所示。

蒸发冷却器降温调质后的烟气进入圆筒型电除尘器进一步净化。通过高压硅整流变压器及其控制系统, 施加给放电极负的高压, 使得在放电极和收尘极之间形成负高压电场。含尘烟气进入静电除尘器后, 气体被电离, 在电场力的作用下, 带电离子向极性相反的方向运动。气体正离子被放电极捕集, 而大量气体负离子在电场力作用下向收尘极运动, 气体负离子在运动过程中与粉尘碰撞并附着在粉尘上, 从而使粉尘荷电, 荷电粉尘向收尘极运动直至被收尘极捕获 (捕集的灰常称为“细灰”) , 经过电除尘器捕集粉尘后的烟气含尘浓度基本上都能达到10～15 mg/m3, 满足环保及煤气回收对烟气含尘浓度的要求。

从圆筒形电除尘器出来的烟气通过风机抽引, 再经过钟型阀门组成的切换站。当成分检测系统检测出烟气中CO的含量满足回收要求时, 回收侧阀门打开, 放散侧阀门关闭, 烟气进入下一级降温设备;当烟气中CO的含量不满足回收条件时, 回收侧阀门关闭, 放散侧阀门打开, 烟气直接经过烟囱燃烧后放散。

经过切换阀门等设备后的煤气温度为150～200°C, 此时还不能满足煤气柜入柜要求, 煤气柜常规入柜温度需低于70°C, 为此需对煤气进一步降温。煤气由冷却器的底部进入, 与设备上部喷射水进行换热后, 煤气温度即能满足入柜要求。

1.2 半干法除尘工艺流程

半干法除尘工艺是在汽化冷却烟道后接干法系统的蒸发冷却器, 再接喷淋塔及二级文氏管等。由于系统阻力损失仍较干法大, 故还是延用湿法除尘的离心风机, 风机后使用的也是常规湿法系统的三通阀、旁通阀、水封逆止阀等, 工艺流程图如图2所示。

从转炉炉口收集的约1 500°C高温的转炉烟气首先进入汽化冷却烟道, 冷却高温烟气至～900°C后进入蒸发冷却器, 降温至约200°C后进入喷淋塔, 在喷淋塔内通过一系列的高效喷嘴对烟气喷水, 将烟气降温至饱和烟气 (约80°C) , 达到降温和初步净化的目的, 再进入环缝洗涤塔, 转炉烟气在此进一步降温 (约70°C) 和精除尘,

经过除尘降温的净煤气最后进入脱水器, 在离心力和重力的作用下烟气中的机械水被进一步分离排除。

进过塔文除尘系统降温除尘后约60°C的转炉烟气经管道去往引风机, 风机出口管道上设有分析仪, 对转炉烟气中一氧化碳成分进行连续自动分析, 并依此对转炉煤气的回收和放散进行自动控制, 自动连锁切换三通阀和水封逆止阀回收煤气送往煤气柜储存。

2 干法与半干法除尘对比结果

通过对莱钢集团有限公司、包头钢铁 (集团) 有限责任公司及张家港永联钢铁等几家钢铁企业的考察, 对目前正在使用的干法除尘和半干法除尘系统的使用情况进行了数据整理汇总。以下以100 t转炉为例, 从主要性能参数、操作维护、能耗指标、经济效益等方面进行数据分析。主要性能参数对比如表1所示, 设备维护操作方面对比如表2所示, 能耗对比如表3所示, 经济性对比如表4所示 (产能为350万t/a) 。

说明:表4中单价按某钢厂现有单价计算。合计成本中不包括干法除尘的大修费用和设备折旧率。

3 结果分析

干法和半干法都是用蒸发冷却器作为粗除尘设备, 约占除尘量的40%左右。一个是用电除尘器精除尘, 一个用传统的湿法精除尘。蒸发冷却器都比较关键, 需要保证出来的是干灰。蒸发冷却器控制不好, 对于电除尘器来说影响很大, 易造成电除尘器积灰、腐蚀。对于半干法来说主要是影响除尘的效果。

电除尘器有着其明显的优势, 如占地面积小, 风机的维护量小, 除尘效果好, 不需要污水处理站等。但是干法除尘相比较半干法, 对操作、维护要求较高, 一般都需要长时间的调试摸索, 才能趋于稳定, 减少系统泄爆的次数。

3.1 干法除尘主要的劣势

(1) 设备结构比较复杂, 自动控制联锁多, 所以设备维护要求高, 必须具有专业化的设备维护队伍。

(2) 需要对二次下枪控制技术及氧气流量控制技术进行优化, 提高操作水平, 以减少产生系统泄爆的可能。

(3) 设计控制模型要适合国内的冶炼生产, 要考虑了各种因素的影响, 必须采取一些安全措施。同时要控制好CO和O2的浓度比, 否则易泄爆。干法除尘的一些关键设备, 如高压电源设备、控制技术、喷枪、泄爆阀、杯阀等国产设备有待进一步提高可靠性。

(4) 干法除尘故障点多, 备件价格高。更换一个电场、转炉需停产二周时间, 费用高达500万元, 影响产能。

3.2 半干法除尘的劣势

(1) 运行成本高, 能耗较大, 主要体现在电量消耗大, 3座100 t转炉每年电耗费用比干法除尘设备高700万元。

(2) 占地面积较大, 比干法除尘设备占地面积大2 800 m2左右。

(3) 风机维护量大, 主要体现在风机叶轮容易积灰, 会造成出现风机振动过大的问题, 一旦风机振动达到报警值, 就必须停机做动平衡。

(4) 需要建专门的污水处理站, 对除尘污水进行处理。

3.3 半干法除尘的优势

(1) 投资成本低, 一套较国产干法除尘系统低1 000万元左右。

(2) 设备故障少, 运行维护成本也相应降低, 除清灰及更换喷枪等, 其他基本不需要备件费用, 而干法除尘维护费用各钢厂差别较大, 最低约1元/t钢, 高的超过3元/t钢。如果考虑设备折旧率, 综合运行成本半干法比干法除尘低了105.7万元。

4 结束语

湿法除尘与干法除尘优缺点 篇2

在转炉锤炼过程中产生约1400-1500度高温废气，主要成分是CO、CO2、O2、N2和SO2，CO含量达70%以上，含大量粉尘，粉尘浓度度可达150-200mg/m3，吨钢可产生10-30kg的粉尘，所以转炉烟气具有高温，有毒，易燃易爆，粉尘量高的特点，同时转炉煤气具有较高的利用价值。烟气粉尘含有50%以上的全铁，可循环利用。转炉生产是一种间歇性生产，所以转炉煤气也是间断产生的，使得烟气处理控制系统也变的更加复杂。

水除尘存在问题：

1． 一文，二文需要的除尘水量很大

2． 蒸汽和湿粉尘粘到引凤风机叶片造成转子不平衡，风机震动大二损坏，故障率高影响系

统正常运行

3． 系统结垢导致除尘能力下降，集尘效果和净化效果变差，炉口烟尘外溢，放散烟筒冒黄

烟

4． 系统阻力大，能耗高

5． 污泥处理工序复杂，造价高，而且容易造成二次污染

干法除尘存在一些问题

1.干法除尘设备造价较高，但自动化程度较高

2.采用机构、设备较多，结构复杂，故障率高，维修时间长

3.由于蒸发冷喷淋水造成烟气含有较高水分，已结霜，影响在蒸发冷却器内部结构堵塞管

道，影响极板间带电压稳定，还用一影响赎回系统设备的使用寿命，为此蒸发冷谁压控制有严格要求

4.蒸发冷却器器壁结垢问题还没有很好的解决

5.鞋包频繁，影响电除尘内部部件的寿命和除尘效果

6.除尘煤气温度较高，还需要专门的煤气冷却系统进行冷却才能被回收

两者相比较：干法除尘排放的烟气粉尘量小于10mg/n·m3，达到国家目前排放标准水平，具有显著的环保效益，且回收煤气含尘量少，可以直接使用，转炉除尘风机的维修周期可以延长，降低工人劳动强度和备件损耗，从而节约维修成本。冷却水消耗量叫湿法除尘减少50%，从而减少水消耗。由于干法除尘系统阻力只有湿法的30%，因此在处理相同烟气量的情况下，鞥及所需额定功率只有湿法的50%，价值采用变频调速，除尘的电耗可降低50%，具有显著的节能效益。

炼钢厂

转炉煤气干法静电除尘器 篇3

【关键字】煤气 干法静电除尘器 干法除尘系统

【中图分类号】TF341 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0014-01

干法和湿法是现代转炉煤气的两大除尘净化手段，干法净化手段源自德国，即LT法；湿法净化手段主要源自日本的OG法。龙钢210t转炉除尘系统的投入使用标志着干法除尘工程的顺利完成。此工程采用转炉煤气干法除尘工艺系统，这种工艺不仅实现了灰尘收集循环利用以及煤气回收，其还具备高效节能、低投入等特点。炉煤气干法除尘工艺能将灰尘排放量控制在10mg/Nm3内，除尘效率高达99%，其具备良好的经济效益和社会效益。在本文，笔者将详细介绍龙钢转炉煤气干法的施工工艺，以及静电除尘器的结构和特点。通过比较干法与湿法的除尘效果，得出一个结论是转炉煤气干法静电除尘器是现代化炼钢转炉中最有效的除尘手段之一。

一、干法除尘的工艺以及流程

（一）干法除尘净化系统的构成成分

干法除尘净化系统的组成部分相当多，主要的构成成分包括火炬、煤气冷却器、切换站、轴流风机、静电除尘器、链式输送机以及蒸发冷却塔等。

（二）干法除尘的流程

转炉煤气→煤气回收系统标准部件（此时的转炉煤气温度降至850-1000℃）→蒸汽冷却塔（采取高压蒸汽将水雾化后进行冷却转炉煤气，此时30%-40%的粉尘会沉降，由输送机输送至粗粉烟尘仓）→静电除尘器（收集剩余的60%-70%的粉尘，由链式输送机输送至细粉仓）→排出煤气。

经净化后得到的煤气，不合格的煤气经火炬装置被放散；合格的煤气将会经煤气冷却器降温至70-80℃，再由加压机加压并与混合煤气管网并网投入社会使用。干法除尘净化系统选取自动转炉与控制的方式。关于烟仓里的粉尘，将其加湿后进行重烧结处理。

二、静电除尘器的结构与特点

（一）静电除尘器的结构

静电除尘器的结构

由图可知，静电除尘器的结构装置包括壳体、钢支柱、外部梯楼、平台、内部走台、阴极部分、阳极部分、收尘极板、阴极电晕线、振打方式、刮灰系统、输灰系统、润滑系统、氮封系统以及其他辅助系统。

装置的主要部分有：气流分布板、环梁、筒体、锥形进出风口、保温箱、防爆门、拉链机槽体等。

（二）静电除尘器的结构特点

1.静电除尘器的结构主要选用的是圆筒形壳体、锥形进出气口。气流经进口分布板后柱塞状进入四大电场，该结构的设置理由是能够降低装置爆炸的概率，而且电场一旦出现爆炸事故，当压力增至某一高度，装置的自恢复式泄爆阀会自动开启进行泄压作业，从而保障了装置内部设备的安全。静电除尘系统设置的环形梁结构以及圆筒形壳体确保了设备的抗热、抗变形以及强度更高。

2.严格遵照圆筒形壳体设计静电除尘器的内部结构件。电场相同极间的距离应该设置为400毫米，并且选取B8线作为一电场的阴极线，V25线作为二、三场的阴极线。选取ZT24形的阳极板。阴阳极清灰的振打方式也要有严格的要求，静电除尘器的阳极选用的是侧部挠臂捶振打，而阴极选用的是顶部凸轮提升振打方式。在装置的壳体下部装置有扇形刮灰设备，用于收集阴阳极的粉尘，并将灰尘置入装置下方的链式输送机。

（三）龙钢除尘系统工艺及工艺设备参数

通过以上测试结果显示，龙钢的煤气干法除尘工艺技术非常成功。干法除尘系统中静电煤气除尘效果相当好，完全符合我国环保排放的标准。干法除尘技术应该在各大企业得到推广和应用，借此实现社会的和谐、环境的保护以及经济的健康持续发展。

五、总结

干法除尘系统的运行符合炼钢工艺的实际变化情况。各大企业应该积极应用干法除尘技术，经相关数据显示，该除尘法具备除尘效率高、综合运行费用低、能源回收利用率高等优势，而且干法除尘技术还具有一大优势，那就是可以部分或全部补偿转炉炼钢过程中的能耗，从而实现企业转炉低能炼钢或负能炼钢的目标。干法除尘的实践证明，今后除尘技术发展的方向就是干法除尘技术。在炼钢生产中，其将会被逐步得到推广和应用。

参考文献：

[1]李海波.转炉煤气静电除尘器[A].第十一届全国电除尘学术会议论文集[C].2005.

[2]张春生，白艳明，刘斌.DDS系统及转炉煤气干法静电除尘器[A].第十二届中国电除尘学术会议论文集[C].2007.

[3]陈明.100t转炉煤气干法净化回收系统国产化的成功应用及改进[A].首届转炉节能减排技术交流会论文集[C].2009.

[4]陈明.100 t转炉煤气干法净化回收系统国产化的成功应用及改进[A].第七届中国钢铁年会论文集[C].2009.

[5]王永刚，王建国，叶天鸿等.转炉煤气干法除尘技术在国内钢厂的应用[J].重型机械，2006，（2）