一塔式转炉煤气净化新工艺
钢铁工业作为资源、能源密集型行业,其耗能量占全国能耗量的16%左右,能源消耗费用占企业生产总成本的24%以上。有效回收利用钢铁流程中的二次能源,是钢铁企业降低能耗的重要途径。其中,转炉煤气的回收利用占有特别重要的位置,回收转炉煤气的多少已成为衡量转炉及其控制系统工作优劣的主要指标之一。中国现有转炉620座,2006年转炉钢产量3.8亿吨,全年除尘电耗60亿KWh,除尘耗新水2亿吨,循环用水超过6000亿吨。因此,研究新型转炉煤气净化回收工艺,对于保护环境、节能降耗、综合利用等都有着极其重要的意义。
当前,转炉烟气净化及煤气回收技术主要有湿法系统(OG法)和干法系统(LT法)两大类型。 OG法是使转炉煤气保持不燃烧状态,经过冷却而回收的方法。OG法具有技术成熟、可靠性好、一次投资少、吨钢煤气回收量高等优点,但存在供排水系统和净化设备的积灰堵塞,部分设备易受含尘污水的冲刷磨损,污泥的脱水处理工作量大等问题以及除尘供水量大,风机、水泵的耗电量大等高耗费问题。LT法用电场除尘,除尘效率高达99%,可省去庞大的循环水系统。但投资造价高;故障率高;烟气800~1000°C以下余热未回收,未能避免高温煤气的热能浪费。
针对现有“OG”净化工艺所存在的水电消耗量大、易堵塞、占地面积大等缺点,鞍钢研发出了拥有自主知识产权的一塔式转炉煤气净化新工艺,并将其应用于鞍钢西区1号及2号转炉。这2座转炉煤气净化系统于2005年4月正式投入使用。经过几年来的生产实践证明,此工艺具有净化效率高、节能效果显著、不易堵塞、占地面积小、设备及工程投资较少等优点。2005年12月鞍钢西区这两座转炉正式开始煤气回收。煤气回收量及煤气热值均达到了国际先进水平。2008年1月新工艺用于鞍钢3号转炉;鞍钢鲅鱼圈新建钢厂也将继续采用此成果。
一塔式转炉煤气净化工艺及装置的特点是:(1)所有的净化设备均自上而下地布置在1个洗涤塔内,不仅工艺流程简单,设备集成度高,而且占地面积小,设备不易堵塞。(2)采用串联供水新方式,其供水量远远小于并联供水,因此对水处理设施能力的要求大为降低,不仅节省了大量的设备和工程投资和占地面积,而且动力消耗也大大降低。(3)研制开发了新型溢流水封槽,具有独特的水封结构,不仅可以防止设备发生干烧,而且可以起到泄爆和防止一级文氏管收缩段磨损的作用。(4)研制开发了新型一级文氏管喉口调节装置,由调节阀和驱动装置组成,调节阀的开度可以根据需要自动调节,使得煤气流速得到控制,进而提高了净化效率。(5)研制开发了新型一级文氏管排水器,将排水器与洗涤塔巧妙地结合成一体,不仅使一级文氏管出口烟气非常顺畅地进入二级文氏管,而且从根本上解决了以往脱水器易堵塞且难于清理的问题,
一塔式转炉煤气净化工艺及装置具有净化效率高、设备及基建投资低、占地面积小、动力消耗低等特点,不仅适用于新建炼钢厂的转炉煤气净化,而且适用于老钢厂的改造,极具推广价值。
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