电弧炉烟气特性研究现状

《电弧炉烟气特性研究现状》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、电弧炉烟气特性研究现状电弧炉炉气特性研究现状1.1电弧炉炉气利用现状在电炉的冶炼过程中产生大量的高温含尘烟气，其携带的热量约为电炉输入的总能量的11%,有的甚至高达20%o目前，国内外电炉炉内排烟处理设施仍以水冷为主，电炉烟气余热回收系统尚处于起始阶段。不论是炼钢电炉还是铁合金电炉，不论是开放式还是闭式，都采用汽化冷却。近年来，随着高温辐射转炉汽化冷却、加热炉汽化冷却等余热利用技术在国内市场的广泛应用，从取得的显著经济和社会效益来看，电炉烟气余热回收装置将对国内企业节能降耗及提高经济效益具有十分重要的意义。江苏华凌锡铁技术改造搬迁工程炼钢项目一期新建

2、一座70t电炉炼钢连铸车间，年产钢水72万t,连铸坯70万t。为节能降耗，减少吨钢能耗指标，提高全厂循环经济效益，与之配套新建了一套电炉汽化冷却烟气余热回收装置。其电炉烟气冷却系统如图1・1。图1电炉汽化冷却系统流程图电炉第四孔炉气参数:炉气设计流量55000m3/h,炉气设计温度1700°C。烟气余热回收装置设计参数：额定烟气流量180000m3/ho烟气入口额定温度1000°Co热管换热器入口额定烟气温度8500°Co热管换热器出口额定烟气温度250°C。烟气侧阻损1800~2500pa。汽包额定工作压力1.6Mpao除氧器额定工作压力0.02M

3、pao外送蒸汽压力1.3Mpao冶炼周期余热回收平均蒸汽流量8t/ho电炉烟气余热回收装置由汽化冷却装置、锅炉给水泵、除氧器、蓄热器、蒸汽滤洁器、分气缸、磷酸盐加药装置、取样冷却器、排污扩容器等设备及工艺管道组成。汽化冷却装置由汽包、汽化冷却烟道、热管换热器（蒸发器部）、热水循环泵循环水管道等组成。汽化冷却烟道由I段烟道、II段烟道、III段烟道、IV烟道及非金属补偿器等组成;热管换热器由蒸发器、省煤器及锅炉框架等组成。工艺流程：烟气系统流程，高温烟气从电炉炉顶（第四孔）抽出，经水冷弯头、水冷滑套、I段烟道，在绝热燃烧沉降室（烟气在燃烧沉降室一方面充

4、分燃烧同时大颗粒灰尘沉积在沉降室底部，由专人定期清除）充分燃烧,然后烟气继续流II段烟道、III段烟道、IV烟道，烟温降至约850°C,再经过热管换热器后烟温降至约250°C，与二次烟气混合后排入大气。汽水系统流程：从电炉炼钢车间供应的软水，接入除氧器，经锅炉给水泵供入省煤器加热后送至汽包。汽包下降管分为两路:一路循环水经热水循环泵加压后进入汽化冷却烟道（III段烟道采用自然循环），在水冷膜式壁中与电炉高温烟气换热，产生汽水混合物，再经上升管返回汽包，组成强制循环；另一路循环水进入热管换热器，在换热器内吸收低温烟气屮的热量，产生汽水混合物返回汽包，组

5、成自然循环。汽水混合物在汽包筒体上部汽水分离,蒸汽送至新建蓄热器，与来自快速锅炉房的过热蒸汽经减压后供外网及VD真空脱气装置使用。清灰输灰系统流程：热管换热器为双烟箱立式结构，烟气从上至下横向冲刷管排，管排积灰情况较烟道内更为严重。因此在每个蒸发器模块及省煤器模块均设有激波清灰装置。运行人员根据管排积灰情况利用激波清灰装置对设备进行清灰。热管换热器底部设有灰斗用以收集烟气中及被激波清灰器清除下來的灰尘。在非冶炼期操作人员定期开启灰斗下的卸灰阀，通过设在卸灰阀的埋刮板输灰机输送至统一存灰处，定期由汽车拉走⑴。1.2电弧炉炉气温度研究现状电炉炼钢过程中，

6、产生的大量烟气经过电炉第四孔沿着烟道进入沉降室再进入余热锅炉进行预热回收后处理排到大气中。电炉炉料油脂以及脱氧产生的CO燃烧使得电炉烟气的温度较高。电炉烟气温度高低可以作为判断炉内反应的具体情况的参数之一，也影响着烟道以及沉降室等的使用寿命，并且也对余热回收板块起着决定性的作用0研究电炉烟气温度在实际工程中有着重要的意义。为了研究带电炉烟气温度性质，某钢厂用热电偶分别测量了炉盖出口处和燃烧沉降室出口处的烟气温度，结果如下图所示，tl为炉盖出口处的烟气温度，t2为燃烧沉降室出口处的温度。烟气带入燃烧沉降室的热量包括电炉烟气的物理显热和可燃成分的化学焙,

7、也可以根据热量平衡的原则计算燃烧沉降室出口处的理论烟气温度t3o图2电炉烟气的温度电炉烟气中的可燃成分主要为CO,CO在空气中的着火点为610°C,即只有当CO和空气混合后的温度超过610°C时,才能确保CO在燃烧沉降室内的燃烧，否则需要设置点火装置。如图，除了在电炉熔化期的初期，除了在电炉熔化期的初期t3&t;t2外，其余时间t3>t2,即除了电炉熔化期的初期外，电炉烟气在水冷弯管和燃烧沉降室中向外放热。在电炉熔化期的初期，炉料温度很低，而水冷弯管和燃烧沉降室内壁在上一个冶炼周期被烟气加热到较高温度，烟气流经水冷烟道和燃烧沉降室时，水冷弯管和

8、燃烧沉降室向电炉烟气传热。随着电炉炼钢流程的进行，电炉烟气的温度逐渐升高，电炉烟气流经水冷弯管和燃烧沉降室时