转炉煤气干法净化回收系统方案估算.doc

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1、40T转炉煤气干法净化及回收系统初步方案中国重型机械研究院有限公司环保与节能装备研究所2010-1-111.转炉煤气干法净化及回收工艺基本说明氧气转炉炼钢采用吹氧冶炼，在吹炼过程中，其烟气量、烟气成份和烟气温度随冶炼阶段呈周期性变化。同时在吹炼过程中，会产生大量烟尘和CO气体，特别在吹炼中期CO浓度可达80%以上，一般情况下，转炉煤气成份中CO的含量占55～66%（体积百分比），其烟尘成份中金属铁占13%，FeO占68.4%，Fe2O3占6.8%，当CO含量在60%左右时，其热值可达8000KJ/Nm3，而烟尘量一般为10～20k

2、g/t钢。从中可以看出，在氧气转炉炼钢中，转炉煤气中CO含量很高，烟尘中铁含量也很高，因此都有很高的回收利用价值。转炉煤气干法净化及回收工艺是以转炉烟气含尘处理，冷却及净化冶炼中产生的所有气体，并回收含有CO的气体供将来使用为主要目的的工艺流程。2．转炉煤气干法净化回收系统流程主要工艺流程为：转炉烟气通过气化冷却烟道进入蒸发冷却器，蒸发冷却器通过喷水，先将800℃～1000℃的烟气降至200℃～250℃，并对烟气进行粗除尘，粗除尘后的烟气进入干法圆筒电除尘器用于进一步精除尘，当烟气中氧含量＜2%且CO气体含量达到可回收条件时，通过

3、切换站进入煤气冷却器将煤气冷却到70℃，然后进入煤气柜。当烟气中氧含量≥2%时，则通过切换站进入放散烟囱进行火炬运行模式，经点火装置燃烧后排放至大气中。电除尘器收集下的粉尘通过输灰装置排出，送至烧结。经除尘后的放散烟气粉尘浓度≤20mg/Nm3，回收煤气的含尘浓度≤10mg/Nm3。转炉煤气干法净化回收系统流程简图放散塔蒸发冷却器汽化冷却烟道圆筒电除尘器煤气冷却器风机切换站细灰输送系统粗灰输送系统3．转炉煤气干法净化回收系统技术说明3.1主要工艺参数l转炉数量1l转炉工程容量40吨l每炉最大出钢量？吨l冶炼周期～36minl吹氧周

4、期～15minl铁水含碳量～4.5%l供氧强度4.5～4.6m3/t.minl最大炉气量～23000Nm³/hl系统最大烟气量～30000Nm³/hl蒸发冷却器进口最大温度～1000℃3.2转炉煤气干法净化回收系统主要设备组成l蒸发冷却器l圆形静电除尘器l风机系统l切换站l煤气冷却器l放散烟囱l粗灰输送系统l细灰输送系统3.3系统性能指标l经除尘后的放散烟气含尘浓度≤20mg/Nm3l回收煤气的含尘浓度≤10mg/Nm3l煤气回收量≥80Nm3/吨钢l煤气回收温度≤70℃4．系统主要机械设备功能描述4.1蒸发冷却器（EC）蒸发冷却

5、器位于厂房内部，转炉烟气经过汽化烟道冷却后直接进入蒸发冷却器，烟气在蒸发冷却器中通过双介质喷嘴喷入雾状水直接冷却。喷入的水量与系统烟气量的大小，蒸发冷却器进出口温度的设置有关，因此必须要有合适的温控系统。喷入的雾状水全部在蒸发冷却器内全部蒸发，故烟气是以干气体形式离开蒸发冷却器。转炉烟气在温度和气体体积都有可能发生瞬间和相当大的数量变化，因此喷水的数量是由调节控制阀来进行控制的。蒸发冷却器除了具有烟气冷却的作用外，还具有捕集粗粉灰的作用，大约有30%的烟气中的粉尘将在这一过程收集下来。收集下来的干灰尘通过机械方式被排放出来。蒸发冷

6、却器主要组成如下：l气化烟道与蒸发冷却器连接的钢构膨胀节l蒸发冷却器壳体及弯管l壳体支撑环l排灰及检修平台l壳体保温l水、蒸汽（氮气）喷雾系统（含喷枪、环管）4.2圆筒型电除尘器（ESP）经蒸发冷却器冷却的烟气进入圆形静电除尘器，圆形静电除尘器位于厂房的外面，圆形静电除尘器是转炉干法除尘的关键设备之一，它的主要目的是从含有碳氧化物的转炉废气当中分离精细的灰尘，该静电除尘器的主要特点有：——圆形静电除尘器阻力损失很低，这样系统需要提供的动力就比较小。——除尘器外形为圆筒形结构，靠环形梁传递承载力。——环型梁之间通过外护板连接来承受烟

7、气压力。——进、出风口为圆锥形结构，与管道连接由弧形过渡段。——除尘器壳体能够承受3Kg以上的压力冲击。——除尘器进出分口的合理位置设有安全泄爆阀，一旦设备内部压力增高,泄爆阀将自动泄压并迅速自动恢复,确保设备不受损伤。——根据粉尘特性及圆形结构特点专门设计了刮灰装置。——合理的极配及符合圆形结构特点的阴阳极排。圆筒型电除尘器的主要组成：l圆筒形壳体，包括圆锥形进出口l钢支架l安全泄爆阀l内部件（包括阴阳极、振打、分布板）l刮灰系统l高压电源系统，包括控制柜、隔离柜、变压器l氮气吹扫系统l细灰排放、输送系统（包括阀门、灰仓）l走梯

8、平台l壳体保温4.3风机系统转炉干法除尘的一大特点是静电除尘器压力损失很低，这样系统需要提供的动力就比较小。整个系统烟气量的大小与转炉工艺相适应，确保炼钢工艺的需要。当烟气回收需要供给煤气柜时，要求烟气有一定的压力，而烟气放散时需要系统提供的压力要