近年來對于環(huán)保要求不斷提高,對于冶金行業(yè)大氣排放污染進(jìn)一步加強(qiáng),國務(wù)院批復(fù)實(shí)施《區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》,在控制區(qū)的火電、鋼鐵、石化、水泥、有色以及化
1.概況
近年來對于環(huán)保要求不斷提高,對于冶金行業(yè)大氣排放污染進(jìn)一步加強(qiáng),國務(wù)院批復(fù)實(shí)施《區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》,在控制區(qū)的火電、鋼鐵、石化、水泥、有色以及化工等六大行業(yè)執(zhí)行大氣污染物特別排放限值。規(guī)劃要求,自2015年1月l日起,現(xiàn)有企業(yè)執(zhí)行轉(zhuǎn)爐(一次煙氣)污染顆粒物排放限值為SOIng//m3。目前,在國內(nèi)很多鋼鐵企業(yè)煉鋼轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)采用的是濕法除塵系統(tǒng)(俗稱老0G法和新0G法)、干法除塵系統(tǒng)(俗稱LT法)。隨著2015年新排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,煉鋼轉(zhuǎn)爐一次除塵采用0G法已無法滿足要求,因此需對于一次除塵0G系統(tǒng)進(jìn)行整改以滿足環(huán)保要求。
2.0G濕法除塵系統(tǒng)
OG法以日本的OG系統(tǒng)為代表,日本新日鐵公司和川崎公司在50年代末期開始研究OG除塵系統(tǒng),直到1968年君津250t轉(zhuǎn)爐0G裝置投入運(yùn)行,標(biāo)志著0G系統(tǒng)走向成熟;19了6年3月次OG技術(shù)研討會(huì)正式召開。
轉(zhuǎn)爐在吹氧冶煉時(shí)產(chǎn)生含有大量CO和氧化鐵類的高溫?zé)煔?,為了防止污染,保護(hù)環(huán)境,設(shè)置一套獨(dú)立的煙氣凈化系統(tǒng),對煙氣進(jìn)行凈化處理并放散(回收)煤氣。當(dāng)轉(zhuǎn)爐工作狀態(tài)處于前、后燒期或不能實(shí)現(xiàn)煤氣回收時(shí),經(jīng)凈化處理后的煙氣通過煙囪在高空點(diǎn)火燃燒放散。
2.1老OG法
老OG系統(tǒng)采用未燃法雙級(jí)文氏管除塵,高溫?zé)煔饨?jīng)活動(dòng)煙罩、固定煙罩和汽化冷卻煙道冷卻至900一1000℃左右,然后進(jìn)入第文氏管(簡稱“一文”)進(jìn)行粗除塵并進(jìn)一步進(jìn)行降溫,一文出口溫度約在65、70℃,然后通過管道連接進(jìn)入級(jí)文氏管(簡稱“二文”)進(jìn)行精除塵。二文喉口斷面積可通過液壓裝置進(jìn)行調(diào)節(jié),喉口過濾風(fēng)速范圍在60、100耐S,喉口側(cè)面有噴槍噴水,霧化效果好,除塵。精除塵的煙氣通過90“彎頭脫水器、水霧分離器、脫水塔后,經(jīng)風(fēng)機(jī)通過放散塔燃燒后,達(dá)標(biāo)放散。排放濃度可控制在IOOmg/m3;
工藝流程如下:轉(zhuǎn)爐爐氣一活動(dòng)煙罩一固定煙罩一汽化冷卻煙道一溢流定徑文氏管一重力脫水器一R一D可調(diào)喉口文氏管一90“彎頭脫水器一水霧分離器一煤氣流量計(jì)一風(fēng)機(jī)前切斷閥一鼓風(fēng)機(jī)一一水封逆止閥及V形水封一煤氣貯氣柜三通切換閥一一煤氣放散塔一點(diǎn)火裝置一燃燒放散。
2.2新OG法
新OG法系統(tǒng)采用的是雙塔工藝除塵,高溫?zé)煔饨?jīng)活動(dòng)煙罩、固定煙罩和汽化冷卻煙道冷卻至900一1000℃左右,然后進(jìn)入噴淋塔進(jìn)行粗除塵并進(jìn)一步進(jìn)行降溫,出口溫度約在65、70℃,然后通過管道連接進(jìn)入環(huán)縫進(jìn)行精除塵。環(huán)縫流通斷面積可通過液壓裝置進(jìn)行調(diào)節(jié),過濾風(fēng)速范圍在60、10Om廠S,喉口頂部設(shè)計(jì)有噴槍噴水,霧化效果好,除塵。精除塵的煙氣通過脫水塔后,經(jīng)風(fēng)機(jī)通過放散塔燃燒后,達(dá)標(biāo)放散。排放濃度可控制在70mg/m3;轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回收系統(tǒng)流程如下:轉(zhuǎn)爐爐氣一活動(dòng)煙罩一固定煙罩一汽化冷卻煙道一文氏管一重力除塵器一環(huán)縫洗滌器一90”彎頭脫水器一旋風(fēng)脫水塔一風(fēng)機(jī)前切斷閥一煤氣鼓風(fēng)機(jī)一一水封逆止閥及U形水封一煤氣儲(chǔ)氣柜一三通切換閥一煤氣放散塔一點(diǎn)火裝置一燃燒放散
3.一次除塵改造方向及難點(diǎn)剖析
目前,據(jù)不統(tǒng)計(jì),國內(nèi)40%鋼廠一次除塵系統(tǒng)采用老OG除塵方式,隨著這些年的使用,環(huán)保要求己經(jīng)不能滿足要求,需對該系統(tǒng)進(jìn)行整改。一次除塵系統(tǒng)與環(huán)境除塵系統(tǒng)不同,環(huán)境除塵的含塵煙氣主要是空氣,而一次除塵系統(tǒng)含塵煙氣主要是煤氣,主要成分是C0;環(huán)境除塵的除塵系統(tǒng)核心主要是布袋除塵器,環(huán)境除塵系統(tǒng)不達(dá)標(biāo),改造范圍主要是除塵器,而濕法除塵系統(tǒng)的除塵核心在塔樓內(nèi),因此受場地、現(xiàn)場條件等限制,改造起來非常復(fù)雜和麻煩。根據(jù)現(xiàn)有一次除塵發(fā)展方向,具體的改造主要有以下3種情況:
1)濕法改干法系統(tǒng);2)濕法改半干法系統(tǒng);3)老OG改新0G系統(tǒng);以上的3種整改方式各有利弊,具體可根據(jù)鋼鐵廠自身情況統(tǒng)籌考慮。
3.1濕法改干法系統(tǒng)
干法除塵系統(tǒng)流程圖:
若是將現(xiàn)有濕法除塵系統(tǒng)更改為干法除塵系統(tǒng),需改造的范圍主要是:塔樓內(nèi)氣化冷卻煙道末端需改造、設(shè)備區(qū)域煤氣冷卻器供水系統(tǒng)改造;拆除現(xiàn)有塔樓內(nèi)一次除塵設(shè)備、設(shè)備區(qū)域就有水處理設(shè)施拆除、設(shè)備區(qū)域風(fēng)機(jī)電機(jī)以及配套濕法除塵系統(tǒng)拆除;塔樓內(nèi)新建蒸發(fā)冷卻器、香蕉彎、設(shè)備區(qū)域新建靜電除塵器、軸流風(fēng)機(jī)電機(jī)、消聲器、切換杯閥以及煤氣冷卻器。
濕法改干法系統(tǒng),系統(tǒng)的初期投資較另外2種改造方式大,改造以及新建設(shè)施較多,另外設(shè)備區(qū)域設(shè)備無法利舊,還需將現(xiàn)有設(shè)備拆除并改造。系統(tǒng)改造后,對于系統(tǒng)的濁環(huán)水循環(huán)水量有較大的降低,排放濃度可達(dá)10mg加3,滿足環(huán)保要求,節(jié)能減排。
3.2濕法改半千法系統(tǒng)
半干法的工藝流程為煙氣通過氣化冷卻器煙道冷卻之后,溫度由1450℃降低至900℃左右,然后經(jīng)過水冷夾套進(jìn)入噴霧塔進(jìn)行精除塵,再進(jìn)入環(huán)縫文氏管進(jìn)行精除塵,進(jìn)入旋流脫水器進(jìn)行脫水,經(jīng)風(fēng)機(jī)通過放散塔燃燒后,達(dá)標(biāo)放散。
半千法流程:
若是將現(xiàn)有濕法除塵系統(tǒng)更改為半千法除塵系統(tǒng),需改造的范圍主要是:塔樓內(nèi)氣化冷卻煙道末端需改造、塔樓內(nèi)需拆除(或利舊)舊有設(shè)備、設(shè)備區(qū)域設(shè)備可利舊。濕法改半千法系統(tǒng),系統(tǒng)的初期投資較另外2種改造方式中等,改造以及新建設(shè)施較多,另外設(shè)備區(qū)域設(shè)備可利舊。系統(tǒng)改造后,對于系統(tǒng)的濁環(huán)水循環(huán)水量有略微降低,排放濃度可達(dá)50mg/m3,滿足環(huán)保要求。
3.3老OG改新OG系統(tǒng)
目前有許多鋼廠,煉鋼一次除塵系統(tǒng)采用的是老OG系統(tǒng),但是由于資金、場地等一系列原因限制,無法更換干法和半干法除塵系統(tǒng),因此業(yè)主希望僅將核心設(shè)備件更換,即由老OG更換為新0G除塵系統(tǒng)。該模式有一個(gè)核心問題所在,就是原有系統(tǒng)所選風(fēng)機(jī)為濕法風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)壓頭在2了00OPa左右。若風(fēng)機(jī)不更換,環(huán)縫處阻損在18000Pa,排放濃度僅能滿足了omg/3-m3;若要滿足排放標(biāo)準(zhǔn),環(huán)縫處阻損需設(shè)計(jì)在22000Pa左右,該風(fēng)機(jī)壓頭需考慮在30000Pa。
4.結(jié)束語
在目前鋼鐵企業(yè)的發(fā)展形勢下,對于顆粒物污染的規(guī)定和能源回收己經(jīng)是重中之重,建設(shè)清潔、和可持續(xù)發(fā)展的新型鋼鐵廠己提上日程。從以上的分析來看,從目前的發(fā)展趨勢來看,煉鋼轉(zhuǎn)爐一次除塵工藝采用LT法適應(yīng)我們的發(fā)展大環(huán)境,也是今后的發(fā)展主流,它有可能部分或者補(bǔ)償轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的全部能耗,實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼。半干法以及新0G法的技術(shù)革新隨著的政策出臺(tái)也迫在眉睫,如何合理的布置塔樓內(nèi)的設(shè)備,提效率,降低排放濃度,需要我們進(jìn)一步努力。