转炉第半干法除尘技术

1、转炉第二代半干法除尘技术介绍1、 什么是半干法？半干法是中国发明专利、上海市高新技术。简单地说，半干法是采用干式蒸发冷却与湿式除尘器(环缝文氏管和/或湿式静电除尘器）相结合的除尘工艺技术。图1 半干法工艺流程示意图2、 为什么要用半干法如图2所示，对于10-100µm的颗粒物应主要用重力除尘和旋风除尘最经济，1-10µm粉尘宜采用湿法洗涤除尘，只有对于1µm以下的烟尘才应选择通风除尘比如文丘里除尘器、静电除尘器和布袋除尘器，这是除尘设备的正确选择顺序，也是一些国外发达国家企业的成功经验。转炉未燃烧法中90%的粉尘颗粒大于10µm，湿法全部洗涤到排水中，导

2、致水处理投资、占地和运行成本浪费巨大；而干法用干式电除尘净化含尘、含湿量高、具有粘性的转炉一次粉尘是错误的选择。此外干法也不能去除转炉烟气中含有的S、P、F、As等还微量酸性腐蚀成分。可见现有的湿法、干法都有各自的优缺点。半干法回收部分干灰、又保留了湿法洗涤精除尘的优点，特别通过采用淬火冷却不仅节水，还消除了泄爆根源，首先解决湿法的水处理问题，同时解决了干法排放不稳定、维修费用多和卸爆问题。图2 除尘设备选择的正确顺序3、 半干法的蒸发冷却器与干法有哪些区别？半干法可以直接选用干法的蒸发冷却器，最好是进行以下改进：l 通过喷枪布置改进和增加辅助除尘设计，将粗除尘效率从干法的40%提高到60-8

3、0%；l 不用蒸汽雾化，因为蒸汽不仅是高能介质，还是除盐除氧的软水，采用蒸汽雾化会全部抵消干法的节能效益，而且还是系统积灰的因素之一；l 采用极限蒸发冷却：干法实际蒸发冷却后260ºC，在后部的煤气冷却器仍然采用饱和冷却，排放烟气和回收煤气的湿度都远比湿法高，并且还有循环水。半干法采用极限蒸发直接冷却到最终的目标温度，使烟气热量不进入排水，既节约新水和循环水量，也为彻底停开湿法的水处理系统创造了条件。4、 半干法为什么能达到极低的粉尘浓度？转炉湿法采用环缝文氏管洗涤除尘可以达到10mg/Nm3、甚至更低的粉尘浓度，事实上干法也是通过煤气冷却器的洗涤后才能稳定达到10mg/Nm3。半干

4、法能达到极低的粉尘浓度，比新OG湿法还低、干法也低且稳定（见图3），主要原因：l 半干法相当于在湿法除尘的基础上增加了一级粗除尘；l 半干法的环缝文氏管与湿法的不同，除尘效率高、阻损小；l 半干法对喷雾洗涤除尘进行了改进，提高其除尘效率。实践证明，仅通过喷雾洗涤除尘就可以达到环保要求的标准，环缝则做为精除尘和调压设备。图3 半干法与干法实测回收煤气粉尘浓度的比较5、 半干法的环缝文氏管与湿法的主要区别有哪些？如图5所示，目前用于转炉一次除尘的环缝文氏管主要有短径和长径两类：从欧洲、日本等地引进的和仿制的类似产品均为短径，其长度与喉口直径的比约为3，上进气、下驱动。半干法选用我国自行开发的产品，

5、其长度与喉口直径的比约为8，下进气、上驱动。两种设备都能达到极低的粉尘浓度，实测结果短径文氏管的阻损比长径高3kPa，并且经常积灰，长径文氏管不积灰，阻损低节电1-2kwh/吨钢。图4 半干法长径环缝文氏管与湿法短径文氏管的比较6、 半干法有实际应用业绩吗？半干法最早于2004年开始在中国初步采用，到2012年底已经有100多座转炉不同程度采用，使其日趋完善。大部分用户采用的是所谓的第一代半干法，也就是保留水冲灰，更接近湿法。部分出干灰的第二代半干法已经有6座转炉采用，最低的粉尘浓度已经长期、稳定降低到5mg/Nm3，从表1可看出半干法的粉尘浓度水平和参考标准与比较。转炉除尘煤气净化相关粉尘浓

6、度指标mg/Nm3现有OG湿法100-150现行国标100新OG法/第一代半干法50-80干法/第二代半干法10-20回收煤气10燃气轮机发电2表1 半干法的粉尘浓度水平、参考标准与对比7、 新建转炉采用半干法改造有哪些主要优点？节省投资： 半干法与干法和新OG法比都可以减少投资50%以上，比如120吨转炉节省投资1500万元人民币。与干法比节省了干式电除尘器、煤气冷却器和自动控制设备的投资，与湿法比节省了水处理和煤气柜后湿式静电除尘器的投资。减少占地：采用半干法设备可以布置车间内、最好是全部布置在车间外厂房边上，占地面积少，特别是节省水处理设备占地。与干法比减少静电除尘器、煤气冷却器及循环水

7、等设备占地，比湿法减少水处理占地，比如120吨转炉为例，采用干法和湿法总占地面积均为7000多平方米，而半干法只需不到3000平方米。操作维护：半干法的操作与湿法基本相同，简单容易、自动控制联锁少。运行维护成本比干法和湿法都低，特别是不存在干法的卸爆、维修量大，也不存在湿法的结垢和风机振动维修频繁问题，最长的达到1年风机无需振动维修、甚至没有启动备用风机，达到了干法的水平。8、 采用半干法改造湿法的能解决的问题和预期效果？各种湿法最大的先天问题：一是水处理成本高，二是系统阻损高。我国移植的湿法则存在更多问题：炉口冒烟、排放超标、风机等设备积灰维修频繁等。采用半干法改造，只更新改造一文、二文、脱

8、水器等少量设备，在彻底解决炉口冒烟、烟囱排放等环保问题的同时，具有显著的经济和节能效益。大量生产统计结果，主要有以下方面预期效果：1） 提高煤气回收量10-20Nm3/t、煤气CO含量提高10%，降低转炉能耗超过2kgce/t、降低成本超过2元/吨；2） 循环水量至少减少50%以上，使吨钢节电超过2kwh/t，加上相应减少水处理费用，吨钢可降低成本超过2元/吨；3） 在相同的控制排放浓度下，由于阻损减少一次除尘风机电耗可降低2 kwh/t。采用半干法改造湿法由于系统阻损减少、能力提高，使炉口微差压得到有效控制，大部分企业都有效控制了炉口冒烟，这不仅是提高煤气回收量的主要来源，也为减少二次除尘成

9、本创造了有利条件。通过辅助采用喷雾除尘等措施，可以停开、或减开二次除尘，因为二次除尘风机电耗高但使用效率很低，有效控制一次炉口冒烟和采用喷雾控制加料等除尘设施后，具备不开、或二次风机降速的条件。特别是，半干法用于改造湿法，有机会集中改造最好，也可以利用日常检修分步改造，比如某厂4座转炉，仅在半年时间就分步完成了所有转炉的改造。9、 采用半干法改造新OG湿法的能解决的问题和预期效果？新OG湿法与老OG湿法比较，主要进步是将一文改造为饱和洗涤塔，系统阻损有所降低，相应地降低了粉尘浓度，但水处理成本、风机等设备积灰维修频繁等问题都没有解决。采用半干法改造新OG法更容易，只需将饱和洗涤塔改造为蒸发冷却

10、器即可，能更新二文、脱水器等设备效果更好，主要预期效果与改造老OG湿法类似，最大的效益在于粉尘浓度和水处理成本降低，同样最大的潜在效益在节省二次除尘电费成本。10、 采用半干法改造现有湿法的主要改造内容和所需时间？采用半干法改造现有湿法首先需要拆除现有的溢流文氏管、二文、脱水器等设备，新设计制作蒸发冷却器（包括干输灰系统）、喷雾除尘器、环缝文氏管、脱水器等新设备，并对电气控制、检测仪表、供排水等进行相应地更新或调整。设备的设计制作周期一般为3个月，需要停炉的施工安装周期一般在7-15天。实践上大部分用户都是利用转炉设备的年度检修机会进行改造。11、 现有干法采用半干法改造的内容和预期效益？与O

11、G湿相比，以LT为代表的干法存在更多先天设计缺陷，通过加强操作维护管理可以缓解这些缺陷带来的问题，比如在国外，但不能彻底解决。存在的问题主要表现在系统积灰和卸爆，蒸发冷却器和管道积灰需要20天左右安排停炉人工清灰，电除尘需要两年左右大修一次，几乎更换所有的内部极板、极线等设备，120吨转炉大修一次费用500万元。频繁卸爆时首先直接排放原始含尘烟气，更主要的是损坏内部设备。采用半干法可以改造煤气冷却器、蒸发冷却器和清灰方式，煤气冷却器采用蒸发冷却可以停用循环冷却水系统实现真正的干法，减少设备投资、占地；或者保留循环水，将进柜煤气温度从70ºC降低到50ºC，彻底解决煤气温度超过入柜要求而被迫放散，蒸汽量减少导致工况煤气体积减少30%，有利于提高煤气柜缓冲能力、回收量和煤气热值。蒸发冷却器采用半干法可以解决积灰和干粉尘二次污染。12、 半干法有哪些进一步发展方向和潜力？半干法的核心是采用湿式电除尘器，可以在与现有干法相同的风机全压下稳定达到粉尘浓度达到10、甚至1mg/Nm3，使转炉煤气可