特厚煤层顶底复吹转炉除尘系统的优化与改进

特厚煤层顶底复吹转炉除尘系统的优化与改进

1.og除尘系统严重滞后自1999年6月至10月唐钢2号150吨复转炉开始运行以来，相关参数与工艺要求不一致，导致拆除系统（og）系统堵塞严重，煤气表和火焰大量溢出，且控制系统没有发挥作用，严重制约了生产。因此对系统研究、测试、维修与改造便成了首要解决的问题。2.分析系统存在的问题2.1系统含尘量高2.1.1烟气捕集率低，大量烟气与火焰从炉口外溢，使大梁温升太高而变形，而且较大的黄烟对环境污染严重,加重二次除尘负担。2.1.2转炉煤气含尘量高，其含尘量一般在200mg/m3以上，造成管道结灰、喉口堵塞给煤气回收利用带来困难。2.1.3一级、二级文氏管阻损过大,超过3-4KPa的常规设计。2.1.4系统脱水效果不好：a.1800弯头脱水器特别易堵,经常发生排水管堵现象，使烟道积水而停产清理。b.由于脱水效果差,使烟气在经过1800、900弯头脱水器时,负压排水器不能及时将水排出,管道发生水堵,风机喘振现象出现。2.2系统压力大，阻损针对以上转炉除尘系统的问题，经分析主要有如下原因：2.2.1系统烟气量大并发生外溢主要是因为新上150t转炉出钢量较原来大大增加，致使系统需要的吹氧量增大，所需风机要有较大压力，显然原系统风机不能满足要求。2.2.2系统阻损较大是由于喉口面积小，使大量烟气不能迅速排出，从而提高了内压。2.2.3一级、二级文氏管阻损过大是由于其结构形式、水量调配,布水形式等存在问题，使烟气雾化效果差，除尘效率低。2.2.4系统脱水效果不好主要是因为1800、900弯头脱水器阻损大,且排水管道太细。3.系统优化由上可知要对系统进行优化主要是对文氏管、喷头、脱水器、排水器的改进。下面分别对其进行论述。3.1加强文化管理3.1.1溢流水封结构调整将原来的一文矩形喉口结构改为圆形喉口结构可减少烟尘阻力，减少烟尘经过一文水的盲区。将上下溢流水封结构改为与末段烟罩固定连接，扩张段用非金属补偿器，并加防爆板。即可保证防爆作用，又可保证由于烟道热膨胀使上下水封的错位造成的溢流水周边的不均。溢流水封的作用是使烟道周边长期有均匀流动的水膜，以隔离高温烟气对管壁的冲刷，并防止烟尘在干湿交界面上产生积灰结瘤。3.1.2喉口翻板尺寸调整由于喉口翻板及内壁积灰堵塞，严重阻碍风道畅通，根据现有风机能力及系统状况将喉口翻板尺寸由原来的315mm改为219mm，这样两侧风道间隙在翻板处于最大角度时，各增大48mm，使喉口通流面积增大34%，这样减小了阻力，延长了喉口清理周期。3.2喷嘴改造3.2.1改良布水结构原来一文布水是喷溅式的，通过三个喷嘴射到锥型水盘上，形成水幕来实现一文除尘，但这种布水结构租损大，特别在风机能力不够时，烟尘很难穿透水幕而且存在“盲区”。根据一文改造后水量、水压、水质情况，将一文喷嘴改为螺旋喷嘴，取消水盘，其各部因素的参数基本符合要求，可使烟尘与雾化的水滴充分接触，又减少了阻力。同时也为二文的精除尘创造了条件。3.2.2空气压缩喷嘴的特点由于二文喷嘴较为复杂，维护要求高，且当氮气压力低时，喷嘴清理不及时，易造成堵塞。特别在一文除尘效果不好时，加之水压、氮气压力低，风机作功效果较差，则二文翻板两侧易结瘤，从而影响正常除尘。而螺旋喷嘴的优点是结构比较简单，对较脏的水也能适应，在较大水压下喷出的水滴直径大部分在1mm以下，同时使用过程由于省去复杂的机械与控制机构，可靠性好；而且其水量在整个断面上分布不太均匀、烟气的雾化效果稍差，净化后的烟气含水量较大，这些缺点又可由湿旋脱水器弥补不足。因此二文用螺旋喷嘴的除尘效果也很好。3.3脱水器的改造3.3.1叶片排水槽式滤料弯头脱水器(图1)主要是利用含污水滴的气流进入脱水器后，因惯性及离心力作用，水滴被甩至脱水器的叶片及气壁上沿壁流下,通过排水槽排走。按其角度不同有900、1800两种。其缺点是:在双文全湿式净化系统中，文氏管后的弯头脱水器,尤其一文后1800特别易堵,不得不停产清灰,影响生产,且脱水效率不高。而撞击式脱水器脱水效率高，>100的水滴脱水效率达99%，因此决定改造为重力脱水器。3.3.2利用滴内直流旋转轴进行气水分离气流进入脱水器后,因速度降低,并改变了流动方向，而气流中的水滴仍作直线加速沉降，当一定直径的水滴沉降速度大于气内上升速度时，就产生了气水分离。重力脱水器对细水滴的脱除效率不高，但其结构简单，不易堵塞，也为二文精除尘减轻了负担，实践证明用作第一级设备特别有效3.3.3犯错了区域的可耗性属于直流型旋风器的一种(图3)。但其内增加了若干同心圆挡板。在旋风器内，水滴粒子以切线和径向两种运动造成一条合成抛线。无挡板的合成抛线O-A使粒子在器壁A处碰撞落下，如果增加了挡板,则抛线O-A将被截断于B点，缩短成O-B线。使粒子提前在B点撞落。同心挡板越多，抛线也越短，则水滴粒子碰撞落下的机会更多。气流经过挡板仅为3/4圈，故在同样进口气速下，其阻力较无挡板返流型的小。虽然增加挡板将增加气流与壁面摩擦的阻力，但旋风器的阻力主要来自气流传动，与器壁摩擦所产生的阻力仅占很小部分。二文后增加了湿旋脱水器与弯头脱水器串联，可有效的弥补弯头脱水器的不足，经测试每炉钢脱水量20以上，为风机减轻了水雾烟气的负担，有助于提高水滴粒子清除效率。3.4减少排水器渗流风机前后的负压、正压排水器为地上钢结构形式，排水管径小，筒体直径小，经常出现管径堵塞现象，且清理困难，必须停产，同时清理时也不安全。为此利用生产间歇时间将排水器改为地面下水池式结构，并将排水管径加大。这样做后完全避免了排水管堵塞现象，而且维护方便，可做到随时清理水池污泥。从此风机前后管道排水畅通，也不在发生管道水堵造成风机喘振、机壳进水现象,此项改动简单实用，为生产带来较大便利。4.风机能力的优化经过对150t转炉一次除尘系统结构的有关论证、计算与结构优化及一二文水量进一步优化与回归分析等，使一次除尘系统的工艺参数趋于合理，逐渐适应了现有设备状况下的工况运行。结构优化后，一二文后与风机前温度下降了。烟气处理情况大有好转，烟尘排放量达标，煤气回收也正常了，被迫停产检修的次数明显减少，从而使设备的运行趋于合理与科学。但我们知道，整个转炉冶炼周期不是一个平稳的化学反应过程，在吹炼过程的12分钟左右所产生的烟气量是不同的。随着生产节奏的不断加快，吹氧强度要加大，现有风机能力不足的问题越来越显著。不能满足