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項目案例
資訊詳情
濕法除塵在鋼渣熱燜煙氣除塵的應用
Application of Wet Dust Removal in Hot Braised Flue Gas Dust Removal from Steel Slag
Si Zhanqiang Chenhui Wang Xiaohui
( Rizhao Steel Holding Group Co., Ltd.,Equipment Office)
Summary: hot braised slag workshop uses hot braised technology to treat converter steel slag, steel slag produces a large amount of dust-containing steam in hot braised link, the emission concentration of braised slag flue gas is more than 100-150 mg/Nm3, In order to control flue gas and make it discharge up to standard ≤20 mg/Nm3,, wet dust removal is used to remove flue gas from hot braised steel slag, and good results are obtained.
Keywords: wet dust removal,hot braised flue gas, dust removal
一、 目前日鋼鋼渣燜渣現狀
目前國內鋼渣主要處理工藝有:熱潑法、風淬法、滾筒法、?;喎?、熱燜
法等。日鋼熱燜渣車間采用熱燜工藝處理轉爐鋼渣,鋼渣在熱燜環節產生大量含塵蒸汽,通過燜渣蓋捕集后導流至放散煙囪進行放散,實際排放濃度大于 100-150mg/Nm3。為保護環境,降低鋼渣熱燜排放含塵蒸汽中的含塵濃度,達到 20mg/Nm3以下排放標準,在熱燜排放系統增加除塵處理設施。
日鋼鋼渣熱燜法工藝流程如下:①高溫鋼渣→②翻渣(從渣罐翻到燜渣坑)→③攪拌(鉤機攪拌)→④每倒 2罐渣進行一次打水醒渣(打水約 2-3min 使渣由紅變暗)→重復①②③④步至燜渣 坑滿后(約 15-20 罐)→⑤蓋蓋熱燜并間歇打水→⑥開蓋→⑦出渣到鋼渣處理線進行鋼渣處理。其中第⑤步熱燜時間共計約 6 小時,打水熱燜工藝為:第一階段打水 70 分鐘 →停水燜 10 分鐘→第二階段打水 70 分鐘→停水燜 30 分鐘→第三階段打水 70 分 鐘→停水燜 30 分鐘→第四階段打水 70 分鐘→停水燜 20 分鐘,燜渣第三個階段開始燜渣蓋掀開縫隙約 10cm 穩壓。
二、燜渣煙氣特點
1、煙氣量變化大:打水第一階段產生煙氣量大,約60000m3/h,打水第四階段產生煙氣量小,約5000m3/h;
2、溫度高:含塵蒸汽溫度70-150℃;
3、濕度大:含濕量在30%左右;
4、煙氣成份復雜:煙塵中含有大量氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、硅酸二鈣和硅酸三鈣等化合物,具有水硬性和膠凝性特點,因此存在易板結和易結垢等現象。
三、除塵方式選擇
常用粉塵除塵處理方式有布袋除塵、塑燒板除塵、電除塵、濕法除塵。由于燜渣煙氣濕度大,容易板結和結垢,不宜采用前三種除塵方式,故選擇濕法除塵系統。
四、濕法除塵工藝
集塵罩捕集+凈化裝置技術是冶金行業防止粉塵飛揚的通用方法。這種方法是由密閉罩把揚塵點全部密封起來,然后在產生粉塵處設吸塵罩 (吸塵管路入口)。吸出后的含塵氣流經凈化裝置進行除塵后,通過負壓風機排出系統,從而達到治理的目的。對日鋼鋼渣熱燜現場情況,采取的工藝路線為:
燜渣坑內產生的煙氣→煙塵捕集罩(原燜渣蓋子)→煙氣收集支管→電動切換閥→煙氣收集總管→噴霧洗滌塔→降溫除塵脫水器→風機→放散煙囪
濕法除塵工藝布置圖
五、濕法除塵器原理
1、噴霧洗滌塔
利用噴嘴直接噴出霧化水與含塵氣流混合,利用氣體與水的接觸,而將氣體中的污染物傳送到水中,然后再將清潔氣體與被污染的水分離,達到凈化煙氣的目的。煙氣經由高效噴霧洗滌塔,采用氣液逆向方式處理,即煙氣自塔頂向下流動,水以霧狀(或小液滴)向上噴 ,保證氣液充分接觸,然后較大含塵水滴通過下部排水管排出,煙氣進入下一級設備精脫水,達到除塵目的。
2、高效除塵脫水器
脫水器作為整個系統的最終液滴分離器,主要由筒體、旋流組件、排水水封組成。在煙氣凈化系統中,飽和氣體經過脫水器進入后續煙道后,由于外界溫度低于煙氣溫度,故煙氣中會有相當一部分煙氣冷凝出來。這些液滴經常含有可見的塵粒,因為在冷凝過程中未被捕集的塵粒將成為冷凝核,冷凝過程中會有作為冷凝核的粉塵隨之進入水中,采用高效的脫水器將該部分水脫除,對排放濃度降低大有益處。脫水過程中如果設備分離性能不好甚至沒有脫水器,將導致含塵液滴被氣流攜帶排放出去。這些含塵液滴在排放測試中會被檢測出來,就像能檢測出煙氣中所含的塵粒一樣。
六、燜渣除塵系統需要解決的問題:
1、煙氣量變化大:單個燜池在工作時因工藝要求,往燜池內鋼渣上打水,產生的煙氣量開始多,后來少,多時如井噴,少時接近無,煙氣量變化呈階梯狀分布,隨時間變化不是緩慢過渡關系,因此,單獨對一個燜池進行除塵,忽高忽低的煙氣量會造成除塵系統不穩定,需要采取措施保證除塵系統穩定運行。通過對現場燜池工作規律總結,每個工場燜池處理鋼渣每天的量比較恒定,處理鋼渣消耗水量也基本恒定,燜池工作產生煙氣量在同一時段接近恒定。
因此,將各燜池現有煙囪串聯起來,把整個工場或一個車間燜池的煙氣匯集在一塊,集中進行處理,會給除塵系統一個比較穩定的煙氣量,除塵效果會好的多。
2、溫度高:含塵蒸汽溫度70-150℃,高溫蒸汽中帶有大量粉塵顆粒,所以,應該先把煙氣溫度降下來,再去除粉塵,才能讓排放的煙氣達標。
3、濕度大:含濕量在30%左右,煙氣中濕氣凝結成水,煙氣管道需設置坡度引導收集處理這部分水。
4、煙氣成份復雜:煙塵中含有大量氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、硅酸二鈣和硅酸三鈣等化合物,具有水硬性和膠凝性特點,因此存在易板結和易結垢等現象,對煙氣成分化學特性,要求我們在選擇除塵方法和除塵設備時,選擇適合粉塵化學特性的除塵方法及除塵設備。除塵用水,要經過中和處理,避免除塵設備結垢;噴水噴頭,選擇口大一點,延長板結和結垢時間;風機葉片選擇不銹鋼材質,可避免煙氣中含堿顆粒的腐蝕。
5、煙氣流速選擇:煙氣在管道、洗滌塔和脫水器中的流速,要求對設備影響最小,除塵效率最好。根據經驗確定煙氣在管道中流速為15-18m/s,在洗滌塔和脫水器中流速為3.5-5m/s。
七、案例
根據以上分析計算,以型材煉鋼制造部為例確定燜渣除塵系統設備及配套系統參數如下:
1、現有燜渣池狀況
序號 |
名 稱 |
參 數 |
1 |
鋼渣處理方式 |
熱燜法 |
2 |
渣池數量 |
8座 |
3 |
年處理鋼渣量(t) |
350000 |
4 |
燜渣工位尺寸(長寬深) |
8座(7*5*5m) |
5 |
同時進行燜渣數量 |
同時燜渣數量為2座 |
6 |
單座燜池蒸發量強度范圍t/h |
30~1 |
7 |
單座燜池燜渣時長h |
7 |
8 |
單座燜池最大煙氣量約m3/h |
60000 |
9 |
含塵蒸汽主要成分 |
鈣鎂鐵等化合物粉塵、水蒸氣等 |
10 |
含塵蒸汽溫度℃ |
180-50 |
11 |
出口顆粒物濃度要求mg/Nm3 |
≤20 |
2、改造所需主要設備
序號 |
名稱 |
范圍 |
單位 |
數量 |
備注 |
1 |
連接煙囪管道 |
|
組 |
1 |
|
2 |
濕法除塵器 |
本體及附屬設備 |
套 |
1 |
|
3 |
風機機組 |
風機、電機、變頻器、進口風閥與電動執行機構 |
套 |
1 |
風機葉輪材質不銹鋼316; |
4 |
電控儀表系統 |
儀表閥門、控制柜、配電柜、電纜、控制箱、工控系統等 |
套 |
1 |
|
5 |
電動流量調節閥 |
|
套 |
1 |
控制混風閥 |
6 |
電動蝶閥 |
|
套 |
9 |
控制分支燜渣管道及放散煙囪 |
7 |
循環水系統 |
循環水泵 |
臺 |
2 |
|
上塔泵 |
臺 |
2 |
|
||
泥漿泵 |
臺 |
2 |
|
||
配套水管道、管件、閥門 |
套 |
1 |
|
||
8 |
煙氣管道、平臺 |
集塵管道、放散煙囪、 檢修平臺 |
套 |
1 |
管道加7個人孔(含檢修平臺) |
9 |
配套土建 |
主體設備、管道支撐、 循環水系統等 |
套 |
1 |
|
10 |
加藥裝置 |
|
套 |
1 |
|
11 |
其他配套附屬設備 |
|
套 |
1 |
|
八、結論
經過一個月的運行,這套濕法除塵系統運行穩定,在正常生產條件下檢測排放煙氣3次,均值在8mg/Nm3左右,達到排放出口顆粒物濃度≤20mg/Nm3要求,證明濕法除塵系統用來解決鋼渣熱燜煙氣達標排放是成功的。
參考文獻:
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《工業安全與環?!?009-03-019
[2] 王文林,曹蕾,顧紅霞 《鋼渣熱燜工藝及其對水泥性能的影響》
《硅酸鹽通報》2020-05-033
[3] 劉楠薇 , 趙盟 《鋼渣熱悶工藝循環水處理 》
《中國環保產業》2010-07-011