轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)應(yīng)用新OG法改造實(shí)踐

（邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司，河北邢臺(tái) 054027）

前言

邢鋼煉鋼廠4 座轉(zhuǎn)爐(3×50 t+80 t)的煙氣一次除塵系統(tǒng)全部采用傳統(tǒng)OG 濕法系統(tǒng)，該系統(tǒng)為傳統(tǒng)OG“二文三脫濕法”除塵工藝，無(wú)法滿足河北省《鋼鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB13/2169-2018）中有關(guān)轉(zhuǎn)爐一次煙氣顆粒物的特別排放限值要求。

根據(jù)常用轉(zhuǎn)爐一次除塵工藝主要參數(shù)，結(jié)合國(guó)家及河北省地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，特別是邢鋼所處京津冀重點(diǎn)城市和行業(yè)已經(jīng)實(shí)行的更加嚴(yán)格的特別排放限值的需要，轉(zhuǎn)爐一次除塵必須進(jìn)行改造。

為確保轉(zhuǎn)爐一次除塵改造實(shí)現(xiàn)排放達(dá)標(biāo)、成本最低、運(yùn)行穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)多方考察了解，在對(duì)比LT 干法、半干法和新OG 的優(yōu)缺點(diǎn)后，確定轉(zhuǎn)爐一次除塵采用新OG 工藝，并利用生產(chǎn)間隙30 天內(nèi)完成了對(duì)4座轉(zhuǎn)爐的改造。

1 轉(zhuǎn)爐一次除塵新OG法工藝

轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)采用了新0G 法，與老0G 法不同的是煙氣經(jīng)煙罩、汽化冷卻煙道后，凈化設(shè)備改為一、二級(jí)噴霧蒸發(fā)洗滌塔、環(huán)縫文氏管、兩級(jí)旋流脫水塔。

新OG 法對(duì)排放濃度的控制機(jī)理是通過(guò)提高環(huán)縫文氏管的壓差，增加環(huán)縫文氏管的煙氣流速來(lái)達(dá)到降低煙氣排放含塵量。相對(duì)于干法除塵工藝故障率較低，更能適應(yīng)粗放的冶煉操作,投資費(fèi)用較低，占地面積小，施工周期短，利用轉(zhuǎn)爐年修期間可以進(jìn)行改造。

新0G法系統(tǒng)工藝流程圖見圖1。

一級(jí)洗滌塔：設(shè)置雙流體氣霧噴槍4套，并同時(shí)設(shè)置了5 個(gè)噴頭，在洗滌塔內(nèi)部形成層狀微霧。將汽化冷卻煙道出口1000 ℃以上的煙氣降溫至飽和煙氣(約72 ℃)并捕集粗顆粒的粉塵，實(shí)現(xiàn)初步凈化。

二級(jí)噴霧洗滌塔：設(shè)置兩排對(duì)噴式螺旋噴頭，溫度降至68℃，實(shí)現(xiàn)精除塵前的預(yù)除塵。

環(huán)縫文氏管：降溫、除塵后的飽和一次煙氣（轉(zhuǎn)爐煤氣）進(jìn)入環(huán)縫文氏管。轉(zhuǎn)爐煤氣回收時(shí)，通過(guò)液壓伺服裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)喉口開度，使轉(zhuǎn)爐爐口處于微正壓狀態(tài)（0～20 Pa左右），用以減少空氣的吸入，控制吹煉過(guò)程中轉(zhuǎn)爐煙氣的CO 二次燃燒，提高回收轉(zhuǎn)爐煤氣的品質(zhì)。煙氣以高速穩(wěn)定氣流通過(guò)喉口。通過(guò)環(huán)縫文氏管精除塵后的煙氣溫度降至65℃左右。

脫水器：凈化后的飽和煙氣通過(guò)90o彎管進(jìn)入一級(jí)旋流脫水器進(jìn)行精脫水，后再經(jīng)管道進(jìn)入風(fēng)機(jī)，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)后進(jìn)入二級(jí)高效脫水器，經(jīng)過(guò)再次脫水后回收或放散。

2 調(diào)試所遇問題及解決

2.1 風(fēng)機(jī)喘振

轉(zhuǎn)爐一次除塵改造先進(jìn)行的是1#轉(zhuǎn)爐改造，完畢后在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)按照低速、中速、高速三個(gè)階段匹配環(huán)縫文氏管0～500 mm 行程，試車運(yùn)行后風(fēng)機(jī)平穩(wěn)。2#轉(zhuǎn)爐試車后風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)電流在65～90 A 之間波動(dòng)，環(huán)縫喉口開到400 mm 喘振嚴(yán)重，無(wú)法滿足0～500 mm 的調(diào)節(jié)范圍，根據(jù)環(huán)縫文氏管重陀安裝參數(shù)，將環(huán)縫重陀增加50 mm后，消除了風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象。

2.2 風(fēng)機(jī)機(jī)前管道含水量大

1#轉(zhuǎn)爐投用后，發(fā)現(xiàn)機(jī)前管道積水。經(jīng)檢查確認(rèn)，改造后因管道坡度改變，造成風(fēng)機(jī)機(jī)前旋流排水器處在管道高點(diǎn)，管道內(nèi)積水較多，管道流通面積減少，造成轉(zhuǎn)爐爐前冒煙嚴(yán)重。

造成管道積水的原因?yàn)槭┕挝辉谑┕み^(guò)程中沒有考慮到低點(diǎn)排水問題。將機(jī)前旋流脫水器標(biāo)高增加200 mm，整體切割支架下移后使管道積水順利排到旋流脫水器內(nèi)，解決了管道內(nèi)部積水問題。

2.3 一級(jí)洗滌塔底部水封積泥

4#轉(zhuǎn)爐改造完畢運(yùn)行一周后，發(fā)現(xiàn)一級(jí)洗滌塔水位高，水封下部水量較小，大量水從二級(jí)洗滌塔水封溢流出來(lái)，造成一、二級(jí)洗滌塔之間連通管道積水，一級(jí)洗滌塔底部水封內(nèi)堆積的含鐵料高度在400～500 mm，無(wú)法沖到高架溜槽內(nèi)部。

造成水封堵塞的根本原因?yàn)橐患?jí)洗滌塔1#噴頭水量小。該噴頭尺寸為DN20，與50 t轉(zhuǎn)爐尺寸一樣，而80 t 轉(zhuǎn)爐煙氣量比50 t 轉(zhuǎn)爐大45000 m3/h，安裝使用同規(guī)格的噴頭，水量不足以將沉積的含鐵料沖洗至高架溜槽，造成水封堵塞。將該噴頭由DN20 改為DN25，解決了一級(jí)洗滌塔底部水封積泥問題。

2.4 環(huán)縫文氏管重陀積垢

50 t 和80 t 轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)20 天后，爐口捕集效果不好，大量煙氣外溢，風(fēng)機(jī)電流低于72 A。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)環(huán)縫文氏管重陀出現(xiàn)嚴(yán)重積垢現(xiàn)象，重陀表面積垢厚度達(dá)10 cm，影響了環(huán)縫流通面積，在環(huán)縫重陀開度調(diào)整到最大開度的時(shí)候還無(wú)法滿足爐前煙氣捕集的要求。對(duì)重陀清理后電流回升到75 A。

根據(jù)結(jié)垢嚴(yán)重的現(xiàn)象，分析為二級(jí)洗滌塔噴頭問題，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)下層噴頭裝反，并且噴頭堵塞嚴(yán)重。聯(lián)系相關(guān)單位更換了二級(jí)洗滌塔噴頭。

同時(shí)分析了轉(zhuǎn)爐濁水水質(zhì)硬度對(duì)積垢的影響，控制水質(zhì)硬度指標(biāo)小于50 mg/l。

2.5 系統(tǒng)阻力增加

轉(zhuǎn)爐煙氣量的計(jì)算，50 t轉(zhuǎn)爐鐵水裝入按照46 t計(jì)算，80 t 轉(zhuǎn)爐鐵水裝入按照78 t 計(jì)算，計(jì)算結(jié)果對(duì)比風(fēng)機(jī)能力，機(jī)前管道管徑偏小。

在改造過(guò)程中，因80 t 轉(zhuǎn)爐在機(jī)前管道直徑計(jì)算上使用Ф1400，小于原有Ф1600的管徑，改造前發(fā)現(xiàn)該問題要求施工單位將管道更換為Ф1600 管道，而換下的Ф1400 的管道用在3#轉(zhuǎn)爐50 t 的機(jī)前管道上。

轉(zhuǎn)爐改造完畢后檢測(cè)對(duì)比機(jī)前管道和新裝的機(jī)前旋流脫水器進(jìn)出口的壓力損失，使用Ф1400 管道的3#50 t 轉(zhuǎn)爐比使用1#、2#50 t 轉(zhuǎn)爐原有Ф1200管道阻力減少500 Pa左右，效果較好。

3 達(dá)標(biāo)排放效果

該系統(tǒng)自投產(chǎn)以來(lái)，運(yùn)行效果良好，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)煙氣的排放濃度達(dá)到了30 mg／m3以下。轉(zhuǎn)爐一次除塵采用新OG 法，達(dá)到了降低了煙氣排放濃度的目標(biāo)，為公司綠色可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。改造后的結(jié)果見表1。

表1 顆粒物排放監(jiān)測(cè)結(jié)果 mg/m3

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

轉(zhuǎn)爐煙氣的達(dá)標(biāo)排放還有以下經(jīng)驗(yàn)值得總結(jié)：

（1）因系統(tǒng)壓力分配發(fā)生改變，環(huán)縫文氏管的壓差必須保證在16 kPa 以上才能保證顆粒物排放指標(biāo)。

（2）因風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由環(huán)縫文氏管重陀自動(dòng)調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)能力與電流的變化必須匹配，否則可能造成風(fēng)機(jī)損壞。

（3）因工藝條件的波動(dòng)可能造成煙氣捕集效果的變化，設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算煙氣量適當(dāng)考慮風(fēng)機(jī)和管道能力的裕量，有助于保證運(yùn)行效果。