干法除尘工艺流程及功能介绍

干法除尘工艺流程及功能原理

一、干法除尘简介

随着氧气转炉炼钢生产的发展及炼钢工艺的日趋完善，相应的除尘技术也在不断地发展完善。目前，氧气转炉炼钢的净化回收主要有两种方法，一种是煤气湿法(ＯＧ法)净化回收系统，一种是煤气干法(ＬＴ法)净化回收系统。日本新日铁和川崎公司于60年代联合开发研制成功ＯＧ法转炉煤气净化回收技术。ＯＧ法系统主要由烟气冷却、净化、煤气回收和污水处理等部分组成，烟气经冷却烟道后进入烟气净化系统。烟气净化系统包括两级文氏管、脱水器和水雾分离器，烟气经喷水处理后，除去烟气中的烟尘，带烟尘的污水经分离、浓缩、脱水等处理，污泥送烧结厂作为转炉和烧结原料，净化后的煤气被回收利用。系统全过程采用湿法处理，该技术的缺点：一是处理后的煤气含尘量较高，达100ｍｇ/Ｎｍ3以上，要利用此煤气，需在后部设置湿法电除尘器进行精除尘，将其含尘浓度降至10ｍｇ/Ｎｍ3以下；二是系统存在二次污染，其污水需进行处理；三是系统阻损大，能耗大，占地面积大，环保治理及管理难度较大。

鉴于以上情况，德国鲁奇公司和蒂森钢厂在60年代末联合开发了转炉煤气干法(ＬＴ法)除尘技术。干法(ＬＴ法)除尘系统主要由蒸发冷却器、静电除尘器、风机和煤气回收系统组成。与ＯＧ法相比，ＬＴ法的主要优点是：除尘净化效率高，通过电除尘器可直接将粉尘浓度降至10ｍｇ/Ｎｍ3以下；该系统全部采用干法处理，不存在二次污染和污水处理；系统阻损小，煤气热值高，回收粉尘可直接利用，节约了能源。因此，干法除尘技术比湿法除尘技术有更高的经济效益和环境效益。

转炉干法除尘技术在国际上已被认定为今后的发展方向，它可以部分或完全补偿转炉炼钢过程的全部能耗，有望实现转炉无能耗炼钢的目标。另外，从更加严格的环保和节能要求看，由于湿法净化回收系统存在着能耗高、二次污染的缺点，它将随着时代的发展而逐渐被转炉干法除尘系统取代，这是冶金工业可持续发展的要求。该技术已获得世界各国的普遍重视和采用，到目前为止，转炉干法除尘技术在德国、奥地利、韩国、澳大利亚、法国、卢森堡等国得到了广泛应用。干法除尘系统简称LT系统，我厂称为DDS系统。LT除尘系统属于烟气的干式净化方式，自1981年开始将LT除尘方式应用于氧气顶吹转炉的烟气净化、回收系统。

与OG系统相比，LT系统有如下特点：

（1）、除尘效率高。经LT除尘器净化后，煤气中的含尘量（标态）最低可达到10mg/m3以下，最高为25mg/m3，比OG系统的100 mg/m3低。

（2）、无污水、污泥。从冷却器和LT系统排出的都是干尘，混合后压块，可返回转炉使用。无大量的污水处理设备，极大的降低了资金的利用。

（3）、电能消耗量低。从综合电耗来看，LT系统的电耗量要远低于OG系统电耗量。

（4）、一次性投资费用高，但回收期短。若改造老厂设备，投资费用还可降低许多。

（5）、采用ID风机，操作简单，使用寿命长，易维护，结构紧凑，占地面积小。

（6）、技术要求较高，转炉烟气在进入电除尘器之前，必须具有可靠的、精确的温度和湿度控制，同时要求在实际操作中要严格安全运行等制度。

LT系统技术要求设备、自动化精度高，操作严格。基于安全生产的前提同时要求转炉冶炼工艺产生烟气的时间、成分都随固定规律变化。如果因冶炼工艺变化瞬

时产生大量烟气，使烟气中的CO、O

2、H

2

、CO

2

含量超标，LT系统就会发生泄爆事故，

必须停止吹炼。所以，LT系统对转炉冶炼工艺有严格的要求，转炉冶炼也对LT系统产生了一定影响。只有二者有机地结合起来，才能保证生产顺行。

二、干法除尘的工艺流程：

Ⅰ高温、未净化的转炉烟气Ⅱ高温未净化的转炉烟气

Ⅲ高温未净化的转炉烟气Ⅳ冷却后、粗净化的转炉烟气

Ⅴ冷却后、粗净化的转炉烟气Ⅵ冷却后、净化的转炉烟气

Ⅶ冷却后、净化的转炉烟气Ⅷ合格的、净化的转炉煤气

Ⅸ冷却后，合格的转炉煤气Ⅹ

三、干法除尘的设备原理：

1、干法除尘的设备组成：

通过对干法除尘设备的功能来看，干法除尘的设备主要分成五大块，分别为转炉烟气的冷却设备（即EC系统）、转炉烟气的进化设备（即EP系统）、转炉烟气的动力设备（即ID风机）、转炉煤气的回收和排放设备（切换站和煤气冷却器）、粉尘排放设备（即EC粗输灰系统和EP细输灰系统）。

2、转炉烟气冷却设备（EC系统）

转炉冶炼时，含有大量ＣＯ的高温烟气冷却后才能满足干法除尘系统的运行条件。蒸发冷却器入口的烟气温度为800～12000C，出口温度的控制应根据静电式除尘器的入口温度而定，一般EC的出口温度控制在200～3000C，才能达到静电除尘器的要求。为此，EC系统采用14杆喷枪进行转炉烟气的冷却，喷枪通过双流喷嘴对蒸汽和冷却水进行混合，达到冷却水的雾化效果，提高冷却水与气流的接触面积，使得转炉烟气得到良好、均匀的冷却。喷射水与转炉烟气在运行的过程中，水滴受烟气加热被蒸发，在汽化过程中吸收烟气的热量，从而降低烟气温度。

蒸发冷却器除了冷却烟气外，还可依靠气流的减速以及进口处水滴对烟尘的润湿将粗颗粒的烟尘分离出去，达到一次除尘的目的。灰尘聚积在蒸发冷却器底部由链式输送机排出。

蒸发冷却器还有对烟气进行调节改善的功能，即在降低气体温度的同时提高其露点，改变粉尘比电阻，有利于在静电除尘器中将粉尘分离出来。除了烟气冷却和调节以外，占烟气中灰尘总含量约15%的粗灰也在蒸发冷却器中进行收集、排放。

另外，通过对喷射水流量的控制（水调节阀），可控制EC的出口温度，使之达到静电式除尘器所需要的温度。

3、转炉烟气净化设备（EP系统）

静电除尘器为圆筒形静电除尘器，它是转炉烟气干法除尘系统中的关键除尘设备，其主要技术特点为：①优异的极配形式。由于转炉煤气的含尘量较高，在进入电除尘器时，一般为80～150ｇ/Ｎｍ3，而除尘器出口的排放浓度要求小于15ｍｇ/Ｎｍ3。这就要求电除尘器具有非常高的除尘效率，而除尘效率高低的主要因素就取决于其极配设计的合理性。该除尘器分为4个独立的电场。每个电场均采用了C型阳极板，由于烟气具有较高的腐蚀性，所以A、B电场的阳极板采用了不锈钢材料。为了防止阴极线的断裂，阴极采用锯齿形的整体设计。通过对投入运行设备的检测，证明了该极配形式能够保证除尘效率。②良好的安全防爆性能。由于转炉煤气属于易燃易爆介质，对设备的强度、密封性及安全泄爆性提出了很高的要求。该除尘设备采用了抗压的圆筒外形，并且在制作时采用锅炉设备的焊接要求，另外在锥形进出口各装有4套泄爆装置，从而保证了除尘器长期运行的安全可靠性。③除尘器内部的扇形刮灰装置。电除尘器内部刮灰装置是电除尘器中非常重要的一部分，电除尘器排灰是否顺利，会影响到整个系统的正常运转。该除尘器的刮灰装置采用齿轮带动弧形销齿传动，并采用干油集中润滑，保证了刮灰装置的顺利运行。④耐高温的双排链式输送机。由于该除尘设备除尘效率高，所以有大量的灰需要即时输送出去。设备采用了可靠的耐高温的双排链式输送机进行输灰，确保输灰顺畅。

主要通过对阴极线施加高压电，阴极框架和阳极板之间形成闭合的电场，通过静电感应形成电流，将通过电场气流中的粉尘颗粒进行击打，使其中的灰尘分别带有正电荷和负电荷，分别吸附在阴极线和阳极板上，仅有以分子形态存在的气流通过除尘器，从而将粉尘与气流分离开，达到除尘的效果。

吸附在阴极线和阳极板的灰尘通过阴、阳极振打，落在除尘器内，并通过A、B 扇形刮灰机将灰尘排到输灰来系统中。

出入口分布板的作用：从管道中过来的气流能够均匀的通过除尘器，防止除尘器内出现局部灰尘过大的现象，并通过分布板振打装置将黏附在分布板上的灰尘振落。

4、转炉烟气的动力设备（ID风机）

为干法除尘系统提供动力，将转炉在生产过程中产生的烟气和灰尘吸到除尘器内，通过除尘器对转炉烟气进行净化，净化后的转炉烟气分别送往煤气柜或者排放到大气内。