40转炉煤气干法净化回收系统方案估算.doc

40T 转炉煤气干法净化及回收系统 初步方案 中国重型机械研究院有限公司 环保与节能装备研究所 2010-1-11 1.转炉煤气干法净化及回收工艺基本说明 氧气转炉炼钢采用吹氧冶炼，在吹炼过程中，其烟气量、烟气成份和烟气温度随冶炼阶段呈周期性变化。同时在吹炼过程中，会产生大量烟尘和CO气体，特别在吹炼中期CO浓度可达80%以上，一般情况下，转炉煤气成份中CO的含量占55～66%（体积百分比），其烟尘成份中金属铁占13%，FeO占68.4%，Fe2O3占6.8%，当CO含量在60%左右时，其热值可达8000KJ/Nm3，而烟尘量一般为10～20kg/t钢。从中可以看出，在氧气转炉炼钢中，转炉煤气中CO含量很高，烟尘中铁含量也很高，因此都有很高的回收利用价值。 转炉煤气干法净化及回收工艺是以转炉烟气含尘处理，冷却及净化冶炼中产生的所有气体，并回收含有CO的气体供将来使用为主要目的的工艺流程。 2．转炉煤气干法净化回收系统流程 主要工艺流程为：转炉烟气通过气化冷却烟道进入蒸发冷却器，蒸发冷却器通过喷水，先将800℃～1000℃的烟气降至200℃～250℃，并对烟气进行粗除尘，粗除尘后的烟气进入干法圆筒电除尘器用于进一步精除尘，当烟气中氧含量＜2%且CO气体含量达到可回收条件时，通过切换站进入煤气冷却器将煤气冷却到70℃，然后进入煤气柜。当烟气中氧含量≥2%时，则通过切换站进入放散烟囱进行火炬运行模式，经点火装置燃烧后排放至大气中。电除尘器收集下的粉尘通过输灰装置排出，送至烧结。 经除尘后的放散烟气粉尘浓度≤20mg/ Nm3，回收煤气的含尘浓度≤10mg/ Nm3。 转炉煤气干法净化回收系统流程简图 3．转炉煤气干法净化回收系统技术说明 3.1主要工艺参数 转炉数量 1 转炉工程容量 40吨 每炉最大出钢量 ？吨 冶炼周期 ～36 min 吹氧周期 ～15 min 铁水含碳量 ～4.5% 供氧强度 4.5～4.6m3/t.min 最大炉气量 ～23000 Nm3/h 系统最大烟气量 ～30000 Nm3/h 蒸发冷却器进口最大温度 ～1000℃ 3.2转炉煤气干法净化回收系统主要设备组成 蒸发冷却器 圆形静电除尘器 风机系统 切换站 煤气冷却器 放散烟囱 粗灰输送系统 细灰输送系统 3.3系统性能指标 经除尘后的放散烟气含尘浓度 ≤20mg/Nm3 回收煤气的含尘浓度 ≤10mg/Nm3 煤气回收量 ≥80Nm3/吨钢 煤气回收温度 ≤70℃ 4．系统主要机械设备功能描述 4.1 蒸发冷却器（EC） 蒸发冷却器位于厂房内部，转炉烟气经过汽化烟道冷却后直接进入蒸发冷却器，烟气在蒸发冷却器中通过双介质喷嘴喷入雾状水直接冷却。喷入的水量与系统烟气量的大小，蒸发冷却器进出口温度的设置有关，因此必须要有合适的温控系统。喷入的雾状水全部在蒸发冷却器内全部蒸发，故烟气是以干气体形式离开蒸发冷却器。 转炉烟气在温度和气体体积都有可能发生瞬间和相当大的数量变化，因此喷水的数量是由调节控制阀来进行控制的。 蒸发冷却器除了具有烟气冷却的作用外，还具有捕集粗粉灰的作用，大约有30%的烟气中的粉尘将在这一过程收集下来。收集下来的干灰尘通过机械方式被排放出来。 蒸发冷却器主要组成如下： 气化烟道与蒸发冷却器连接的钢构膨胀节 蒸发冷却器壳体及弯管 壳体支撑环 排灰及检修平台 壳体保温 水、蒸汽（氮气）喷雾系统（含喷枪、环管） 4.2 圆筒型电除尘器（ESP） 经蒸发冷却器冷却的烟气进入圆形静电除尘器，圆形静电除尘器位于厂房的外面，圆形静电除尘器是转炉干法除尘的关键设备之一，它的主要目的是从含有碳氧化物的转炉废气当中分离精细的灰尘，该静电除尘器的主要特点有： ——圆形静电除尘器阻力损失很低，这样系统需要提供的动力就比较小。 ——除尘器外形为圆筒形结构，靠环形梁传递承载力。 ——环型梁之间通过外护板连接来承受烟气压力。 ——进、出风口为圆锥形结构，与管道连接由弧形过渡段。 ——除尘器壳体能够承受3Kg以上的压力冲击。 ——除尘器进出分口的合理位置设有安全泄爆阀，一旦设备内部压力增高, 泄爆阀将自动泄压并迅速自动恢复,确保设备不受损伤。 ——根据粉尘特性及