轉爐煤氣干法靜電除塵器

郝旭東

【摘要】在我國較大型的煉鋼轉爐中，對干法除塵的應用并不普遍，而且就少數采取干法除塵的企業而言，干法涉及的裝置也基本依靠進口，所以要實現干法除塵的設計轉化以及安裝、制造國產化還有很長一段路要走。龍鋼就是采取干法除塵系統的少數企業之一。在本案，筆者主要對龍鋼轉爐煤氣干法靜電除塵器的結構、特點以和使用效果做了詳細的介紹。

【關鍵字】煤氣 干法靜電除塵器 干法除塵系統

【中圖分類號】TF321.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0495-02

干法和濕法是現代轉爐煤氣的兩大除塵凈化手段，干法凈化手段源自德國，即LT法；濕法凈化手段主要源自日本的OG法。龍鋼210t轉爐除塵系統的投入使用標志著干法除塵工程的順利完成。此工程采用轉爐煤氣干法除塵工藝系統，這種工藝不僅實現了灰塵收集循環利用以及煤氣回收，其還具備高效節能、低投入等特點。爐煤氣干法除塵工藝能將灰塵排放量控制在10mg/Nm3內，除塵效率高達99%，其具備良好的經濟效益和社會效益。在本文，筆者將詳細介紹龍鋼轉爐煤氣干法的施工工藝，以及靜電除塵器的結構和特點。通過比較干法與濕法的除塵效果，得出一個結論是轉爐煤氣干法靜電除塵器是現代化煉鋼轉爐中最有效的除塵手段之一。

一、干法除塵的工藝以及流程

（一）干法除塵凈化系統的構成成分

干法除塵凈化系統的組成部分相當多，主要的構成成分包括火炬、煤氣冷卻器、切換站、軸流風機、靜電除塵器、鏈式輸送機以及蒸發冷卻塔等。

（二）干法除塵的流程

轉爐煤氣一煤氣回收系統標準部件（此時的轉爐煤氣溫度降至850-1000℃）→蒸汽冷卻塔（采取高壓蒸汽將水霧化后進行冷卻轉爐煤氣，此時30%-40%的粉塵會沉降，由輸送機輸送至粗粉煙塵倉）→靜電除塵器（收集剩余的60%-70%的粉塵，由鏈式輸送機輸送至細粉倉）→排出煤氣。

經凈化后得到的煤氣，不合格的煤氣經火炬裝置被放散；合格的煤氣將會經煤氣冷卻器降溫至70-80℃，再由加壓機加壓并與混合煤氣管網并網投入社會使用。干法除塵凈化系統選取自動轉爐與控制的方式。關于煙倉里的粉塵，將其加濕后進行重燒結處理。

二、靜電除塵器的結構與特點

（一）靜電除塵器的結構

由圖可知，靜電除塵器的結構裝置包括殼體、鋼支柱、外部梯樓、平臺、內部走臺、陰極部分、陽極部分、收塵極板、陰極電暈線、振打方式、刮灰系統、輸灰系統、潤滑系統、氮封系統以及其他輔助系統。

裝置的主要部分有：氣流分布板、環梁、筒體、錐形進出風口、保溫箱、防爆門、拉鏈機槽體等。

（二）靜電除塵器的結構特點

1，靜電除塵器的結構主要選用的是圓筒形殼體、錐形進出氣口。氣流經進口分布板后柱塞狀進入四大電場，該結構的設置理由是能夠降低裝置爆炸的概率，而且電場一旦出現爆炸事故，當壓力增至某一高度，裝置的自恢復式泄爆閥會自動開啟進行泄壓作業，從而保障了裝置內部設備的安全。靜電除塵系統設置的環形梁結構以及圓筒形殼體確保了設備的抗熱、抗變形以及強度更高。

2.扇形刮灰裝置的軸承潤滑手段選取的是中央潤滑系統。針對有漏風隱患的部位都進行氮氣密封，目的是避免氧氣被吸入靜電除塵裝置內，從而降低裝置爆炸的概率。需要注意的兩點是：第一、靜電除塵裝裝置容易出現漏風的部位包括保溫箱、高壓電源、閘板閥、卸灰閥、輸灰系統、進油管；第二、必須在氮氣中摻人合適的壓縮空氣，借此控制氮氣的濃度，避免導電現象的出現。

3，遠程聯動控制與手動控制是靜電除塵器控制的兩大控制形式。采取靜電除塵器手動控制方式，所有的電氣設備均可以脫機運行（即設備不依靠上位監控系統和PLC程序，只受繼電邏輯的控制），從而實現振打或者全部設備的單動，極大地方便了電氣設備的檢修與調試，為電氣設備的聯動提供了準備條件。需要注意的一點是，必須要留有一個信號接口以方便靜電除塵器自身低壓電控涉及到的工藝控制同PLC聯絡。靜電除塵器自身低壓電控涉及到的工藝控制包括泄爆閥狀態、溫度檢測、CO濃度檢測、靜電除塵器進口煙氣流檢測等。此外需要注意的是：靜電除塵器現場必須配置防爆型的照明、控制箱等設備。

4，嚴格遵照圓筒形殼體設計靜電除塵器的內部結構件。電場相同極間的距離應該設置為400毫米，并且選取B8線作為一電場的陰極線，V25線作為二、三場的陰極線。選取ZT24形的陽極板。陰陽極清灰的振打方式也要有嚴格的要求，靜電除塵器的陽極選用的是側部撓臂捶振打，而陰極選用的是頂部凸輪提升振打方式。在裝置的殼體下部裝置有扇形刮灰設備，用于收集陰陽極的粉塵，并將灰塵置人裝置下方的鏈式輸送機。

（三）龍鋼除塵系統工藝及工藝設備參數

210噸轉爐主要工藝參數：

轉爐最大出鋼量：230I/爐；

平均出鋼量：210t/爐；

平均冶煉周期：35～40min；

蒸發冷卻器進口最高溫度：1000℃；

每座轉爐最大煙氣量（出爐口處）：118000Nm3/h（標況）；

煙氣出爐口進人煙罩溫度：燃燒期：1400～1650℃，回收期：1200～1400℃；

三、干法與濕法除塵性能的比較

干法除塵系統采用了先進的工藝和控制技術，將干濕除塵的各種性能指標進行對比，干法除塵的優勢更為明顯。下面是干法和濕法除塵的經濟效益和環保效益的比較表：

由上圖可以看出，采用干法除塵在經濟效益以及環保效益方面均具有很大的優勢，采用干法除塵不僅省水、省電，而且運行成本投資業相當的低。我國的鋼鐵企業或者相關企業，如果采取干法除塵技術進行相應的作業，一方面有利于社會的持續發展，另一方面降低了企業的投資陳本，有效提高了企業的實際收益。

四、龍鋼轉爐煤氣靜電除塵器使用效果

龍鋼轉爐煤氣靜電除塵器使用效果極其明顯，具體的效果如下圖所示：

通過以上測試結果顯示，龍鋼的煤氣干法除塵工藝技術非常成功。干法除塵系統中靜電煤氣除塵效果相當好，完全符合我國環保排放的標準。干法除塵技術應該在各大企業得到推廣和應用，借此實現社會的和諧、環境的保護以及經濟的健康持續發展。

五、總結

干法除塵系統的運行符合煉鋼工藝的實際變化情況。各大企業應該積極應用干法除塵技術，經相關數據顯示，該除塵法具備除塵效率高、綜合運行費用低、能源回收利用率高等優勢，而且干法除塵技術還具有一大優勢，那就是可以部分或全部補償轉爐煉鋼過程中的能耗，從而實現企業轉爐低能煉鋼或負能煉鋼的目標。干法除塵的實踐證明，今后除塵技術發展的方向就是干法除塵技術。在煉鋼生產中，其將會被逐步得到推廣和應用。