中頻爐熔煉煙氣治理技術應用實踐

許輝標（紫金礦業(yè)集團股份有限公司,福建　上杭　364200）

中頻爐熔煉煙氣治理技術應用實踐

許輝標
（紫金礦業(yè)集團股份有限公司,福建上杭364200）

摘要：本文通過對某企業(yè)中頻爐熔煉過程煙氣產(chǎn)生的源頭分析，剖析工況，結合某企業(yè)的生產(chǎn)實際，在實踐中，對煙氣治理進行了技術研究，采用“整體式矩形傘形吸煙罩-湍沖泡沫洗滌-高效除霧凈化”技術，充分應用了高效濕法洗滌、高效除霧的技術特點，在全方位吸塵條件下，采用逆流洗滌、捕促煙氣顆粒，使煙氣除溫除塵，產(chǎn)生的氣霧，經(jīng)過高效除霧裝置，最后達標排放。

關鍵詞：中頻爐；熔煉煙氣；湍沖泡沫洗滌；高效除霧

1　前言

福建省某冶煉企業(yè)有200#中頻爐1套，主要熔煉含金、銀物料。中頻爐熔煉敞口式加料、出料，加料時煙氣產(chǎn)生量大；出料時需對爐體傾倒，煙氣難以收集；熔煉過程中煙氣溫度變化大，排放速率大，煙氣中含塵濃度高，污染危害較為嚴重，影響操作人員的身心健康。為此，生產(chǎn)實踐中成功應用“整體式矩形傘形吸煙罩-湍沖泡沫洗滌-高效除霧凈化”技術，使煙氣源煙氣全部進入處理系統(tǒng)，經(jīng)處理后，達標排放，確保了良好的操作環(huán)境。

2　數(shù)據(jù)收集、調研

2.1煙氣工況

煙氣含塵濃度：850mg/Nm3；處理煙氣量：13000m3/h；煙氣變化溫度：爐口1000℃，進吸塵罩≤75℃；煙塵粒度：-600目占85.45%；-325目至+600目占5.75%；-160目至+325目1.1%；+160目7.7%；煙氣源面積：長×寬=1.6m×1.05m。

2.2工況特點

含塵濃度高；煙氣源敞口，煙氣溫度變化大，吸入大量冷空氣；煙塵粒度小。

2.3治理目標

作業(yè)區(qū)域煙氣能全部抽出，排放口煙氣含塵濃度達到50mg/m3以下。

2.4治理技術主要方案對比選擇

通過調研對比，確定了中頻爐煙氣治理的方案，采用先進的高效湍沖洗滌為主體的工藝，處理中頻爐的煙氣。（詳見表1各種主要煙氣治理設備的性能比較表）

表1　各種主要煙氣治理設備的性能比較表

湍沖洗滌器是一種圓筒型洗滌器，是結合運用了湍沖塔和沖擊洗滌器的原理，其工作原理是使氣相與液相沿同軸相對高速撞擊，噴咀產(chǎn)生了大量旋轉的液珠，由于撞擊層上液珠之間的碰撞和氣體對液珠的剪切力作用，原來的液珠再破碎，從而增加傳質面積并促進液珠表面更新；又因液珠變形、剪切力、表面張力引起界面更新和液珠內部環(huán)流；以及物質動量慣性，氣相中需要被吸附的物質經(jīng)撞擊滲入液相，并迅速擴散。在湍沖過程中有效地利用了氣相能量和液相能量，延長了氣、液相的接觸時間；湍沖區(qū)使氣體與極大的且迅速更新的液體表面接觸，完成高效除塵吸收及傳熱、傳質過程。

農村人飲工程與農民的切身利益有著非常密切的聯(lián)系，政府部門應注重宣傳，提升廣大群眾對工程效益的認知，充分發(fā)揮農村宣傳欄、電視、廣播等平臺的作用，使農民全面了解與飲水管理有關的條例及飲用自來水的好處，提升農村居民保護供水設備的意識，從而真正實現(xiàn)節(jié)約用水。同時，當?shù)夭块T還應加強飲水服務管理，保證飲水工程的良性循環(huán)，使當?shù)鼐用衲軌蛴蒙细颖憬荨踩淖詠硭l(xiāng)（鎮(zhèn)）政府、司法部門應積極配合人飲工程的管理，以提升其執(zhí)法能力及管理效率。

3　工藝流程確定及技術創(chuàng)新特點

3.1工藝流程

自中頻爐過來75℃的煙氣，經(jīng)吸風罩、煙道進入高效湍沖洗滌器的逆噴塔經(jīng)噴頭進行洗滌處理，煙氣從逆噴塔的頂部進入，在逆噴塔內和由循環(huán)泵從湍沖洗滌器集液槽中送來的洗滌液形成泡沫區(qū)，煙氣在此除塵降溫，與自下而上的洗滌液逆流接觸，氣體及液體動量達到相對平衡時，形成一段穩(wěn)定的泡沫層，氣液經(jīng)充分接觸后，90%的塵被除下，煙氣溫度降低至45℃左右，洗滌后的煙氣在集液空塔槽內氣液分離，洗滌后的煙氣再由煙道進入二次噴淋凈化除塵、除沫，煙氣含水塵達到≤50mg/Nm3指標，由煙囪排放。

中頻爐煙氣除塵工藝流程：中頻爐熔煉的煙氣——吸煙罩——煙氣管道——高效湍沖洗滌器一次洗滌除塵——二次噴淋凈化除塵——高效除沫——合格外排。

3.2主要技術創(chuàng)新特點

中頻爐煙氣除塵系統(tǒng)技改采用國內先進的高效湍沖洗滌器為主要設備，凈化中頻爐熔煉產(chǎn)生的煙氣，并且充分結合企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，配增二次噴淋凈化除塵及高效除沫，從而達到除塵的效果。本技術具有以下特點：

（1）系統(tǒng)配置工藝、設備緊湊，塔槽一體化，除塵一體設計；具有占地面積小，運行穩(wěn)定、可靠，維修、運行費用低等優(yōu)點。

（2）由于采用湍沖洗滌，屬粗噴洗滌，不會產(chǎn)生細小酸霧，對提高除沫器效率大有好處；配套人字高效除沫器有效改善了設備運行環(huán)境。

4　技術應用實踐及效果

4.1工藝裝置調試

中頻爐煙氣除塵系統(tǒng)于2012年1月17日進行了開機試運行，在試運行期間，中頻爐熔煉產(chǎn)生的煙氣能夠全部抽出。試運行時仍然存在以下問題：（1）系統(tǒng)的除塵效率沒有達到90%以上；（2）系統(tǒng)運行時，系統(tǒng)存在嚴重跑水問題，湍沖洗滌器筒體的液位每小時減小10cm高度（每小時約200公斤水帶出洗滌器），導致排放口煙氣水霧量大，帶出大量塵。

4.2調試優(yōu)化

針對本系統(tǒng)調試存在的問題，對系統(tǒng)進行了優(yōu)化改造：在湍沖波洗滌塔的筒體內和二次凈化塔內各增加一級人字高效除沫裝置。優(yōu)化后，除塵率大幅提高，解決了試運行存在的跑水問題，除塵效率檢測情況如表2：

表2　優(yōu)化后除塵效率檢測

4.3實踐效果

（1）改善了中頻爐熔煉過程的操作環(huán)境，中頻爐熔煉過程所有產(chǎn)生的煙氣能夠全部抽出，比技改前的操作環(huán)境大為改善，員工操作環(huán)境得到了明顯改善。

（2）由表3可知，外排出口煙氣含塵濃度達到了國家標準，且優(yōu)于國家標準，外排出口煙氣含塵濃度最低降低21.5mg/Nm3，達到50mg/Nm3的預期目標。

5　結語

由于中頻爐煙氣含塵、雜質波動范圍比較高，結合企業(yè)實際，采用“湍沖泡沫洗滌-高效除霧凈化”技術，達到煙氣凈化指標，結果表明，處理后煙氣含塵濃度可降低至21.5～42.1mg/Nm3。該技術具有設備簡單、操作簡便、運行穩(wěn)定、經(jīng)濟效益顯著等優(yōu)點，為企業(yè)環(huán)保、可持續(xù)性發(fā)展提供了技術保障，對同行業(yè)治理各種爐窯煙塵具有較好的推廣應用性。

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作者簡介：許輝標（1984-），男，工程師，長期從事金、銀、銅冶煉生產(chǎn)和環(huán)保管理工作。