轉(zhuǎn)爐煉鋼煙氣的凈化回收系統(tǒng)目前主要有以下3種：①濕法除塵系統(tǒng)(OG法)。轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過汽化冷卻煙道冷卻至800～1000℃，然后經(jīng)過文氏管及脫水器的作用，將系統(tǒng)內(nèi)的大部分粉塵除去。②干法除塵系統(tǒng)。采用蒸發(fā)冷卻器與電除塵器有機(jī)結(jié)合起來的方法，蒸發(fā)冷卻器捕集大顆粒粉塵，電除塵器捕集細(xì)顆粒粉塵。③半干法除塵系統(tǒng)。結(jié)合干法系統(tǒng)和濕法系統(tǒng)的部分優(yōu)點(diǎn)，采用“蒸發(fā)冷卻器+環(huán)縫文氏管”的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)內(nèi)既有蒸發(fā)冷捕集的干灰，也有環(huán)縫收集下的污泥。三種技術(shù)路線各有各的特點(diǎn)，但從節(jié)能降耗、排放等角度來看干法系統(tǒng)優(yōu)勢更明顯。因此，轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)是國家編制的《國家重點(diǎn)節(jié)能低碳技術(shù)推廣目錄(2017年本，節(jié)能部分)》第三項(xiàng)，也是國家鋼鐵工業(yè)協(xié)會大力推廣的“三干、三利用“中的重點(diǎn)技術(shù)。2轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)工藝轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。
轉(zhuǎn)爐在冶煉過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔?1400～1600℃)經(jīng)汽化冷卻煙道冷卻，溫度降至800～1000℃，然后通過蒸發(fā)冷卻器繼續(xù)冷卻，煙氣溫度降至250℃左右，降溫的同時(shí)對煙氣進(jìn)行了調(diào)質(zhì)處理，使煙氣中粉塵的比電阻更有利于電除塵器的捕集。煙氣中30%～40%的粗粉塵被蒸發(fā)冷卻器所捕集。調(diào)質(zhì)的煙氣經(jīng)荒煤氣管道自然冷卻，煙氣溫度降至約150℃，進(jìn)入圓形電除塵器，經(jīng)電除塵器凈化后含塵量可達(dá)15MG/NM3以下。捕集到的粉塵為干態(tài)，可以通過汽車運(yùn)出，送至燒結(jié)廠回收再利用。風(fēng)機(jī)采用變頻器變頻調(diào)速，可實(shí)現(xiàn)流量跟蹤調(diào)節(jié)，以保證煤氣回收的數(shù)量與質(zhì)量，節(jié)電降耗。煤氣切換站由2個(gè)液壓驅(qū)動的杯閥所組成。當(dāng)煙氣符合回收條件時(shí)，回收杯閥打開，放散杯閥關(guān)閉。煙氣通過回收杯閥進(jìn)入煤氣冷卻器，經(jīng)噴淋冷卻將溫度由150℃降至70℃以下進(jìn)入煤氣柜。當(dāng)煙氣不符合回收條件時(shí)，放散杯閥打開，回收杯閥關(guān)閉，煙氣通過放散杯閥由放散煙囪點(diǎn)火放散。3轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)的排放現(xiàn)狀新建的轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)經(jīng)檢測排放含塵濃度的平均值可達(dá)15MG/NM3以下。但目前國家對部分地區(qū)排放有了更高的要求。辦公廳還發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)大氣污染防治行動計(jì)劃實(shí)施情況考核辦法的通知》，對各地各種大氣污染進(jìn)行了強(qiáng)制規(guī)定。因此，很多鋼鐵企業(yè)對排放提出了更高的要求——排放含塵濃度的平均值≤10MG/NM3。但電除塵器本身受限于高比電阻粉塵引起的反電暈、振打引起的二次揚(yáng)塵及微細(xì)粉塵荷電不充分等電除塵器固有的技術(shù)瓶頸，很難實(shí)現(xiàn)出口排放濃度穩(wěn)定≤10MG/NM3。在這樣的背景下就提出了對轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)進(jìn)行超低排放技術(shù)路線的研究。4終端精除塵路線4.1干法電除塵器后增加濕式電除塵器在原干法除塵系統(tǒng)放散杯閥之后，放散煙囪之前增加濕式圓筒型電除塵器。煙氣經(jīng)過轉(zhuǎn)爐煤氣干法電除塵器凈化后，粉塵含塵量在15MG/NM3以下。然后經(jīng)過濕式電除塵器進(jìn)一步精除塵，可使煙氣排放濃度遠(yuǎn)低于10MG/NM3，甚至在5MG/NM3以下。此種方案濕式電除塵器必須采用圓筒型，保證煙氣在濕電內(nèi)的柱塞狀流通，設(shè)備不存在死角，可降低爆炸的可能性，而圓筒型濕電又可以設(shè)計(jì)成為立式和臥式兩種。立式濕電一般采用蜂窩式，相對電場風(fēng)速較臥式濕電可以大一些。但由于采用立式結(jié)構(gòu)，除塵器只能制作一個(gè)電場。因此，一旦電場出現(xiàn)問題，整個(gè)除塵器將無法使用，冶煉必須停止。臥式濕電一般采用板線式，可設(shè)置兩個(gè)或更多的電場保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。一個(gè)電場故障時(shí)，不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，不會造成停產(chǎn)。但相對與立式濕電，其投資費(fèi)用要高很多。無論采用臥式濕電或立式濕電，均會給整個(gè)系統(tǒng)增加爆炸的可能性，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性要求更高。增加濕式電除塵器的缺點(diǎn)有以下幾個(gè)：①循環(huán)水量、能耗增加。在干法電除塵器之后增加濕電還需要解決一個(gè)問題，就是要噴水降溫使煙氣飽和。進(jìn)入濕電前要通過噴淋冷卻將煙氣溫度降至60℃以下，使煙氣飽和，保證濕式電除塵器的除塵效率。②噴水降溫后煙氣飽和，煙囪出口會出現(xiàn)“白煙羽”現(xiàn)象。部分地區(qū)是明確要求必須進(jìn)行“脫白”治理的，其一次投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用非常高。③必須增加一套水處理及污泥處理裝置，費(fèi)用增加基本占了整個(gè)系統(tǒng)費(fèi)用的15%～25%。④末端增加濕電的技術(shù)路線，引入了爆炸的可能性。因此，不建議采用末端增加濕式電除塵器去保證排放的技術(shù)路線。
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