干法布袋除塵器前景分析

煉鋼轉(zhuǎn)爐煙氣除塵目前常見的處理工藝為濕法和干法兩大類。最具代表性的是OG濕法除塵工藝和LT干法除塵工藝。國內(nèi)外轉(zhuǎn)爐除塵工藝，應(yīng)用較為普遍的是原始的OG法，其最具代表性的是“雙文一塔”工藝流程，也是國內(nèi)外大部分轉(zhuǎn)爐采用的除塵方法。OG系統(tǒng)安全可靠、操作簡單，但在運行過程中存在阻力大、耗能大、凈化效果不理想等問題，污水和塵泥處理增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)且會造成二次污染。近年來發(fā)展起來的LT干法除塵工藝，優(yōu)點是無污水處理系統(tǒng)、水耗低、電耗低、風(fēng)機(jī)運行穩(wěn)定、粉塵排放濃度低等。
 
干法除塵煙氣凈化回收處理過程，是從轉(zhuǎn)爐爐口開始的。在主引風(fēng)機(jī)的抽引下，轉(zhuǎn)爐高溫?zé)煔?溫度可達(dá)1600℃)由煙罩收集，到達(dá)汽化冷卻煙道，在汽化冷卻煙道內(nèi)煙氣與循環(huán)水進(jìn)行熱交換，進(jìn)而使煙氣溫度降至800℃~1000℃，之后煙氣進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器。在蒸發(fā)冷卻器內(nèi)，高壓水及水蒸氣經(jīng)過噴嘴噴射進(jìn)蒸發(fā)冷卻器內(nèi)與煙氣混合，一方面從煙氣中吸收大量的熱，使煙氣降溫，另一方面40%~50%左右的粗粉塵顆粒與水蒸氣發(fā)生凝聚沉降去除，形成的粗粉塵通過鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)運送到粗灰斗。蒸發(fā)冷卻器出口處煙氣溫度降至200℃~230℃，煙氣進(jìn)入靜電除塵器，在電除塵器內(nèi)有4個高壓電場，在電場力的作用下驅(qū)使帶電塵粒沉降在收塵極板的表面上收集細(xì)灰塵，煙氣經(jīng)過靜電除塵器之后，含塵量約為10毫克/立方米。極板上細(xì)灰塵由電除塵器內(nèi)的振打輸灰裝置，將灰塵從電極極板和極線上敲打下來，由輸灰設(shè)備將灰塵送入細(xì)灰倉。經(jīng)靜電除塵器凈化的煤氣，在除塵風(fēng)機(jī)的抽引加壓后，當(dāng)煤氣滿足回收條件時，煤氣經(jīng)過煤氣冷卻器再次冷卻，溫度降至70℃左右，回收進(jìn)入煤氣柜，作為二次能源利用;當(dāng)煙氣不滿足回收條件時候，由放散煙囪點火燃燒，排入大氣。
 
轉(zhuǎn)爐干法除塵工藝通過對除塵系統(tǒng)的改造，減少了系統(tǒng)用水量，降低系統(tǒng)阻力，達(dá)到煙氣含塵量排放標(biāo)準(zhǔn)，且大大減少改造成本，縮短改造時間。該工藝在未來很長一段時間內(nèi)都會具有廣闊的應(yīng)用前景。但其對轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)的控制和操作要求比較高，在鋼鐵企業(yè)的長期運行過程中出現(xiàn)了各種問題，主要集中在安全和工藝方面。
 
安全方面存在的問題及解決措施
 
爆炸問題。轉(zhuǎn)爐煙氣是多種氣體的混合氣體。其中含有大量CO、N2、CO2還有少量的O2、H2。當(dāng)CO、O2和H2的濃度達(dá)到爆炸極限時，遇到電火花或其他明火就會發(fā)生爆炸。CO是煤氣回收的主要氣體，降低CO濃度將失去煤氣回收的意義，為了避免爆炸，要盡量降低O2和H2的含量?？刹扇〉拇胧┯校罕苊飧煞ǔ龎m系統(tǒng)的負(fù)壓段產(chǎn)生泄露，防止空氣進(jìn)入干法除塵系統(tǒng)中;在系統(tǒng)中充入惰性氣體，避免CO、O2和H2的濃度達(dá)到爆炸極限;控制煤氣回收進(jìn)出口風(fēng)機(jī)壓力，保證煤氣不倒流;減少設(shè)備因摩擦產(chǎn)生明火，設(shè)備遠(yuǎn)離火源、易燃可燃物。
 
氣體中毒和窒息問題。轉(zhuǎn)爐煤氣中的CO濃度較高，且為無色、無嗅的有毒氣體。當(dāng)人吸入CO后，CO會與血液中血紅蛋白迅速結(jié)合，使血液缺氧，對心臟和大腦造成巨大傷害，嚴(yán)重時會引起窒息而導(dǎo)致死亡。在現(xiàn)場安裝固定式及配備便攜式CO報警監(jiān)測儀器，可以有效減少煤氣中毒事故的發(fā)生。在進(jìn)入干法除塵系統(tǒng)設(shè)備前，要將轉(zhuǎn)爐倒放，系統(tǒng)設(shè)備通風(fēng)降溫，關(guān)閉設(shè)備中所有氮氣閥門，電除塵器要停電、放電、驗電，進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部時，要帶空氣呼吸機(jī)和攜帶儀器檢測CO、O2。
 
觸電問題。轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)中會使用60千伏~70千伏的高壓電，在進(jìn)入電場作業(yè)前，要確認(rèn)爐座及電場，遠(yuǎn)程控制停電，配電室拉閘停電，掛“禁止合閘”牌子，電場的高壓電引入出放電，接地線、驗電合格;作業(yè)完成后清點人數(shù)，關(guān)閉人孔門后摘牌送電;電場放電期間，禁止攜帶對講機(jī)、手機(jī);一個電場檢修全部電場都要停電，以此確保工作人員在作業(yè)期間避免觸電發(fā)生危險。
 
機(jī)械傷害問題。在機(jī)械檢修或檢修完成試車時，在轉(zhuǎn)爐干法除塵系統(tǒng)設(shè)備中易在刮板輸灰機(jī)、電場內(nèi)的扇形刮灰機(jī)等運動的部位發(fā)生機(jī)械傷害。這要求檢修人員熟悉工藝流程及設(shè)備結(jié)構(gòu)，有一定檢修技能和合適的檢修工具;在設(shè)備檢修前聯(lián)系好設(shè)備遠(yuǎn)程操作人員，現(xiàn)場確認(rèn)好設(shè)備處于初始狀態(tài);試車時與操作人員聯(lián)系確認(rèn)，確保處于安全位置。
 
工藝方面存在的問題及解決措施
 
系統(tǒng)泄爆。泄爆是轉(zhuǎn)爐LT干法除塵系統(tǒng)最常見的問題之一，并且對生產(chǎn)影響最大。靜電除塵器的泄爆對整個除塵系統(tǒng)影響極大，將會對除塵器造成不同程度的損壞，降低轉(zhuǎn)爐作業(yè)率。泄爆問題發(fā)生的根本原因是靜電除塵器內(nèi)煙氣中的CO(或H2)與O2混合后濃度到達(dá)爆炸極限后，在電場中高壓閃絡(luò)的電弧火花作用下引起爆炸。在除塵系統(tǒng)中這種爆炸是不可能完全避免的，靜電除塵器泄爆時有發(fā)生。目前，可通過采取優(yōu)化轉(zhuǎn)爐吹氧流量、分批多次加料、控制第一爐吹煉、規(guī)范冶煉操作、氮氣吹掃等手段，來降低泄爆發(fā)生的可能性。
 
靜電除塵器極線斷裂。靜電除塵器內(nèi)的煙氣粉塵成分為Fe2O3、CaO、K2O、Na2O、SiO2、MgO等，與煙氣中水分接觸以后具有一定的腐蝕性，當(dāng)煙氣溫度處于150℃左右時，容易造成靜電除塵器內(nèi)極線、極板的變形和腐蝕斷裂。在除塵系統(tǒng)運行中，由于進(jìn)入靜電除塵器內(nèi)的煙氣成分復(fù)雜，泄爆時有發(fā)生，導(dǎo)致靜電除塵器一、二電場中出現(xiàn)極線斷線等事故，當(dāng)靜電除塵器內(nèi)一、二電場極線斷裂后將導(dǎo)致靜電除塵器內(nèi)有效面積減少，大大降低了靜電除塵器的除塵效率，有時甚至?xí)t檢修更換極線。目前，多數(shù)靜電除塵器都將增加一、二電場的極線厚度，減少了極線斷裂的發(fā)生，從而延長了極線的使用壽命。此外，還增強(qiáng)了振打清灰裝置的清灰效果，減少極線粘灰的情況。
 
蒸發(fā)冷卻器噴嘴堵塞與內(nèi)壁積灰。蒸發(fā)冷卻器是干法除塵系統(tǒng)中采用的對轉(zhuǎn)爐煉鋼煙氣粉塵進(jìn)行一級除塵(粗除塵)的設(shè)備?？梢酝ㄟ^控制噴槍的水流量和蒸汽量來實現(xiàn)粗除塵、煙氣降溫和粉塵比電阻調(diào)節(jié)。蒸發(fā)冷卻器常見問題有噴嘴堵塞與內(nèi)壁積灰。
 
噴淋水多為煤氣冷卻器回水，內(nèi)部含有一定量的雜質(zhì)，隨著使用時間的增加，水中的雜質(zhì)易在噴嘴內(nèi)部積累，積累到一定的程度會出現(xiàn)霧化噴嘴的堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致蒸發(fā)器冷卻內(nèi)部的噴淋效果不佳，噴淋效果對整個除塵系統(tǒng)和除塵效率都具有關(guān)鍵作用。如霧化噴嘴噴淋的水流量過大，則煙氣含水量高，容易造成蒸發(fā)冷卻器內(nèi)壁積灰，減小煙氣的流通面積，增加了煙氣流動阻力，降低了除塵系統(tǒng)的除塵效率。通過合理布置噴槍，保證霧化介質(zhì)(氮氣或蒸汽)的壓力，并且經(jīng)常檢查和清理噴槍，能夠有效避免噴嘴堵塞與蒸發(fā)冷卻器積灰的現(xiàn)象。
 
輸灰系統(tǒng)故障。輸灰系統(tǒng)主要包括刮板輸灰機(jī)、刮灰機(jī)、卸灰閥和斗式提升機(jī)等。若蒸發(fā)冷卻器噴淋冷卻效果不好，易使蒸發(fā)冷卻器底部的粗灰過濕，出現(xiàn)粉塵結(jié)塊卸灰困難、輸灰裝置過載、輸灰通道堵死、鏈條斷鏈等情況，將增大輸灰系統(tǒng)的負(fù)荷。若要保障輸灰系統(tǒng)正常遠(yuǎn)行，則需要控制好噴槍的水流量和蒸汽量從而達(dá)到良好的噴淋冷卻效果，保證蒸發(fā)冷卻器除去粗粉塵為干灰狀態(tài)。此外，粗除塵粉塵溫度在300℃~400℃，屬于高溫粉塵，輸灰設(shè)備除需要采用耐高溫的材料外，還需要定期調(diào)節(jié)檢查刮板輸灰機(jī)鏈條的松緊度。