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转炉烟气湿法除尘技术发展及改进 王宇鹏王纯俞非漉 中国京冶工程技术有限公司，北京 100088 摘要 阐述了转炉烟气湿法除尘技术的发展过程， 对第四代转炉烟气湿法除尘技术实践过程中所遇到的问题进行了分 析。主要问题包括气雾喷枪所用净环水导致浊环水处理系统溢出， 喷淋塔溢流段尺寸过大， RSW 喉口驱动方式的不 足等， 并对以上问题提出了改进的方法和思路。 关键词 转炉; 除尘; 烟气; 文氏管; OG 法 DEVELOPMENT AND IMPROVEMENT PROSPECT OF DUSTING TECHNOLOGY OF CONVERTER FLUE GAS- OG Wang YupengWang ChunYu Feilu China Jingye Engineering Corporation Limited，Beijing 100088，China AbstractThis article describes the development process of OG for dusting technology of converter flue gas and analyses the problems of the 4th generation dusting technology of converter flue gas，which encountered in practice． The main concerns include using FM lance with clean circulation water which leads to an overload of the turbid circulating water system， oversize of the overfall part of the spray tower，and the deficiency of the RSW drive etc． Suggestions on solving the above problems are also proposed． Keywordsconverter;dusting;fume;venturi;OG 2008 年我国钢产量超过 5. 3 亿 t， 其中大部分为 转炉炼钢工艺生产 ［1］。湿法除尘是最主要的转炉烟 气净化技术。湿法除尘具备安全可靠， 维护量小， 系 统设备造价低等特性， 使其在我国具有广泛的应用 前景。 1湿法除尘技术的发展过程 1. 1传统 OG 湿法除尘 传统 OG 湿法除尘是由日本于 1962 年发明的， 工艺模式为常说的“两文三脱” 。传统 OG 湿法除尘 技术成熟可靠， 系统相对简单， 但存在处理烟气量偏 小， 易堵塞， 脱水效果差，引起风机叶轮带水震动， 除 尘效果一般等问题。最初的传统 OG 湿法除尘工艺 流程如图 1 所示。 1. 2改进后的传统 OG 湿法除尘 传统 OG 湿法除尘目前在国内的一些转炉上仍 有应用， 但已经在最初的工艺方案的基础上做了很多 的适应性改进。一文喉口从原本的定径喉口改为矩 形可调喉口， 增加了一文的可调节性， 保证了一文粗 图 1传统 OG 湿法除尘工艺流程 除尘的效率。为适应一文粗除尘， 大颗粒的脱除， 将 一文后的弯头脱水器改为重力脱水器。缩短了二文 喉口配套液压伺服装置的响应时间， 提高了二文精除 尘效率的同时增加了煤气回收量。为改善风机前的 脱水效果， 用湿旋脱水器替代了水雾分离器。通过这 些改进使得传统 OG 湿法除尘得以继续使用， 在正确 使用和维护下， 除尘效果可以达到100 mg/m3。但传 统 OG 湿法除尘系统阻力大， 二文 RD 喉口无法全程 201 环境工程 2011 年 10 月第 29 卷第 5 期 线形可调等问题仍无法解决。工艺流程如图 2 所示。 图 2改进后的传统 OG 湿法除尘工艺流程 1. 3“塔文” 式湿法除尘 “塔文” 式湿法除尘， 作为湿法第三代向第四代 技术过渡的中间阶段， 也就是常说的“三代半” 湿法 除尘， 也是湿法除尘技术发展的必然阶段。其工艺模 式为 用喷淋塔代替了传统 OG 湿法中的一文和重力 脱水器， 这部分的设备阻损从原来的 4500Pa 降低至 500Pa， 从而很大程度上解决了湿法除尘系统阻力大 的问题， 同时将部分节省下来的设备阻损用在二文 RD 喉口上， 提高了精除尘的效率， 使得除尘系统排 放浓度降低至80 mg/m3。这种形式的除尘系统， 系 统阻损降低， 在不换风机的情况下， 提高了除尘系统 的处理能力， 在当时国内一些老转炉扩容改造中广泛 应用。工艺流程如图 3 所示。 图 3“塔文” 式湿法除尘工艺流程 1. 4第四代“塔环” 式湿法除尘 第四代“塔环” 式湿法除尘， 在“塔文” 式之后， 由 于新时期环保要求的需要， 对二文精除尘进行了改 进， 用 RSW 洗涤器， 即环缝洗涤器替换了原来的 RD 阀式喉口。RSW 洗涤器解决了 RD 阀自身无法克服 的问题 首先， RSW 洗涤器全程线形可调， 突破了 RD 阀可调范围 30 ～ 90的限制; 其次， RSW 洗涤器的线 性变化度更好， 喉口通过面积变化更平顺， 有利于更 好地进行炉口微差压控制， 提高烟气净化效果和煤气 回收率; 再者， RSW 洗涤器克服了 RD 阀式喉口两侧 喷嘴易堵易变形以及阀板两侧易卡等问题。综上， RSW 洗涤器的使用， 进一步降低系统排放浓度， 达到 50 mg/m3的水平。目前， 国内钢铁企业新建和改造 项目中第四代“塔环” 式湿法除尘技术， 正越来越受 到用户的青睐， 应用的工程实例也越来越多。工艺流 程如图 4 所示。 图 4第四代 “塔环” 式湿法除尘工艺流程 2第四代湿法除尘技术存在的问题及改进方法 2. 1第四代湿法除尘技术中存在的问题 第四代湿法除尘技术作为新的湿法除尘技术， 在 工程应用中， 一方面展示着它的先进性， 同时也遇到 了一些实际问题 1 喷 淋 塔 使 用 气 雾 喷 枪， 喷 出 粒 径 为 200 ～ 250 μm的小雾滴， 通过蒸发换热达到节省冷却水的 目的。与此同时， 由于该气雾喷枪须用净环水和氮气 作为能源介质， 以120 t转炉为例， 配置 6 把气雾喷 枪， 所需净环水36 t/h， 氮气600 m3/h。喷淋塔出口 烟气温度降低为70 ℃ 左右， 大部分的净环水会析出 排入浊环处理系统。若该钢铁企业配置两座120 t转 炉， 浊环处理系统每小时将加入至少60 t以上的净环 水， 一天24 h运转， 将加入1 440 t净化水， 远远大于浊 环处理系统所需要补给的水量， 从而造成了该系统巨 大的负担及溢出。若改用浊环水供给气雾喷枪， 又容 易造成气雾喷枪的堵塞。 2 喷淋塔上部与汽化冷却烟道相连部分， 沿用 OG 法时期的水冷收缩段和溢流水箱形式。该形式 确实可以达到保护喷淋塔上部与热烟气结合的设备 安全的目的， 但其外形尺寸在高度方向上需要2 ～ 3 m 不同规格转炉 ， 且需要 30 ～ 60 t/h 不同规格转 炉 的溢流水。 301 环境工程 2011 年 10 月第 29 卷第 5 期 3 目前 RSW 洗涤器的驱动形式采用顶拉式。 该形式虽然有其结构形式简单的特点， 但在环隙式喉 口上部的执行机构及其固定装置的布置， 对喷嘴的雾 化效果产生了很大的干扰， 降低了除尘效果。另外， 采用顶拉式驱动方式， 内锥体在工况条件下， 行走过 程中存在不稳定、 摇摆的情况。喉口采用顶拉式对于 处理高浓度 CO 的烟气来讲， 增大了安全风险。 2. 2第四代湿法除尘技术相应的改进方法 针对上面所述第四代湿法除尘技术所存在的问 题， 有以下改进方法 1 对于第一个问题， 目前有两种改进方案 第一 个是气雾喷枪采用间歇供水方式， 与风机转速联锁， 在风机低速时停止气雾喷枪供水， 达到节约净环水的 使用量。河北钢铁集团燕山钢铁有限公司 2 座150 t 转炉采用的是此种方案。喷淋塔改用高压喷枪， 使用 浊环水， 提高用水点到站压力至1 MPa， 喷出粒径为 300 μm的小雾滴， 几乎不影响蒸发换热。改用此方 案， 高压喷枪可以不使用净环水， 同时也节省了氮气 的用量， 降低了系统运行成本。方大特钢科技股份有 限公司80 t转炉采用的是此种方案。对比两种方案， 第一种方案可以保留原有气雾喷枪配置的同时缓解 净环水用量问题; 第二种方案则更彻底地解决了该问 题， 但增加一部分增压管路的维护量。 2 对于第二个问题， 就喷淋塔而言， 烟气在其中 的停留时间对于降温除尘尤为重要。近来多采用耐 高温非金属波纹补偿器代替水冷收缩段和溢流水箱 形式。采用该形式， 在达到保护该段设备的同时缩短 外形尺寸至0. 5 m， 增加喷淋塔有效长度1. 5 ～ 2. 5 m， 且该形式节省了溢流水 30 ～ 60 t。该形式已经在河 北钢铁集团燕山钢铁有限公司150 t转炉、 廊坊市洸 远金属制品有限公司60 t转炉上使用， 安全可靠。 3 第三种情况， 解决的思路是既然喉口顶拉式 驱动存在很多不足， 不妨另辟蹊径， 用底推式驱动方 式替代顶拉式驱动方式， 进而从根本上解决喉口顶拉 式驱动存在的问题。采用底推式后不仅使得喉口上 部喷嘴布置从容， 而且喷淋和雾化效果不会被破坏。 最关键的是提高了喉口的运行安全和稳定性， 为钢厂 安全生产提供了保证。该形式已经被国内很多钢厂 采用， 确实解决了顶拉式的问题， 提高了除尘效率和 系统的安全性。 3结束语 转炉烟气湿法除尘技术的发展方向是向低阻低 耗自动控制方向发展。第四代转炉烟气湿法除尘技 术是比较新的技术， 需要不断的探索和实践进行改进 和完善。转炉烟气湿法除尘技术是转炉负能炼钢的 重要技术组成部分， 其发展将带来绿色经济时代重要 的节能减排效益。 参考文献 ［1］原志勇 . 转炉烟气除尘技术发展及改进展望［J］． 冶金动力， 2009 4 30- 34． ［2］安登飞． 王纯． 转炉烟气净化装置环隙洗涤器的性能研究 ［J］． 环境工程， 2009， 27 2 9- 11． ［3］冶金工业出版社编写组． 氧气转炉烟气净化及回收设计参考资 料［M］． 北京 冶金工业出版社， 1975． ［4］韩志强． 黄卫国． 陈媛． 攀钢炼钢厂除尘技术改造思路及效果 ［J］． 环境工程， 2011， 29 3 53- 57． ［5］黄卫国． 攀钢转炉一次除尘系统存在的问题及改进措施［J］． 环境工程， 2008， 26 4 65- 67． 作者通信处王宇鹏100088北京海淀区西土城路 33 号 中国京冶 工程技术有限公司 电话 010 82228852 E- mailwyp829 126． com 2011 － 07 － 15 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 74 页 ［ 12］张三虎， 包俊江． 湿法烟气脱硫系统中影响脱硫效率的关键参 数［J］． 环境工程， 2009， 27 2 22- 24. ［ 13］钟毅， 高翔， 骆仲泱， 等． 湿法烟气脱硫系统脱硫效率的影响因 素［J］． 浙江大学学报 工学版 ， 2008， 42 5 890- 894. 作者通信处邵申200072上海市闸北区延长路 149 号 6 号信箱 电话 021 56334942 E- mailshaoshen166 163． com 2011 － 02 － 22 收稿 401 环境工程 2011 年 10 月第 29 卷第 5 期