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袋式除尘器设备在黑笆冶金工业中的启用

袋式除尘器设备在黑笆冶金工业中的启用
钢铁生产线从原料输人到成品输出,每一生产工序散发大量烟尘、粉尘,平均每吨钢产 尘量约为75kg。按2008年我钢产量5.0亿t计,全年产尘量约为3750万t,是大气环境 的一大污染源。
—、焦炉除尘
1.       生产工艺及污染源
焦炉由多个炭化室及装煤、推焦、熄焦设备组成。炉顶移动式装煤车从煤塔接受煤料装 人炭化室,经高温干馏制成焦炭,同时产生荒煤气。灼热焦炭由推焦机推出,经由拦焦车至 熄焦车并送熄焦塔熄焦。荒煤气经上升管、集气管送往煤气净化系统。在炉顶装煤、炉侧拦 焦以及熄焦塔熄焦过程中产生烟尘、BaP、BSO、S02、NO,、H2S和酚等污染物。
焦炉污染源有以下特点:
1)     焦炉污染物种类多、危害大,其中BaP和BSO是致癌物质;
2)     面广而分散,且大部分属于不固定、阵发性污染源;
3)     烟尘中含有灼热焦粒以及黏性焦油。
2.       装煤除尘
(1)    尘源参数装煤烟气中主要污染物有煤尘、荒煤气、焦油、BaP和BS0等,设计 排烟量与炭化室高度及注煤溜嘴型式相关,对套筒型注煤溜嘴可取(30~60) x lOVVh (标准状态)。焦炉的粉尘排放量约为1. M ~7. 55kg/t (焦)。
(2)    除尘工艺流程焦炉装煤除尘工艺经历了双集气管及跨越式消烟、车载式湿法洗 涤除尘、地面站湿法文氏管除尘、燃烧法地面站干法袋式除尘以及非燃烧法地面站干法袋式 除尘的发展过程。其中,宝钢三期工程成功开发的非燃烧法地面站干法袋式除尘技术比较先 进实用,在我现代化大中型焦炉建设中获得广泛应用。图13 - 1为非燃烧法地面站干法袋 式除尘的工艺流程。
| 桥管喷射高压氮水抽吸荒煤气I , |寒煤车抽吸烟尘 丨: 地面站除尘系统                        丨

图13 - 1非燃烧法地面站干法袋式除尘的工艺流程 1—高压氣水泵2—过热孔板3—高压氨水总管4一高压氨水支管、阀门5—低压氨水总管6—阀门 7—集气管8—高.压氨水喷嘴9 一三通球阀10—抽烟套筒11 一连接器12—集尘干管 13—预喷涂料仓14 一除尘器设备15—风机16—消声器H—排气筒18—预喷涂料风机
 

 
(3)   设计要点及新技术
1)     采用桥管喷射高压氨水抽吸和装煤车球面密封套筒集尘相结合的捕集方式,烟尘捕 集率可达93% ~97%。
2)     采用碰接式推杆翻板阀,将移动式装煤车捕集的烟尘传送到地面站固定集尘干管 中。与先期采用的密封胶带提升小车转接方式相比,它的运行稳定可靠,维修工作量小,使 用寿命长。
3)     采用直接掺混冷风方式,将装煤车捕集烟气中的C0含量稀释到爆炸性气体浓度以 下,同时将烟气温度冷却到120T,防止焦油挂壁黏附。
4)     采用脉冲袋式除尘器设备,配消静电滤料,顶部设泄爆阀,入口设导流挡板,分离灼热 粗粒煤尘。BaP富集在煤尘表面,一起被滤袋捕集。
5)     设有滤袋预凃尘装置,用焦粉作为预涂尘料。借助正压气力输灰装置,将焦粉喷入除 尘器人口管内,随气流均匀涂布滤袋表面,形成预涂层。预涂尘作业纳人除尘器设备清灰控制程序。
6)     采用风机调速及自控程序,装煤期内全速运行,装煤间隙降速运行并清灰。
(4)   工程实例
【实例1】年产170 ~ 180万t干全焦的JNX60 — 2型6m大容积焦炉,设装煤地面站干法
袋式除尘系统,工艺流程如图13 - 1所示,系统主要设计参数及设备选型见表13 - 1。
表13-1 JNX60—2型焦炉装煤除尘系统设计参数及设备选型
项 目 设计参数及设备选型
处理烟气量/ (m3/h) 80000
温度/T 110
除尘器设备选型 脉冲喷吹类袋式除尘器设备,单排5室,设有预喷涂装置
滤料 聚酯消静电针刺链覆膜
滤袋规格/mm 令130 X6000
数量/条 420
过滤面积/m2 1025
过滤速度/ (m/min) 1.3
预喷涂装置 罗茨风机,正压输送
泄爆阀/mm x台 <^>900x5
烟尘排放浓度(标准状态)/ (mg/m3) 彡50
焦油捕集率(%) 彡95
设备阻力/Pa 名 1600
风机选型 1888A/800离心风机
风机风量/ (m3/h) 80000
全压/Pa 6000
液力偶合器 YOTGCD530/1500
电动机 YKK4004,10kV, 200kW
加湿机 DSZ—60, 30t/h
接口翻板阀 x 110 台
 
 
 
3.    拦焦除尘
(1)尘源参数拦焦烟气中主要污染物为焦粉,并含有少量焦油雾及BaP、BSO。烟尘 粒径较粗(10 ~ 40pm的占20. 1%,為40pm的占78.5%),堆积密度较轻(约为0.4t/m3)。 对4~7m规格的炭化室,设计排烟量(标准状态)可取(18-32) xl04m3/h,烟气温度为

150 ~ 200T:。
(2)除尘工艺流程焦炉拦焦除尘工艺有热浮力罩捕集湿法喷雾除尘、车载式拦焦熄 焦一体式湿法洗涤除尘、车载捕集与地面站干法袋式除尘结合等几种方式,现代正规焦炉大 多采用后一种方式。拦焦除尘系统收下的烟尘正好用作装煤除尘系统预涂尘料,因此通常将 两个系统的地面除尘站合在一起。

(2)    设计要点及新技术
1)     与拦焦车密切配合设计容积式排烟 集尘罩,如图13-3所示。通常,炉门及导 焦栅排烟量占1/3,熄焦车排烟量占2/3。
2)     采用碰接式推杆翻板阀,将移动式 拦焦车捕集的烟尘传送到地面站固定集尘 干管。
3)     采用百叶栅火花捕集器,除去灼热 粗焦粒;采用管式自然风冷器,将烟气温度 冷却到12CTC以下,也可合设一台蓄热式冷 却器,兼带灭火冷却。
4)     宜选用内滤反吹袋式除尘器设备或外滤 脉冲袋式除尘器设备,配用消静电滤料。
5)     采用风机调速并全自动控制,以适 应间断出焦工艺制度。
(3)    工程实例
【实例2】年产no~i8o万t干全焦的

JNX60—2型6m大容积焦炉, 系统主要设计参数及设备选型见表13 -2。
表13 -2 JNX60-2型焦炉拦焦除尘系统设计参数及设备选型
项 目 设计参数及设备选型
处理烟气量/ (m3/h) 324000
冷却器选型 蓄热式冷却灭火器,960m2
冷却温度/X: 200 〜110
袋式除尘器设备选型 型式1 型式2
脉冲、双排10室 反吹、双排6室
滤料 覆膜消静电聚酯针刺毡 覆膜消静电聚酯机织布
滤袋规格尺寸/mm 小130 X6000 4,292 x 10000
数量/条 1800 576
过滤面积/m2 4400 5280
过滤速度/ (m/min) 1.22 1.02
烟尘排放浓度(标准状态)(mg/m3) 名50
设备阻力/Pa 矣 1600
•风机选型 AH—R224DW型双吸双支承
风量/ (m3/h) 324000
全压/Pa 6000
液力偶合器 YOTGCD875B/1000 (25% 〜97%)
电动机 YKK630—6、10kV—900kW
接口翻板阀 </>2300mm x 109 台
 
 
 
4.    熄焦除尘
(1)熄焦工艺传统熄焦工艺采用急水喷淋湿法,现改为惰性气体干法熄焦,这是清 枯生产、节能减排的一项重要举措。
湿法熄焦会生成蘑菇状腾空气团,夹带大量焦尘及酚、氰、硫化物,污染大气环境,并 转变为水污染。
干法熄焦利用逆向流动的氮气作为介质,在熄焦塔内将灼热红焦由1000T冷却到 2501。同时氮气由1801加热到8501,痉沉降室粗除尘,进人余热锅炉,产生压力为 4.5MPa的蒸汽;用于汽轮发电机组。氮气温度降至200T以下,经旋风二次除尘后,由风 机送人熄焦塔循环使用,气料比约为1500m3/t焦。干熄焦工艺及余热回收流程如图13-4 所示
干法熄焦将污染物封闭在环路内,仅在熄焦塔顶部装焦口和下部排焦口产生一定量的外 泄焦尘,在氮气环路放散口定期排放含有少量N2、CO、H2等成分的置换气体,.把尘气污染 源减少到最小限度。
干法熄焦可回收80%的红焦显热,回收蒸汽量450kg/t焦,并改善焦炭质量,降低高炉 焦比2%。



图13-4干熄焦工艺及余热回收流程
 

 
(2)除尘工艺流程可将几台干熄焦塔集中建一个袋式除尘系统,用阀门切换,控制 混合烟气温度在120弋以下,按常规除尘工艺流程设计。
(3)设计要点
1)     熄焦塔顶装料集尘措施:在装焦孔设环形水封座,确保焦罐台车与装焦孔之间密 封;塔顶控制微负压为0~ -50Pa;设活动接口集尘管。
2)     熄焦塔底卸料集尘措施:卸料口设振动给料机和回转密封阀,连接法兰之间衬垫涂 抹液态耐热硅橡胶涂料的石棉垫片;卸料锥部位充氮,防止可燃气体逃逸;接料传送带设密
封罩及排气管。
3)    干熄焦循环风机放散的置换惰性气体控制在8%以内,并接入干熄焦袋式除尘系统, 以减少热量损失和防止C0对大气的污染。
4)    熄焦塔预存室顶部定期定量排放滞积的含CO、H2的可燃气体,引至袋式除尘器设备稀 释排放。
(4)工程实例
【实例3】75t/h干媳焦塔的预存室容积为200m3,冷却段容积为300m3,循环惰性气体 量为125000m3/h。与4座75t/h干熄焦塔配套的除尘系统的工艺流程如图13-5所示,系统 主要设计参数及设备选型见表13-3。
表13 - 3 75t/hx4干熄焦塔除尘系统设计参数及设备选型
项 目 设计参数及设备选型
处理烟气量/ (m3/h) 240000
烟气温度/t 100
除尘器设备选型 负压反吹,双排8室
滤料材质 聚酯锻纹机织圆筒布
滤袋规格尺寸/mm <f>292 x 10000
袋数/条 576
过滤面积/m2 5280
过滤速度/ (m/min) 0. 76
烟尘排放浓度(标准状态)/ (mg/m3) 彡50
设备阻力/?a .  
风机风量/ (m3/h) 240000
全压/Pa 4900
电动机功率/kW 750
 
 

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