曹春++邵寧++雷國(guó)鵬

摘 要：隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境日趨重視，新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不斷出臺(tái)。超低排放的趨勢(shì)促使著新技術(shù)、新工藝隨之不斷涌現(xiàn)。本文主要介紹了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐、特別是現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐一次干法除塵系統(tǒng)在這種排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的情況下，已經(jīng)跟不上環(huán)保要求的速度。因此，對(duì)于現(xiàn)有的干法除塵系統(tǒng)通過(guò)改造的方式趕上排放標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)奏就尤為重要和緊迫。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐；干法除塵系統(tǒng)；濕式電除塵器

中圖分類號(hào)：TF713 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）03-0104-02

Abstract：Along with the increasing attention to the environment， the new environmental standards introduced gradually. Ultra-low emissions trend has prompted a new technology， new technology constantly emerging. This article mainly introduced the traditional converter， especially has built a dry process of converter dust removal system in the case of the emission standards continue to improve， already can't keep up with the speed of the requirements of environmental protection. Accordingly， to have built the dry dust removal system through reforming the way to catch up with the rhythm of the emission standards is particularly important and urgent.

Key words： Converter；Dry Dust Removal System；Wet ESP

1 前言

2015年3月，十二屆全國(guó)人大三次會(huì)議《政府工作報(bào)告》明確要求“推動(dòng)燃煤電廠超低排放改造”。2015年12月，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議決定，在2020年之前對(duì)燃煤電廠全面實(shí)施超低排放（煙塵濃度5mg/Nm3）和節(jié)能改造。電力行業(yè)首當(dāng)其沖，冶金行業(yè)同樣也是迫在眉睫。

官方統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，我國(guó)現(xiàn)有600多座轉(zhuǎn)爐，年產(chǎn)鋼量超過(guò)6億噸。大部分轉(zhuǎn)爐煤氣凈化采用較為落后的濕法（OG法）除塵，完全不能滿足國(guó)家的排放及節(jié)能減排的要求。從1994年寶鋼第一次全套引進(jìn)國(guó)外轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)開(kāi)始，至今已有200多座轉(zhuǎn)爐采用了干法技術(shù)，該技術(shù)基本上實(shí)現(xiàn)完全國(guó)產(chǎn)化。截止目前，所有現(xiàn)有的干法系統(tǒng)對(duì)于煙塵排放（干法系統(tǒng)中成為放散側(cè)）的標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)不到15mg/Nm3以下。反觀目前燃煤電廠超低排放的標(biāo)準(zhǔn)，很快冶金行業(yè)也會(huì)面臨超低排放的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

2 現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐一次除塵干法凈化與回收系統(tǒng)工藝

現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐一次除塵干法凈化與回收系統(tǒng)工藝流程（圖1所示）：氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓?400～1600℃）經(jīng)氣化冷卻煙道冷卻后，溫度降為800～1000℃，煙氣再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)冷卻器冷卻，溫度降至200～300℃，降溫的同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行了調(diào)質(zhì)處理，另外煙氣經(jīng)過(guò)蒸發(fā)冷卻器大約有30%～40%的粗粉塵被攔截[1]。

冷卻和調(diào)質(zhì)后的煙氣進(jìn)入電除塵器凈化，煙氣經(jīng)電除塵器后煙塵量降至15mg/Nm3以下。

當(dāng)凈化后的煙氣成份符合回收條件時(shí)，煙氣由切換閥門(mén)切換至煤氣冷卻器，經(jīng)煤氣冷卻器再次降溫至70℃以下，煙塵量進(jìn)一步降至10mg/Nm3以下，而后送至煤氣柜。而當(dāng)電除塵器凈化后的煙氣成份不符合回收條件時(shí)，則直接由切換站閥門(mén)切換至放散煙囪，外拍大氣或點(diǎn)火放散。

3 現(xiàn)有干法系統(tǒng)面臨的問(wèn)題

現(xiàn)有干法系統(tǒng)中存在最主要的問(wèn)題就是：當(dāng)煙氣成份不符合回收條件時(shí)，將煙塵濃度15mg/Nm3的煙氣（煤氣）不經(jīng)處理，直接排放于大氣。其次，大多數(shù)干法系統(tǒng)都是在原有濕法系統(tǒng)的場(chǎng)地上進(jìn)行的改造升級(jí)，甚至對(duì)原有濕法系統(tǒng)的部分設(shè)備存在利舊的情況（比如原有的控制室、風(fēng)機(jī)房、煙囪、水池等等。新建干法設(shè)備布置基本上都比較緊湊。這樣在干法系統(tǒng)切換站之前進(jìn)行改造就非常困難。所以，改造的方向就自認(rèn)而然的落到了切換站與煙囪之間，在這里增設(shè)一臺(tái)能夠滿足超低排放的濕式電除塵器[2]。

4 濕式電除塵器原理及技術(shù)特點(diǎn)

濕式電除塵器的工作原理和干式的類似，都是高壓電暈放電使粉塵或水霧荷電，荷電的粒子在電場(chǎng)力的作用下到達(dá)集塵板，但在粉塵的清除方式上，干式電除塵器采用的是機(jī)械振打，而濕式電除塵器采用沖刷液沖洗電極，將收塵板上捕獲的粉塵沖刷到灰斗中隨之排出。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[3]：

4.1 本體結(jié)構(gòu)

濕式電除塵器主要由進(jìn)出口煙道、除塵器殼體、導(dǎo)流板、整流格柵、陽(yáng)極收塵板陰極線、絕緣箱、沖洗水系統(tǒng)、電源及控制系統(tǒng)組成。結(jié)構(gòu)類型上一般分為板式和圓筒式兩類，板式的集塵極為平板狀，水膜形成性好，極板間均布電暈線，主體類似于干式電除塵器，能處理水平或垂直流動(dòng)的煙氣；圓筒式的集塵極一般為多根并列的圓形或多邊形金屬管，中間分布電暈線，只能處理垂直流動(dòng)的煙氣。濕式電除塵器外部構(gòu)件采用普通碳素鋼，內(nèi)表面加涂層以防腐蝕，安裝時(shí)要注意控制內(nèi)表面的破損，特別是焊接點(diǎn)、構(gòu)件連接處等。外殼的外部不需要保溫，因?yàn)闊煔鉁囟鹊陀陲柡蜏囟龋蚨鈿ぬ幍臒煔庖矌缀鯖](méi)有降溫?？傮w來(lái)看，管式集塵極要比板式的效率高、便于布置且占用空間少。

4.2 清灰方式

干式電除塵器是通過(guò)振打的方式，將集塵極上的積灰振落到灰斗，而濕式電除塵器是將沖刷液噴淋至集塵板上形成連續(xù)的液膜，隨著沖刷液的流動(dòng)將粉塵沖刷到灰斗中隨之排出。若集塵極上的粉塵不能及時(shí)沖刷下來(lái)，會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行電壓下降、電暈封閉和局部腐蝕等問(wèn)題。常見(jiàn)的清灰方式包括自沖刷、噴霧沖刷和液膜沖刷。不管哪類沖刷方式，沖刷液中含有的大量懸浮顆粒物以及酸性物質(zhì)，直接排放會(huì)造成二次污染和水資源的浪費(fèi)，因此需要解決灰水循環(huán)和水耗問(wèn)題建議對(duì)沖洗水采用閉式循環(huán)。

濕式電除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)：對(duì)粉塵的適應(yīng)能力強(qiáng)，能達(dá)到很高的除塵效率，煙塵排放濃度長(zhǎng)期保持在2～5mg/Nm3的水平；沒(méi)有二次揚(yáng)塵；沒(méi)有錘擊設(shè)備等易損部件，可靠性高；能有效去除亞微米級(jí)顆粒、SO3氣溶膠和石膏微液滴，對(duì)控制PM2.5、藍(lán)煙和石膏雨效果良好；由于在電除塵器內(nèi)電場(chǎng)氣流速度較高，灰斗的傾斜角減小，設(shè)備的布置緊湊；降低煙氣中總的攜帶水量，有效抑制煙囪“冒白煙”。

5 轉(zhuǎn)爐一次除塵干法凈化與回收系統(tǒng)工藝改造

從干法系統(tǒng)本身的特點(diǎn)進(jìn)行分析，現(xiàn)有干法系統(tǒng)煤氣回收對(duì)煙塵濃度的要求低于10mg/Nm3，是指在進(jìn)入煤氣柜時(shí)的煙氣含塵濃度，工藝中設(shè)置的煤氣冷卻器不僅實(shí)現(xiàn)了煙氣降溫70℃的同時(shí)也起到了再次除塵的目的；而放散時(shí)煙塵濃度的設(shè)計(jì)要求僅低于15mg/Nm3，不經(jīng)進(jìn)一步處理就直接排放于大氣。在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)之上，保證不影響回收側(cè)的煙氣參數(shù)，僅在切換站與放散煙囪之間管道部分增設(shè)一臺(tái)圓筒型濕式電除塵器，即可滿足煙塵濃度低于5mg/Nm3的超低排放要求。系統(tǒng)工藝改造圖2所示。

轉(zhuǎn)爐煤氣干法回收與凈化系統(tǒng)工藝改造的關(guān)鍵就在于此，在煤氣切換站與排放煙囪之間增設(shè)除塵效果佳（可實(shí)現(xiàn)超低放排）、除霧效果好的濕式電除塵器。由它來(lái)“把好最后一道排放關(guān)”，實(shí)際上，這也是最關(guān)鍵的“一道關(guān)”。

改造后的工藝與原有干法系統(tǒng)相比主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）放散階段（煙囪排放）煙塵濃度長(zhǎng)期保持在2～5mg/Nm3；（2）更加適合于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有及新建干法除塵系統(tǒng)的改造升級(jí)。目前的干法除塵系統(tǒng)基本上內(nèi)部布置都比較緊湊，無(wú)法增設(shè)其他設(shè)備（如在切換站與風(fēng)機(jī)消音器之間增設(shè)濕式電除塵器，這種工藝路線也可以達(dá)到超低排放的要求，但比較適合于新建項(xiàng)目）。但普遍切換站與煙囪之間的場(chǎng)地相對(duì)都比較寬裕，這就為該改造工藝提供了便利條件。（3）新增濕式電除塵器所需水系統(tǒng)可與原干法系統(tǒng)煤氣冷卻器水系統(tǒng)共用，無(wú)需新建。節(jié)約改造成本，同時(shí)不增加耗水量。（4）與其他改造工藝相比，節(jié)電效果顯著。（5）對(duì)于原系統(tǒng)工藝基本不存在影響，僅將原切換站控制與濕式電除塵器工作指令進(jìn)行連鎖，實(shí)現(xiàn)濕法電除塵器在放散階段工作、回收階段停機(jī)，滿足節(jié)能降耗的要求。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于傳統(tǒng)干法系統(tǒng)為滿足“超低排放”的號(hào)召，又困于場(chǎng)地受限、資金受限等因素，該改造工藝不失為一個(gè)立竿見(jiàn)影的解決辦法。新建干法系統(tǒng)已經(jīng)逐步向著超低排放的方向邁進(jìn)，現(xiàn)有項(xiàng)目則要迎頭趕上，為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)做出更多的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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