转炉煤气干法静电除尘器

郝旭东

【摘要】在我国较大型的炼钢转炉中，对干法除尘的应用并不普遍，而且就少数采取干法除尘的企业而言，干法涉及的装置也基本依靠进口，所以要实现干法除尘的设计转化以及安装、制造国产化还有很长一段路要走。龙钢就是采取干法除尘系统的少数企业之一。在本案，笔者主要对龙钢转炉煤气干法静电除尘器的结构、特点以和使用效果做了详细的介绍。

【关键字】煤气 干法静电除尘器 干法除尘系统

【中图分类号】TF321.9 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0495-02

干法和湿法是现代转炉煤气的两大除尘净化手段，干法净化手段源自德国，即LT法；湿法净化手段主要源自日本的OG法。龙钢210t转炉除尘系统的投入使用标志着干法除尘工程的顺利完成。此工程采用转炉煤气干法除尘工艺系统，这种工艺不仅实现了灰尘收集循环利用以及煤气回收，其还具备高效节能、低投入等特点。炉煤气干法除尘工艺能将灰尘排放量控制在10mg/Nm3内，除尘效率高达99%，其具备良好的经济效益和社会效益。在本文，笔者将详细介绍龙钢转炉煤气干法的施工工艺，以及静电除尘器的结构和特点。通过比较干法与湿法的除尘效果，得出一个结论是转炉煤气干法静电除尘器是现代化炼钢转炉中最有效的除尘手段之一。

一、干法除尘的工艺以及流程

（一）干法除尘净化系统的构成成分

干法除尘净化系统的组成部分相当多，主要的构成成分包括火炬、煤气冷却器、切换站、轴流风机、静电除尘器、链式输送机以及蒸发冷却塔等。

（二）干法除尘的流程

转炉煤气一煤气回收系统标准部件（此时的转炉煤气温度降至850-1000℃）→蒸汽冷却塔（采取高压蒸汽将水雾化后进行冷却转炉煤气，此时30%-40%的粉尘会沉降，由输送机输送至粗粉烟尘仓）→静电除尘器（收集剩余的60%-70%的粉尘，由链式输送机输送至细粉仓）→排出煤气。

经净化后得到的煤气，不合格的煤气经火炬装置被放散；合格的煤气将会经煤气冷却器降温至70-80℃，再由加压机加压并与混合煤气管网并网投入社会使用。干法除尘净化系统选取自动转炉与控制的方式。关于烟仓里的粉尘，将其加湿后进行重烧结处理。

二、静电除尘器的结构与特点

（一）静电除尘器的结构

由图可知，静电除尘器的结构装置包括壳体、钢支柱、外部梯楼、平台、内部走台、阴极部分、阳极部分、收尘极板、阴极电晕线、振打方式、刮灰系统、输灰系统、润滑系统、氮封系统以及其他辅助系统。

装置的主要部分有：气流分布板、环梁、筒体、锥形进出风口、保温箱、防爆门、拉链机槽体等。

（二）静电除尘器的结构特点

1，静电除尘器的结构主要选用的是圆筒形壳体、锥形进出气口。气流经进口分布板后柱塞状进入四大电场，该结构的设置理由是能够降低装置爆炸的概率，而且电场一旦出现爆炸事故，当压力增至某一高度，装置的自恢复式泄爆阀会自动开启进行泄压作业，从而保障了装置内部设备的安全。静电除尘系统设置的环形梁结构以及圆筒形壳体确保了设备的抗热、抗变形以及强度更高。

2.扇形刮灰装置的轴承润滑手段选取的是中央润滑系统。针对有漏风隐患的部位都进行氮气密封，目的是避免氧气被吸入静电除尘装置内，从而降低装置爆炸的概率。需要注意的两点是：第一、静电除尘装装置容易出现漏风的部位包括保温箱、高压电源、闸板阀、卸灰阀、输灰系统、进油管；第二、必须在氮气中掺人合适的压缩空气，借此控制氮气的浓度，避免导电现象的出现。

3，远程联动控制与手动控制是静电除尘器控制的两大控制形式。采取静电除尘器手动控制方式，所有的电气设备均可以脱机运行（即设备不依靠上位监控系统和PLC程序，只受继电逻辑的控制），从而实现振打或者全部设备的单动，极大地方便了电气设备的检修与调试，为电气设备的联动提供了准备条件。需要注意的一点是，必须要留有一个信号接口以方便静电除尘器自身低压电控涉及到的工艺控制同PLC联络。静电除尘器自身低压电控涉及到的工艺控制包括泄爆阀状态、温度检测、CO浓度检测、静电除尘器进口烟气流检测等。此外需要注意的是：静电除尘器现场必须配置防爆型的照明、控制箱等设备。

4，严格遵照圆筒形壳体设计静电除尘器的内部结构件。电场相同极间的距离应该设置为400毫米，并且选取B8线作为一电场的阴极线，V25线作为二、三场的阴极线。选取ZT24形的阳极板。阴阳极清灰的振打方式也要有严格的要求，静电除尘器的阳极选用的是侧部挠臂捶振打，而阴极选用的是顶部凸轮提升振打方式。在装置的壳体下部装置有扇形刮灰设备，用于收集阴阳极的粉尘，并将灰尘置人装置下方的链式输送机。

（三）龙钢除尘系统工艺及工艺设备参数

210吨转炉主要工艺参数：

转炉最大出钢量：230I/炉；

平均出钢量：210t/炉；

平均冶炼周期：35～40min；

蒸发冷却器进口最高温度：1000℃；

每座转炉最大烟气量（出炉口处）：118000Nm3/h（标况）；

烟气出炉口进人烟罩温度：燃烧期：1400～1650℃，回收期：1200～1400℃；

三、干法与湿法除尘性能的比较

干法除尘系统采用了先进的工艺和控制技术，将干湿除尘的各种性能指标进行对比，干法除尘的优势更为明显。下面是干法和湿法除尘的经济效益和环保效益的比较表：

由上图可以看出，采用干法除尘在经济效益以及环保效益方面均具有很大的优势，采用干法除尘不仅省水、省电，而且运行成本投资业相当的低。我国的钢铁企业或者相关企业，如果采取干法除尘技术进行相应的作业，一方面有利于社会的持续发展，另一方面降低了企业的投资陈本，有效提高了企业的实际收益。

四、龙钢转炉煤气静电除尘器使用效果

龙钢转炉煤气静电除尘器使用效果极其明显，具体的效果如下图所示：

通过以上测试结果显示，龙钢的煤气干法除尘工艺技术非常成功。干法除尘系统中静电煤气除尘效果相当好，完全符合我国环保排放的标准。干法除尘技术应该在各大企业得到推广和应用，借此实现社会的和谐、环境的保护以及经济的健康持续发展。

五、总结

干法除尘系统的运行符合炼钢工艺的实际变化情况。各大企业应该积极应用干法除尘技术，经相关数据显示，该除尘法具备除尘效率高、综合运行费用低、能源回收利用率高等优势，而且干法除尘技术还具有一大优势，那就是可以部分或全部补偿转炉炼钢过程中的能耗，从而实现企业转炉低能炼钢或负能炼钢的目标。干法除尘的实践证明，今后除尘技术发展的方向就是干法除尘技术。在炼钢生产中，其将会被逐步得到推广和应用。