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轉(zhuǎn)爐煤氣除塵技術(shù)及除塵方式對(duì)比解析

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關(guān)鍵詞: 凈化除塵,轉(zhuǎn)爐煤氣除塵,除塵技術(shù)

    目前轉(zhuǎn)爐煤氣除塵主要分為干法除塵、半干法除塵和濕法除塵。轉(zhuǎn)爐煤氣產(chǎn)生后首先進(jìn)入汽化冷卻煙道,煤氣溫度由1500℃降至900℃,然后再進(jìn)入煤氣除塵系統(tǒng)。

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    1、除塵技術(shù)匯總

    1.干法除塵

    轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器,經(jīng)霧化噴嘴噴出水霧將煤氣直接冷卻到200℃,噴水量根據(jù)煤氣放熱量精確控制,所噴出的水霧完全蒸發(fā);噴水降溫的同時(shí)對(duì)煤氣進(jìn)行了調(diào)質(zhì)處理,使粉塵的比電阻有利于電除塵器的捕集。蒸發(fā)冷卻器可以捕集煤氣中30%左右的粉塵(主要為大顆粒粉塵)。冷卻調(diào)質(zhì)后的煙氣進(jìn)入靜電除塵器,荷電粉塵在電場(chǎng)力的作用下向集塵極運(yùn)動(dòng)并在其上沉積,煤氣含塵量進(jìn)一步降低。凈化后的煤氣再送往煤氣冷卻器降溫到70℃左右。最后根據(jù)煤氣中一氧化碳和氧氣含量決定對(duì)其回收或者放散。

    2.半干法除塵

    轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器,蒸發(fā)冷卻器霧化噴嘴噴入的水霧完全蒸發(fā),吸收煤氣熱量,煤氣冷卻降溫至200℃,然后送往環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管進(jìn)行精除塵。在文氏管喉口處噴入的循環(huán)水霧化后和煤氣中粉塵充分接觸,粉塵被潤(rùn)濕,含塵水滴進(jìn)入脫水器和煤氣分離,煤氣得到進(jìn)一步除塵。

    3.濕法塔文除塵

    轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)入噴淋洗滌塔,噴淋洗滌塔通過噴入大量冷卻水將煤氣溫度降至飽和溫度(約70℃)并捕集煤氣中粗顆粒的粉塵,達(dá)到粗除塵的目的。然后轉(zhuǎn)爐煤氣送往環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管作進(jìn)一步的精除塵。在文氏管喉口處噴入的循環(huán)水霧化后和煤氣中粉塵充分接觸,粉塵被潤(rùn)濕,含塵水滴進(jìn)入彎頭脫水器和旋流脫水塔,含塵水滴和煤氣分離,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步除塵。環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管除了起到除塵作用,還兼作調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐爐口微差壓的作用。

    4.濕法二文除塵

    轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)入溢流文氏管(一文),在溢流文氏管噴入大量冷卻水使煤氣溫度降至飽和溫度,同時(shí)除去煤氣中的粗顆粒的粉塵,再進(jìn)入重力擋板脫水器脫水。脫水后進(jìn)入RD矩形文氏管(二文)進(jìn)行精除塵,含塵水滴在彎頭脫水器、旋流脫水器中和煤氣進(jìn)行分離,轉(zhuǎn)爐煤氣實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步除塵。

    2、除塵方式比較

    1.干法靜電除

    轉(zhuǎn)爐煤氣干法靜電除塵有以下缺點(diǎn):爆炸問題和二次揚(yáng)塵問題。轉(zhuǎn)爐煤氣在靜電除塵器中滿足爆炸的條件:一氧化碳濃度在爆炸范圍內(nèi);煤氣溫度為200℃左右,低于一氧化碳在空氣中燃點(diǎn)溫度;靜電除塵器放電過程產(chǎn)生火花。轉(zhuǎn)爐煤氣在靜電除塵器中存在爆炸危險(xiǎn),因此在靜電除塵器兩端裝有三級(jí)卸爆閥,以保證靜電除塵器內(nèi)壓力的釋放。干法靜電除塵系統(tǒng)對(duì)工人的運(yùn)行操作提出了較高的要求。轉(zhuǎn)爐干法靜電除塵器通過機(jī)械振打清除積塵板上灰塵。由于有振打,會(huì)引起二次揚(yáng)塵,靜電除塵器出口粉塵濃度只能達(dá)到20~30mg/m3。

    2.濕法除塵

    轉(zhuǎn)爐煤氣濕法除塵主要有以下缺點(diǎn):耗水耗電量較高,風(fēng)機(jī)故障率較高。不論是濕法塔文除塵系統(tǒng)還是濕法二文除塵系統(tǒng),轉(zhuǎn)爐煤氣降溫均采用噴淋洗滌降溫方式。相對(duì)于蒸發(fā)冷卻降溫方式,噴淋洗滌降溫方式消耗大量的濁環(huán)水,并且需要建立單獨(dú)的水處理系統(tǒng),以對(duì)濁環(huán)水進(jìn)行處理回收。濕法塔文除塵系統(tǒng)采用環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管除塵器,用水量較濕法二文除塵系統(tǒng)有所減少。

    文氏管除塵器屬于一種高能耗的濕式除塵器。相比靜電除塵器的幾百帕阻力,文氏管除塵器阻力為2~5kPa,接近靜電除塵器阻力的10倍。濕法二文除塵系統(tǒng)中有兩個(gè)文氏管除塵器,濕法塔文除塵系統(tǒng)中只有一個(gè)環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管除塵器,系統(tǒng)阻力較濕法二文除塵系統(tǒng)要低。但濕法除塵系統(tǒng)和干法靜電除塵相比,阻力要高很多,系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)耗電量也較干法高。

    潮濕的粉塵易粘附于風(fēng)機(jī)葉輪,風(fēng)機(jī)葉輪動(dòng)靜平衡遭到破壞。為避免風(fēng)機(jī)葉輪粘灰,需要定期拆開風(fēng)機(jī)殼體用高壓水沖洗風(fēng)機(jī)葉輪及風(fēng)機(jī)內(nèi)殼。

    3.半干法除

    轉(zhuǎn)爐煤氣半干法除塵是在轉(zhuǎn)爐煤氣干法和濕法環(huán)縫除塵的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,它結(jié)合了這兩種除塵方式的特點(diǎn)。轉(zhuǎn)爐煤氣半干法除塵系統(tǒng)只有一個(gè)環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管除塵器,系統(tǒng)阻力和濕法塔文除塵系統(tǒng)相當(dāng),高于干法靜電除塵系統(tǒng),但由于半干法除塵系統(tǒng)采用蒸發(fā)冷卻方式對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣降溫,系統(tǒng)耗水量較濕法塔文除塵系統(tǒng)要低。半干法除塵系統(tǒng)和濕法除塵系統(tǒng)一樣,也存在風(fēng)機(jī)葉輪粘灰的問題,因此需要定期清洗葉輪和葉殼灰塵。

    3、綜合比較

    干法和半干法除塵采用蒸發(fā)冷卻方式,濕法除塵采用噴淋冷卻方式,因此濕法除塵系統(tǒng)除塵降溫耗水量較干法和半干法系統(tǒng)高,另外,濕法除塵系統(tǒng)除了除塵降溫耗水之外,還需要對(duì)脫水彎頭、旋風(fēng)脫水器以及風(fēng)機(jī)葉片等處進(jìn)行噴水清洗,因此濕法除塵系統(tǒng)總耗水量較干法除塵系統(tǒng)高很多。

    相比濕法和半干法除塵,干法靜電除塵不需要獨(dú)立的濁水處理系統(tǒng),節(jié)省了占地空間,但干法除塵煤氣冷卻器進(jìn)口煙氣仍有含塵量(約30mg/m3),因此煤氣冷卻器旁邊設(shè)有蓄水池,煤氣冷卻循環(huán)水送往水處理站進(jìn)行處理并循環(huán)使用。

    干法除塵煤氣出口溫度70℃,濕法除塵煤氣出口溫度60~65℃,兩者均為飽和狀態(tài)。以溫度分別為70℃和65℃的飽和煤氣為例,70℃飽和煤氣比65℃飽和煤氣多帶走水量為93g/m3,100t轉(zhuǎn)爐煤氣流量55047m3/h,計(jì)算得到煤氣多帶走水量為5.1m3/h。因此,干法除塵補(bǔ)水量略高于濕法除塵。

    干法除塵系統(tǒng)阻力約8kPa,濕法塔文和半干法除塵系統(tǒng)阻力約20kPa,濕法二文除塵系統(tǒng)阻力約24kPa。因此,濕法塔文和半干法除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)耗電量相當(dāng),干法除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)耗電量最少,濕法二文除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)耗電量最高。

    (審核編輯: 林靜)

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