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幾種常見轉爐煤氣的除塵技術彙總
發表時間:2020-05-25     閱讀次數:     字體:【
目前轉爐煤氣除塵主要分為幹法除塵、半幹法除塵和濕法除塵。轉爐煤氣産生後首先進入汽化冷卻煙道,煤氣溫度由1500℃降至900℃,然後再進入煤氣除塵系統。 1除塵技術彙總 1幹法除

目前轉爐煤氣除塵主要分為幹法除塵、半幹法除塵和濕法除塵。轉爐煤氣産生後首先進入汽化冷卻煙道,煤氣溫度由1500℃降至900℃,然後再進入煤氣除塵系統。

1除塵技術彙總

1幹法除塵

轉爐煤氣進入蒸發冷卻器,經霧化噴嘴噴出水霧将煤氣直接冷卻到200℃,噴水量根據煤氣放熱量精确控制,所噴出的水霧完全蒸發;噴水降溫的同時對煤氣進行了調質處理,使粉塵的比電阻有利于電除塵器的捕集。蒸發冷卻器可以捕集煤氣中30%左右的粉塵(主要為大顆粒粉塵)。冷卻調質後的煙氣進入靜電除塵器,荷電粉塵在電場力的作用下向集塵極運動并在其上沉積,煤氣含塵量進一步降低。淨化後的煤氣再送往煤氣冷卻器降溫到70℃左右。最後根據煤氣中一氧化碳和氧氣含量決定對其回收或者放散。

2半幹法除塵

轉爐煤氣進入蒸發冷卻器,蒸發冷卻器霧化噴嘴噴入的水霧完全蒸發,吸收煤氣熱量,煤氣冷卻降溫至200℃,然後送往環縫可調喉口文氏管進行精除塵。在文氏管喉口處噴入的循環水霧化後和煤氣中粉塵充分接觸,粉塵被潤濕,含塵水滴進入脫水器和煤氣分離,煤氣得到進一步除塵。

3濕法塔文除塵

轉爐煤氣進入噴淋洗滌塔,噴淋洗滌塔通過噴入大量冷卻水将煤氣溫度降至飽和溫度(約70℃)并捕集煤氣中粗顆粒的粉塵,達到粗除塵的目的。然後轉爐煤氣送往環縫可調喉口文氏管作進一步的精除塵。在文氏管喉口處噴入的循環水霧化後和煤氣中粉塵充分接觸,粉塵被潤濕,含塵水滴進入彎頭脫水器和旋流脫水塔,含塵水滴和煤氣分離,實現進一步除塵。環縫可調喉口文氏管除了起到除塵作用,還兼作調節轉爐爐口微差壓的作用。

4濕法二文除塵

轉爐煤氣進入溢流文氏管(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,同時除去煤氣中的粗顆粒的粉塵,再進入重力擋闆脫水器脫水。脫水後進入RD矩形文氏管(二文)進行精除塵,含塵水滴在彎頭脫水器、旋流脫水器中和煤氣進行分離,轉爐煤氣實現進一步除塵。

2除塵方式比較

1幹法靜電除

轉爐煤氣幹法靜電除塵有以下缺點:爆炸問題和二次揚塵問題。轉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範圍内;煤氣溫度為200℃左右,低于一氧化碳在空氣中燃點溫度;靜電除塵器放電過程産生火花。轉爐煤氣在靜電除塵器中存在爆炸危險,因此在靜電除塵器兩端裝有三級卸爆閥,以保證靜電除塵器内壓力的釋放。幹法靜電除塵系統對工人的運行操作提出了較高的要求。轉爐幹法靜電除塵器通過機械振打清除積塵闆上灰塵。由于有振打,會引起二次揚塵,靜電除塵器出口粉塵濃度隻能達到20~30mg/m3。

2濕法除塵

轉爐煤氣濕法除塵主要有以下缺點:耗水耗電量較高,風機故障率較高。不論是濕法塔文除塵系統還是濕法二文除塵系統,轉爐煤氣降溫均采用噴淋洗滌降溫方式。相對于蒸發冷卻降溫方式,噴淋洗滌降溫方式消耗大量的濁環水,并且需要建立單獨的水處理系統,以對濁環水進行處理回收。濕法塔文除塵系統采用環縫可調喉口文氏管除塵器,用水量較濕法二文除塵系統有所減少。

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。濕法二文除塵系統中有兩個文氏管除塵器,濕法塔文除塵系統中隻有一個環縫可調喉口文氏管除塵器,系統阻力較濕法二文除塵系統要低。但濕法除塵系統和幹法靜電除塵相比,阻力要高很多,系統引風機耗電量也較幹法高。

潮濕的粉塵易粘附于風機葉輪,風機葉輪動靜平衡遭到破壞。為避免風機葉輪粘灰,需要定期拆開風機殼體用高壓水沖洗風機葉輪及風機内殼。

3半幹法除

轉爐煤氣半幹法除塵是在轉爐煤氣幹法和濕法環縫除塵的基礎上産生的,它結合了這兩種除塵方式的特點。轉爐煤氣半幹法除塵系統隻有一個環縫可調喉口文氏管除塵器,系統阻力和濕法塔文除塵系統相當,高于幹法靜電除塵系統,但由于半幹法除塵系統采用蒸發冷卻方式對轉爐煤氣降溫,系統耗水量較濕法塔文除塵系統要低。半幹法除塵系統和濕法除塵系統一樣,也存在風機葉輪粘灰的問題,因此需要定期清洗葉輪和葉殼灰塵。

3綜合比較

幹法和半幹法除塵采用蒸發冷卻方式,濕法除塵采用噴淋冷卻方式,因此濕法除塵系統除塵降溫耗水量較幹法和半幹法系統高,另外,濕法除塵系統除了除塵降溫耗水之外,還需要對脫水彎頭、旋風脫水器以及風機葉片等處進行噴水清洗,因此濕法除塵系統總耗水量較幹法除塵系統高很多。

相比濕法和半幹法除塵,幹法靜電除塵不需要獨立的濁水處理系統,節省了占地空間,但幹法除塵煤氣冷卻器進口煙氣仍有含塵量(約30mg/m3),因此煤氣冷卻器旁邊設有蓄水池,煤氣冷卻循環水送往水處理站進行處理并循環使用。

幹法除塵煤氣出口溫度70℃,濕法除塵煤氣出口溫度60~65℃,兩者均為飽和狀态。以溫度分别為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轉爐煤氣流量55047m3/h,計算得到煤氣多帶走水量為5.1m3/h。因此,幹法除塵補水量略高于濕法除塵。

幹法除塵系統阻力約8kPa,濕法塔文和半幹法除塵系統阻力約20kPa,濕法二文除塵系統阻力約24kPa。因此,濕法塔文和半幹法除塵系統風機耗電量相當,幹法除塵系統風機耗電量最少,濕法二文除塵系統風機耗電量最高。

部分信息節選自《轉爐煤氣除塵技術比較和新幹法除塵技術探析》,第一作者胡建亮


 
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