[发明专利]一种降低颗粒物排放的转炉一次除尘系统及其使用方法

说明书

一种降低颗粒物排放的转炉一次除尘系统及其使用方法，系统的烟气收集罩与转炉相配合，烟气收集罩、一级喷雾洗涤塔、二级喷雾洗涤塔、环缝文氏管、烟气水雾分离器、第一旋流脱水器、第二旋流脱水器和一次除尘风机依次串联连通；方法为：转炉炼钢过程中一次除尘风机启动，转炉烟气在一级喷雾洗涤塔、二级喷雾洗涤塔和第一烟气管道依次进行洗涤，经过环缝文氏管加速，再经喷吹高压蒸汽，形成水雾烟气进入烟气水雾分离器，受旋流作用水滴形成的水流与烟气分离，烟气再经第一旋流脱水器和第二旋流脱水器脱水，进入一次除尘风机。本发明的方法能保证烟气颗粒物含量达到15mg/Nm³以下，满足排放要求。

技术领域

本发明涉及转炉除尘处理技术领域，具体涉及一种降低颗粒物排放的转炉一次除尘系统及其使用方法。

背景技术

在转炉吹氧冶炼过程中，炉内铁水与氧气发生化学反应，产生高达1600℃的高温烟气，称为转炉煤气，其主要成分是CO、CO₂、SO₂、N₂、O₂和含铁粉尘，具有高温、有毒、易燃易爆、含尘量高等特点；在冶炼中期，CO含量高达80％以上，含铁粉尘浓度达150～200mg/Nm³，其热值高，数量大，是宝贵的二次能源。有效回收利用转炉煤气，不仅能大幅降低炼钢工序生产成本，实现负能炼钢，而且能极大程度上降低钢厂污染物排放总量，实现清洁生产。

转炉煤气除尘是实现煤气资源合理回收的核心技术，转炉煤气除尘包括一次除尘、二次除尘和岗位除尘3部分。而一次除尘系统直接影响转炉煤气、蒸汽的回收利用，也是电能等能源的主要消耗部分，是实现“负能炼钢”的关键。

多年来，转炉烟气净化技术的发展主要围绕净化煤气质量、减少或者消除二次污染、减少投资额度、降低运行维护成本、提高工艺设备可操作性，以及提高经济效益、环境效益等方面进行；随着转炉单炉冶炼装入量逐渐增大，再加上除尘技术不断推陈出新，目前主流氧气转炉炼钢的转炉烟气除尘回收工艺主要有干法和湿法2大派系；其中，转炉煤气干法除尘回收工艺的典型代表性为LT法，转炉煤气湿法除尘回收工艺的典型代表为OG法。

LT法转炉煤气干法除尘回收工艺，由德国鲁奇公司和蒂森钢厂于20世纪60年代末联合开发研制；该除尘回收工艺造价高、自动控制连锁多，要求自动化程度高；采用的机械设备多、结构复杂，故障率高，维修时间长；除尘后煤气温度高，须采用专用冷却系统冷却后方可进煤气柜等缺点。

OG法转炉煤气湿法除尘回收工艺，由日本新日铁和川崎公司于20世纪60年代联合开发研制，该回收工艺具有煤气含尘浓度高、系统阻力大、能耗大、水治理设施大、循环水量与耗水量多的缺点。

新OG法除尘技术是在传统OG法湿法除尘技术基础上改进后的一种转炉一次烟气湿式除尘工艺；其主要改进之处在于将传统OG法的溢流文氏管、RD文氏管、湿旋脱水器改为喷淋洗涤塔、环缝装置、旋流脱水塔；新OG法对排放浓度的控制机理是通过提高环缝文氏管的压差，增加环缝文氏管的烟气流速以降低烟气排放含尘量。

由于新OG法除尘技术仍然沿用大量浊环水循环洗涤含尘煤气的净化方式，耗水量仍然很高；新OG法处理后的煤气含尘浓度仍达约50mg/Nm³，难以满足≤20mg/Nm³超低排放要求。

为此，围绕新OG法炼钢转炉一次除尘，国内外研发人员开展了大量的工作，主要体现在以下几个方向：