濟鋼第一煉鋼廠25t轉爐一次除塵系統(tǒng)改造
1 概述
濟南鋼鐵集團總公司第一煉鋼廠（簡稱濟鋼第一煉鋼廠）現(xiàn)有3座25t轉爐，原設計年產(chǎn)鋼量85萬t，隨著生產(chǎn)形勢的需要，3座轉爐于1999年進行擴容改造，每爐出鋼量達到42t，達到年產(chǎn)鋼240萬t。隨著裝入量的增加，冶煉過程中煙氣產(chǎn)生量相應增加，據(jù)測算瞬時最大煙氣量達到53000m3/h。該煙塵主要是通過汽化冷卻煙道經(jīng)一文粗除塵、二文精除塵，兩級彎頭脫水器脫水，水霧分離器汽水分離后由一次除塵風機抽至三管放散煙囪排放。但由于濟鋼第一煉鋼廠在轉爐擴容后對一次除塵系統(tǒng)并未進行配套改造，除塵能力小，經(jīng)常出現(xiàn)爐口冒黃煙、除塵效果差、含塵濃度高等問題，極大地污染了環(huán)境，制約著轉爐的正常生產(chǎn)，因此需要對一次除塵系統(tǒng)進行改造。
2 存在問題分析
（1）風機抽力偏小。D700風機處理能力為700m3/min，但按目前裝入量和供氧強度計算，最大煙氣量達900m3/min，風機能力顯然滿足不了煙氣量的要求。在冶煉過程中，在最大降碳速度期間仍有煙氣冒出爐口。
（2）一文、二文不匹配。無論從除塵系統(tǒng)實際運行情況還是從理論計算上來看，一文偏小，阻損大；二文由于拆除了R－D板后截面過大，阻損小，影響爐前抽煙效果和煙氣處理后的含塵量。
（3）排污系統(tǒng)結構復雜，管道多，且為封閉的管道，維護困難，在一定程度上影響了系統(tǒng)運行。
（4）除塵水水質差。濟鋼第一動力廠處理的除塵水懸浮物和硬度都較高，使整個系統(tǒng)容易結垢堵塞，導致爐前抽煙效果差，成為制約轉爐一次除塵系統(tǒng)正常運行的重要因素。
（5）風機管道長，彎道多，阻損大。
（6）二次除塵罩設計不合理，影響二次除塵作用的發(fā)揮。
（7）監(jiān)控系統(tǒng)不完善，不利于故障的判斷和及時處理。
（8）煤氣回收時風機后壓力高，影響了爐前抽煙效果。
3 改進方案
針對一次除塵系統(tǒng)存在的上述問題，對系統(tǒng)進行改進。改進后一次除塵系統(tǒng)工藝如圖1所示。
 圖1 25t轉爐一次除塵系統(tǒng)改造工藝流程 |
（1）在不改變現(xiàn)有風機房的基礎上，加大風機葉輪直徑，采用三元流葉輪，把風機處理能力提高到900m3/min,滿足煙氣量大的要求。
（2）一文溢流水封改為水平可調式，增加調整裝置，減少水封內積灰。
（3）為提高脫水效果，一級彎脫水器改為重力脫水器，二級彎頭脫水器后增加復式擋板，以避免煙氣中直徑較小的水滴由于沉降速度小于上升氣流速度而隨氣流一起流動。由于擋板的存在，水滴撞擊擋板之后，速度急劇降低，同時也增加了水滴碰撞、聚積使直徑變大的幾率。這樣煙氣塵粒將進一步脫水。同時在脫水器后部增設噴霧脫水噴槍，提高霧化效果，加劇煙塵沉降。
（4）根據(jù)改進的風機能力及現(xiàn)在的煙氣量，對一文、二文進行改造，一文由方形500mm×500mm改為圓形φ620mm，二文在不更換的前提下改為可調式，實現(xiàn)一文、二文的合理匹配。
（5）污水系統(tǒng)：主排污管道改為明槽；排污管加大管徑，減少數(shù)量；負壓水封改為不帶溢流管的結構，從而實現(xiàn)污水及排污系統(tǒng)的整體優(yōu)化。
（6）徹底解決除塵水的水質問題。全部進行加藥處理，選擇性能優(yōu)良的藥劑處理設備，以及合理的加藥方式與地點，加藥后的水質硬度分析等指標可與汽化室聯(lián)網(wǎng)控制；要求動力必須提供合格符合指標的水質，滿足工藝要求。
（7）完善系統(tǒng)監(jiān)控，恢復一文前壓力、溫度檢測，增加一文后溫度、二文前壓力、水霧分離器后壓力、擋板脫水器后壓力、風機進口溫度、偶合器進出口壓力、溫度檢測及報警、風機軸承溫度、風機流量等監(jiān)測點，并實現(xiàn)汽化室—風機房—主控室三地聯(lián)網(wǎng)。
（8）廠房頂重新敷設風機管道，減少彎頭數(shù)量和管道長度，從而減少系統(tǒng)阻力。
（9）對二次除塵罩結構進行優(yōu)化，并對爐體四周封閉，提高二次除塵效率，減少廠房冒黃煙。
（10）在爐口周圍增設水氣霧化除塵噴頭，以吸附爐口冒出的煙塵，減少煙塵外溢。
（11）完善煤氣回收系統(tǒng)，在風機房至煤氣柜之間增設一條φ1400mm的管道，以降低煤氣回收時的機后壓力，提高機前負壓。
（12）一文至二文的聯(lián)接管由820mm×820mm改為920mm×920mm，保證煙氣與塵粒充分分離。
4 實施效果
根據(jù)制定的改進方案，首先在2#轉爐實施，之后在1#、3#轉爐全部推廣應用。實踐證明，在目前供氧強度、裝入量、加料制度等工藝條件下，改進后的轉爐一次除塵系統(tǒng)能力明顯提高，除塵效果大大改善，廠房頂不再有大的黃煙冒出，風機后流量達53000m3/h，說明改進后的抽引量與改進前理論計算相符，達到了提高除塵效果的目的。
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