特厚煤層頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)

特厚煤層頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)的優(yōu)化與改進(jìn)

1.og除塵系統(tǒng)嚴(yán)重滯后自1999年6月至10月唐鋼2號(hào)150噸復(fù)轉(zhuǎn)爐開(kāi)始運(yùn)行以來(lái)，相關(guān)參數(shù)與工藝要求不一致，導(dǎo)致拆除系統(tǒng)（og）系統(tǒng)堵塞嚴(yán)重，煤氣表和火焰大量溢出，且控制系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)揮作用，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)。因此對(duì)系統(tǒng)研究、測(cè)試、維修與改造便成了首要解決的問(wèn)題。2.分析系統(tǒng)存在的問(wèn)題2.1系統(tǒng)含塵量高2.1.1煙氣捕集率低，大量煙氣與火焰從爐口外溢，使大梁溫升太高而變形，而且較大的黃煙對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,加重二次除塵負(fù)擔(dān)。2.1.2轉(zhuǎn)爐煤氣含塵量高，其含塵量一般在200mg/m3以上，造成管道結(jié)灰、喉口堵塞給煤氣回收利用帶來(lái)困難。2.1.3一級(jí)、二級(jí)文氏管阻損過(guò)大,超過(guò)3-4KPa的常規(guī)設(shè)計(jì)。2.1.4系統(tǒng)脫水效果不好：a.1800彎頭脫水器特別易堵,經(jīng)常發(fā)生排水管堵現(xiàn)象，使煙道積水而停產(chǎn)清理。b.由于脫水效果差,使煙氣在經(jīng)過(guò)1800、900彎頭脫水器時(shí),負(fù)壓排水器不能及時(shí)將水排出,管道發(fā)生水堵,風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象出現(xiàn)。2.2系統(tǒng)壓力大，阻損針對(duì)以上轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)的問(wèn)題，經(jīng)分析主要有如下原因：2.2.1系統(tǒng)煙氣量大并發(fā)生外溢主要是因?yàn)樾律?50t轉(zhuǎn)爐出鋼量較原來(lái)大大增加，致使系統(tǒng)需要的吹氧量增大，所需風(fēng)機(jī)要有較大壓力，顯然原系統(tǒng)風(fēng)機(jī)不能滿足要求。2.2.2系統(tǒng)阻損較大是由于喉口面積小，使大量煙氣不能迅速排出，從而提高了內(nèi)壓。2.2.3一級(jí)、二級(jí)文氏管阻損過(guò)大是由于其結(jié)構(gòu)形式、水量調(diào)配,布水形式等存在問(wèn)題，使煙氣霧化效果差，除塵效率低。2.2.4系統(tǒng)脫水效果不好主要是因?yàn)?800、900彎頭脫水器阻損大,且排水管道太細(xì)。3.系統(tǒng)優(yōu)化由上可知要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化主要是對(duì)文氏管、噴頭、脫水器、排水器的改進(jìn)。下面分別對(duì)其進(jìn)行論述。3.1加強(qiáng)文化管理3.1.1溢流水封結(jié)構(gòu)調(diào)整將原來(lái)的一文矩形喉口結(jié)構(gòu)改為圓形喉口結(jié)構(gòu)可減少煙塵阻力，減少煙塵經(jīng)過(guò)一文水的盲區(qū)。將上下溢流水封結(jié)構(gòu)改為與末段煙罩固定連接，擴(kuò)張段用非金屬補(bǔ)償器，并加防爆板。即可保證防爆作用，又可保證由于煙道熱膨脹使上下水封的錯(cuò)位造成的溢流水周邊的不均。溢流水封的作用是使煙道周邊長(zhǎng)期有均勻流動(dòng)的水膜，以隔離高溫?zé)煔鈱?duì)管壁的沖刷，并防止煙塵在干濕交界面上產(chǎn)生積灰結(jié)瘤。3.1.2喉口翻板尺寸調(diào)整由于喉口翻板及內(nèi)壁積灰堵塞，嚴(yán)重阻礙風(fēng)道暢通，根據(jù)現(xiàn)有風(fēng)機(jī)能力及系統(tǒng)狀況將喉口翻板尺寸由原來(lái)的315mm改為219mm，這樣兩側(cè)風(fēng)道間隙在翻板處于最大角度時(shí)，各增大48mm，使喉口通流面積增大34%，這樣減小了阻力，延長(zhǎng)了喉口清理周期。3.2噴嘴改造3.2.1改良布水結(jié)構(gòu)原來(lái)一文布水是噴濺式的，通過(guò)三個(gè)噴嘴射到錐型水盤上，形成水幕來(lái)實(shí)現(xiàn)一文除塵，但這種布水結(jié)構(gòu)租損大，特別在風(fēng)機(jī)能力不夠時(shí)，煙塵很難穿透水幕而且存在“盲區(qū)”。根據(jù)一文改造后水量、水壓、水質(zhì)情況，將一文噴嘴改為螺旋噴嘴，取消水盤，其各部因素的參數(shù)基本符合要求，可使煙塵與霧化的水滴充分接觸，又減少了阻力。同時(shí)也為二文的精除塵創(chuàng)造了條件。3.2.2空氣壓縮噴嘴的特點(diǎn)由于二文噴嘴較為復(fù)雜，維護(hù)要求高，且當(dāng)?shù)獨(dú)鈮毫Φ蜁r(shí)，噴嘴清理不及時(shí)，易造成堵塞。特別在一文除塵效果不好時(shí)，加之水壓、氮?dú)鈮毫Φ?，風(fēng)機(jī)作功效果較差，則二文翻板兩側(cè)易結(jié)瘤，從而影響正常除塵。而螺旋噴嘴的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，對(duì)較臟的水也能適應(yīng)，在較大水壓下噴出的水滴直徑大部分在1mm以下，同時(shí)使用過(guò)程由于省去復(fù)雜的機(jī)械與控制機(jī)構(gòu)，可靠性好；而且其水量在整個(gè)斷面上分布不太均勻、煙氣的霧化效果稍差，凈化后的煙氣含水量較大，這些缺點(diǎn)又可由濕旋脫水器彌補(bǔ)不足。因此二文用螺旋噴嘴的除塵效果也很好。3.3脫水器的改造3.3.1葉片排水槽式濾料彎頭脫水器(圖1)主要是利用含污水滴的氣流進(jìn)入脫水器后，因慣性及離心力作用，水滴被甩至脫水器的葉片及氣壁上沿壁流下,通過(guò)排水槽排走。按其角度不同有900、1800兩種。其缺點(diǎn)是:在雙文全濕式凈化系統(tǒng)中，文氏管后的彎頭脫水器,尤其一文后1800特別易堵,不得不停產(chǎn)清灰,影響生產(chǎn),且脫水效率不高。而撞擊式脫水器脫水效率高，>100的水滴脫水效率達(dá)99%，因此決定改造為重力脫水器。3.3.2利用滴內(nèi)直流旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行氣水分離氣流進(jìn)入脫水器后,因速度降低,并改變了流動(dòng)方向，而氣流中的水滴仍作直線加速沉降，當(dāng)一定直徑的水滴沉降速度大于氣內(nèi)上升速度時(shí)，就產(chǎn)生了氣水分離。重力脫水器對(duì)細(xì)水滴的脫除效率不高，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不易堵塞，也為二文精除塵減輕了負(fù)擔(dān)，實(shí)踐證明用作第一級(jí)設(shè)備特別有效3.3.3犯錯(cuò)了區(qū)域的可耗性屬于直流型旋風(fēng)器的一種(圖3)。但其內(nèi)增加了若干同心圓擋板。在旋風(fēng)器內(nèi)，水滴粒子以切線和徑向兩種運(yùn)動(dòng)造成一條合成拋線。無(wú)擋板的合成拋線O-A使粒子在器壁A處碰撞落下，如果增加了擋板,則拋線O-A將被截?cái)嘤贐點(diǎn)，縮短成O-B線。使粒子提前在B點(diǎn)撞落。同心擋板越多，拋線也越短，則水滴粒子碰撞落下的機(jī)會(huì)更多。氣流經(jīng)過(guò)擋板僅為3/4圈，故在同樣進(jìn)口氣速下，其阻力較無(wú)擋板返流型的小。雖然增加擋板將增加氣流與壁面摩擦的阻力，但旋風(fēng)器的阻力主要來(lái)自氣流傳動(dòng)，與器壁摩擦所產(chǎn)生的阻力僅占很小部分。二文后增加了濕旋脫水器與彎頭脫水器串聯(lián)，可有效的彌補(bǔ)彎頭脫水器的不足，經(jīng)測(cè)試每爐鋼脫水量20以上，為風(fēng)機(jī)減輕了水霧煙氣的負(fù)擔(dān)，有助于提高水滴粒子清除效率。3.4減少排水器滲流風(fēng)機(jī)前后的負(fù)壓、正壓排水器為地上鋼結(jié)構(gòu)形式，排水管徑小，筒體直徑小，經(jīng)常出現(xiàn)管徑堵塞現(xiàn)象，且清理困難，必須停產(chǎn)，同時(shí)清理時(shí)也不安全。為此利用生產(chǎn)間歇時(shí)間將排水器改為地面下水池式結(jié)構(gòu)，并將排水管徑加大。這樣做后完全避免了排水管堵塞現(xiàn)象，而且維護(hù)方便，可做到隨時(shí)清理水池污泥。從此風(fēng)機(jī)前后管道排水暢通，也不在發(fā)生管道水堵造成風(fēng)機(jī)喘振、機(jī)殼進(jìn)水現(xiàn)象,此項(xiàng)改動(dòng)簡(jiǎn)單實(shí)用，為生產(chǎn)帶來(lái)較大便利。4.風(fēng)機(jī)能力的優(yōu)化經(jīng)過(guò)對(duì)150t轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有關(guān)論證、計(jì)算與結(jié)構(gòu)優(yōu)化及一二文水量進(jìn)一步優(yōu)化與回歸分析等，使一次除塵系統(tǒng)的工藝參數(shù)趨于合理，逐漸適應(yīng)了現(xiàn)有設(shè)備狀況下的工況運(yùn)行。結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，一二文后與風(fēng)機(jī)前溫度下降了。煙氣處理情況大有好轉(zhuǎn)，煙塵排放量達(dá)標(biāo)，煤氣回收也正常了，被迫停產(chǎn)檢修的次數(shù)明顯減少，從而使設(shè)備的運(yùn)行趨于合理與科學(xué)。但我們知道，整個(gè)轉(zhuǎn)爐冶煉周期不是一個(gè)平穩(wěn)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，在吹煉過(guò)程的12分鐘左右所產(chǎn)生的煙氣量是不同的。隨著生產(chǎn)節(jié)奏的不斷加快，吹氧強(qiáng)度要加大，現(xiàn)有風(fēng)機(jī)能力不足的問(wèn)題越來(lái)越顯著。不能滿足