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1、宽厚板厂120t转炉OG系统内部培训教材 第一部分转炉烟气 关键点 转炉烟气的成分及特点 转炉烟气的处理方式 转炉烟气 炉气和烟尘 在转炉的吹炼过程中产生含CO成分为主体 少量的CO2和其他微量成分气体 其中还夹带着大量氧化铁 金属铁粒和其他颗粒细小的固体烟尘 这股高温 含尘的气流 冲出炉口进入烟罩和净化系统 在炉内的原生气体称炉气 冲出炉口以后称烟气 转炉烟气的特点是温度高 烟气量大 含尘量多 具有毒性和爆炸性 因此必须对转炉的烟气进行处理 炉气中所含尘埃为烟尘 烟尘中含尘量 标态 80 120g m3 转炉烟气的处理方式 有燃烧法和未燃法两种 燃烧法即炉气冲出炉口进入烟罩后 令其与足够的空
2、气混合 使烟气中可燃成分完全燃烧 形成大量的高温废气 再经冷却 净化 通过风机抽引排放到大气之中 负压操作 未燃法是炉气冲出炉口进入烟罩 通过控制使烟气中可燃成分尽量不燃烧 再经冷却 净化后 通过风机抽引送入回收系统中贮存并加以利用 微正压操作 烟尘的净化方式也有两种 即湿式净化和干式净化 目前绝大多数转炉烟气处理是采用未燃法 湿式净化回收系统 称OG系统 有的也采用燃烧法 干式净化回收系统 又称LT系统 未燃法烟气和烟尘的特点 未燃法烟气中可燃成分未燃烧称转炉煤气 未燃法的烟气量大约是供氧量的2倍左右 其发热值与CO含量有关 当转炉煤气中 CO 60 80 时 其发热值在7746 10085
3、kJ m3 未燃法烟尘呈黑色 颗粒接近灰尘的粒度 较难清除 其成分以FeO Fe2O3 石灰粉为主 还含有少量的SO2 C 金属铁 MnO P2O5 MgO等 烟尘回收后可做烧结矿原料 我厂120t转炉烟气的原始数据 我厂120t转炉OG系统的烟气流程 烟气 烟道 一文 重力脱水器 二文 900弯头脱水器 复挡旋风脱水器 变频风机 三通阀 回收 水逆阀 U型水封 放散 8万煤气柜80m放散塔 燃烧排放说明 三通阀故障或检修状态下 变频风机 旁通阀 80m放散塔 燃烧排放 烟气流程中主体设备的功能简介 烟道 收集 输导及冷却烟气 一文 雾化降温 灭火 粗除尘 泄压防爆 重力脱水器 将含尘水滴与烟
4、气分离 完成粗除尘 二文 雾化降温 精除尘 控制调整系统风压与风量 弯头及湿旋 在二文形成的含尘水滴 靠离心力的作用甩向脱水器的器壁 经机械碰撞后与烟气分离 完成精除尘 变频风机 提供煤气回收及煤气流动的动力 在机前形成负压 把烟气抽进管道 机后产生正压 把烟气送出管道 三通阀 控制煤气回收与放散的转换 水逆阀 U型水封 通过内部水位的控制 保证在正常回收时 煤气能顺利通过 在放散或检修时 切断与煤气柜管道的联通 旁通阀 回收阀组故障或检修时专用 放散塔 燃烧并排放不合格转炉煤气 第二部分OG系统概述 关键点 OG系统工艺流程 OG系统的任务及功能 系统概述 我厂转炉除尘系统采用OG法 由转炉
5、炉口排出的炉气温度约为1450 转炉汽化冷却装置出口即一文入口烟气温度要求约为800 1000 设置转炉汽化冷却装置的目的是收集转炉冶炼过程中的高温烟气并将其冷却下来 以便满足下一步除尘及煤气回收的要求 保证转炉炼钢的安全生产 同时可生产蒸汽回收大量热能供湘钢的生产和生活使用 降低转炉炼钢的生产成本 Oxygenconvertergasrecovery的三大系统及功能 汽化冷却系统 把烟道作为余热蒸汽锅炉 吸收烟气显热使其降温 同时锅炉产生蒸汽经分汽缸分配给各用户点使用 见汽化冷却部分 烟气净化系统 从一文到复挡旋风部分 主要功能有烟气灭火降温 除尘 泄压防爆 气水分离和控制调整系统风压与风量
6、等 煤气回收系统 从机前安全卸爆阀到U型水封部分 主要功能有提供系统动力 自动控制回收或放散转炉煤气 我厂OG系统的主要特点 OG 系统第4代的环缝式 RSW 可调喉口文氏管新技术 它调节性能好 成线性调节 除尘效率高 维修清洗方便 不堵塞喉口也不堵塞喷水口 在炉口设有微差压装置 用液压伺服系统调节环缝式文氏管的开口度来控制炉口微压差 在转炉烟气风机房内设有CO和微O2自动分析仪 可实现自动回收煤气 确保回收煤气量 85Nm3 t钢 并回收较高热值的煤气 其发热值 6690kJ Nm3 采用变频风机大幅降低了电耗和风机转速 提高了系统安全性 汽化冷却系统采用定压操作和汽包自动补水 降低软水耗量
7、 提高回收蒸汽的品质 全方位的联锁保护和自动控制提高了系统的安全性 我厂120t转炉OG系统工艺设备示意图 第三部分烟气净化系统 关键点 设备结构及参数 工艺控制功能 烟气净化系统CRT画面 烟气净化系统的组成 1 一级文氏管系统 2 二级文氏管系统 3 复挡旋风脱水器和900弯头脱水器系统 4 给水系统 5 炉口微压差系统 6 二文液压站系统 一级溢流文氏管 收缩角 12 5 入口直径 2600mm入口气速 20m s喉口直径 1080mm 外径 喉口长度 1100mm喉口流速 60m s扩散角 3 5 扩张段长度 8200mm出口直径 1800mm处理煤气量 83000Nm3 h烟气进口温
8、度 800 1000 烟气出口温度 72 供水流量 200 300m3 h供水水温 35 净化效率 95 水压 0 3 0 35MPa水中悬浮物 200mg LPH值 6 5 8 5工作压力 0 5 3 5Kpa供水制度 连续 溢流文氏管组件包括水冷夹套 溢流水封 喷嘴3个 收缩段 喉口 扩张段 设备总重约16 1t 总高13500mm 烟道末段与水冷夹套之间为法兰连接 水冷夹套的供水为净环水 供水量40m3 h 水压 0 3Mpa 进水 回水管径 89 4 管路上各有两个截止阀 型号 DN80 PH1 6Mpa 溢流水封在一文收缩段管壁上形成一层流动的水膜 用以阻隔烟气对管壁的冲刷 避免烟尘
9、在干湿交界面上积灰结瘤造成堵塞 溢流水封为开口式结构 有防爆 泄压 调节汽化冷却烟道受热膨胀而引起的位移等作用 设有溢流盆水平面调平装置 它能将歪斜度60mm调到水平 收缩段内设喷嘴喷水 雾化水在喉口段形成水幕 烟气经收缩段到达喉口段时已加速 高速气流冲击水幕使水得到二次雾化 形成细小水滴 在高速的紊流的气流中 细小水滴能迅速吸收气流中的热量而汽化 实现冷却 同时烟尘与水滴在高速紊流的气流中具有很高的相对速度 于喉口段与扩张段相互碰撞而聚集形成较大颗粒 经脱水器使含尘污水与烟气分离 实现净化 一级文氏管系统的控制功能 一文给水流量 FET 1303 流量值在CRT上显示 当流量小于180m3
10、h时报警 当流量小于150m3 h时报警并提氧枪 一文水箱给水流量 FET 1302 流量值在CRT上显示 一文入口压力 PT 1301 压力值在CRT上显示 一文入口温度 TE 1301 温度值在CRT上显示 水冷夹套排水温度 TE 1304 温度值在CRT上显示 当温度 60 时报警并提氧枪 未投入 水冷夹套给水温度 TE 1305 温度值在CRT上显示 撞击式重力脱水器 煤气处理量 83000Nm3 h烟气温度 72 烟气压力 3 5 4 0Kpa入口管末端 1900mm设备直径 4800mm设备高度 11000mm设备总重 25 3t脱水效率 99 桶内流速 17 20m s出口管 6
11、30mm 9 内部设备包括回转盖人孔2个 组合件 锥体1个 组合件 伞形园盘 出口管 含水烟气进入重力脱水器后 流速下降 流向折回呈180度改变 靠含尘水滴的自身重力实现气水分离 适用于粗除尘 在进气管的出口设有一个伞形园盘 气流撞击园盘后 对于 100微米的水滴其除尘脱水效率达99 伞形园盘表面 与气流接触部分 采用耐磨材料 上锥体开口管道引烟气入二文 出口管长1400mm 末端距水封箱底200mm 水封箱中部接下降管将一文喷嘴雾化水和溢流水接入18 35m排污槽 二级环缝式 RSW 可调喉口文氏管 收缩角 18 入口截面 1720mm喉口长度 100mm喉口流速 100 120m s扩张角
12、 15 出口截面 2520mm设备总重 13 6t设备高度 12000mm工作压力 4 20Kpa喉口压差 15Kpa供水水量 170 245m3 hPH值 6 5 8 5供水水温 35 净化效率 99 水压 0 3 0 35MPa进口烟气含尘量 3g m3出口烟气含尘量 100mg m3供水制度 连续 二级文氏管 在文氏管的扩张段内装了一个橄榄形空心重铊 靠顶部的液压缸传动 使重铊上下移动 液压缸由液压伺服装置驱动 调节喉口流通面积 阻力损失 P可在12KPa到15KPa间调节 设计上 操作时只要给一个设定值就可以了 提升机构 安装于二级文氏管顶部 通过液压缸提升喉口处重铊 使喉口处的开口度
13、达到预设要求 以最终保证喉口处进出口压差达到设定值要求及控制转炉炉口微压差的目的 此液压控制系统为液压伺服控制的闭环控制系统 提升机构由液压缸及固定装置 重跎 连接及导向装置 标尺组成 液压站设在49 75m平台上 详细说明见第21页 液压伺服控制系统 详细说明见第22 23页 二文螺旋喷嘴6个 炉口微差压与与二文重铊的联锁因打渣器未安装而无法投入 二文液压站 一 液压缸技术参数工作介质 矿物油缸径 140mm杆径 90mm重铊工作行程 600mm液压缸行程 650mm液压缸最大工作压力 21MPa重铊位移速度 18 40mm s系统额定流量 40L min液压缸位置检测方式 油缸带位移传感器
14、环境温度 20 120 二 设计说明 1 主泵采用恒压变量泵 一用一备 2 本系统具备两种功能 即伺服阀控制的伺服控制功能和常规电磁阀控制的手动控制功能 两种功能可自动切换 3 本系统带防尘罩 油液清洁度要求为NAS16386级 4 液压油泵和伺服阀采用进口力士乐产品 5 本系统配置液压锁 以保证液压缸在任何情况下位置能锁定 液压伺服控制系统 一 炉口微差压控制系统的作用原理 转炉炉口的差压是由冶炼时产生的烟气量 风机的抽气量和二级文氏管环缝的开度决定的 而炉口的差压的大小直接关系到炉前的环境污染的程度和煤气回收的质量 如果炉口微差压正的太多 将造成火焰外冒 恶化炉前的环境 如果负的太多 又会
15、吸入空气 使CO燃烧 降低煤气热值 为此必须控制炉口压差 使其稳定在0 20Pa之间 要达到这个目的就必须采用液压伺服控制装置对炉口微压差进行自动控制 转炉烟罩降到位时 液压伺服控制系统进入自动控制状态 炉口内外的差压作为被调量的调整值 与重砣位置信号进行比较 其差值为PID调节器的输入 根据偏差的大小和方向 PID调节器运算输出一信号作为液压伺服装置调整值 通过液压执行机构驱动重砣上下移动 当重砣位置超过设定的上下限时 将发出报警信号反馈到液压执行机构 强制其停止该方向的运动 此时 二文液压站控制系统自动转入手动控制系统 当未降罩 降罩不到位或系统发生故障时 二文液压站控制系统进入手动控制系
16、统 液压伺服控制系统 二 主要技术指标和控制系统要求 主要技术指标炉口微压差控制范围 0 20Pa重砣有效行程 0 600mm烟罩下降到位信号 数字量前烧期或后烧期 重砣位于200mm 可调 回收期 重砣位于100 350mm 可调 当炉口差压 0Pa时 提升重砣当炉口差压 20Pa时 下降重砣当炉口差压在0 20Pa时 重砣位置基本保持不变 控制系统要求转炉烟罩下降到位时发出信号 液压伺服控制系统进入自动控制状态 重砣自动调整至200mm位置 根据炉口微压差信号 重砣在100 350mm之间移动 当重砣位于100mm及350mm的位置时 重砣停止运动 发出报警信号 液压伺服控制系统进入手动控制状态 手动操作重砣 通过调节重砣位置使二文喉口压差控制在12 17Kpa范围内 液压站设机旁操作箱 控制柜和HMI 机旁操作箱安装在50米平台 控制柜设在转炉主控室 PLC放置在控制柜上 HMI设在转炉主控室 在HMI上完成液压站内部控制系统 炉口微压差控制系统 重砣位置的显示和手动操作以及液压伺服控制系统的手动 自动切换装置 炉口微压差系统的手动切换装置等 二级文氏管系统的控制功能 二文出口压
