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1、45t 转炉炼钢工程煤气干法净化与回收系统技术方案中国重型机械研究院股份公司2012. 1245 吨转炉一次烟气干法净化回收技术方案目录1系统功能说明 .12系统设备的技术规格 .63设计供货范围及分交 . 294卖方的保证项目及考核指标 .405技术服务、人员培训及售后服务承诺 .436卖方提供技术资料的范围、进度 .477. 设备制造标准及出厂检验标准518工程周期 62中国重型机械研究院院有限公司45 吨转炉一次烟气干法净化回收技术方案1. 系统功能说明1中国重型机械研究院股份公司45 吨转炉一次烟气干法净化回收技术方案1.1 工艺描述在转炉生产过程中，产生大量含CO的烟气，其中带有氧化
2、铁、氧化钙、二氧化硅、氧化镁及其它成份构成的固体颗粒。应用转炉一次烟气干法净化与煤气回收系统（以下简称干法净化回收系统），可以高效净化烟气以保护环境，同时收得洁净的高热值转炉煤气。工艺流程图转炉汽化冷却烟道变频电机放散烟囱不满足回收条件蒸发冷却器静电除尘器风机切换站满足回收条件粗灰输送细灰输送煤气冷却器粗灰仓细灰仓煤气柜外运外运工艺描述转炉炼钢过程中产生的高温烟气首先由活动烟罩捕集，然后经过汽化冷却烟道，在回收热能的同时对烟气进行初次降温。一般汽化冷却烟道出口温度约为8001000。干法净化回收系统采用蒸发冷却的方式进行烟气的二次降温，同时捕集粗颗粒粉尘。为满足电除尘器工作的温度条件，静电除尘
3、器入口温度控制在150180范围内。冷却后的烟气进入静电除尘器进行精除尘，煤气冷却器出口烟气含尘浓度3310mg/Nm，放散烟囱出口气体粉尘含量15mg/Nm。在吹炼过程中，由于转炉烟气中CO浓度是不断变化的，在吹炼前期和后期产生的低 CO含量的烟气净化后通过放散杯阀，进入放散烟囱点火放散。在吹炼中期产生的高 CO含量的烟气净化后通过回收杯阀，进入煤气冷却器进一步将温度降到65以2中国重型机械研究院股份公司45 吨转炉一次烟气干法净化回收技术方案下，然后送入煤气柜储存。非吹炼期间的废气则经过电除尘器净化后，通过放散杯阀，进入放散烟囱后点火放散。1.2 功能描述干法净化回收系统按功能分为三个子系
4、统：（ 1）烟气冷却系统：主要由汽化冷却烟道、蒸发冷却器组成。（ 2）烟气净化系统：主要由电除尘器、风机、放散烟囱等组成。（ 3）煤气回收系统：主要由切换站、眼镜阀、煤气冷却器组成。烟气冷却系统（ 1）汽化冷却烟道转炉吹炼时， 炉气温度达 1400 1600，炉气出炉口后进入汽化冷却烟道。 汽化冷却烟道在回收热能的同时将转炉煤气降到 8001000。（ 2）蒸发冷却器蒸发冷却器入口烟气温度为 800 1000，通过喷淋系统将雾化后的冷却水喷入蒸发冷却器中直接冷却烟气。为了进行充分的热交换，蒸发冷却器设计了足够有效的热交换容积。蒸发冷却器除了冷却烟气外， 还可依靠气流的减速以及进口处水滴对烟尘的
5、润湿将粗颗粒的粉尘分离出去，达到初步除尘的目的。沉积在蒸发冷却器底部的粉尘由链式输送机排出。 蒸发冷却器容积的设计还应充分保证烟气中的冷却水有足够的时间完全汽化，使得沉积的粉尘为干燥状态。蒸发冷却器还有对烟气调质的功能。蒸发后的水蒸汽是强电负性气体，可有效提高烟气的电离效果 , 粉尘中水分的增加则可降低粉尘比电阻，两者的共同作用可有效提高电除尘器的收尘效率。冷却水的雾化通过双流喷嘴实现，冷却水通过喷嘴中央的孔喷出，水蒸气（或氮气）由环绕在喷嘴中央孔的缝隙进行喷射使冷却水雾化。双流喷嘴系统的水和水蒸气（或氮气）的喷入量，均由切断阀和调节阀根据蒸发冷却器的出入口温度和烟气量的数学计算模型进行在线自
6、动控制调节。烟气净化系统（ 1）静电除尘器静电除尘器的功能是收集转炉烟气中的灰尘。由于转炉冶炼是间断操作的，因此3中国重型机械研究院股份公司45 吨转炉一次烟气干法净化回收技术方案废气和煤气交替通过净化系统。为防止爆炸性混合气体的形成，整个系统设计成最佳流体动力学结构，即烟气在整个路径上成柱塞流状流动。由于在转炉吹氧过程中不能完全避免电除尘器内发生爆燃， 静电除尘器设计成耐压力波动的结构，并且在入口和出口处装有泄爆阀。泄爆阀的开关位置由三个限位开关检测。静电除尘器内沿气流方向平行布置收尘极，收尘极由环梁支撑，这些收尘极形成多个收尘通道。放电极间隔均匀地布置在收尘通道中心，由绝缘子支撑。通过高压
7、硅整流变压器和其控制系统，施加给放电极负的高压，使得在放电极和收尘极之间形成负高压电场。含尘烟气进入静电除尘器后，可电离气体被电离，在电场力的作用下，向极性相反的方向运动。气体正离子很快被放电极捕集，而大量气体负离子在电场力作用下向收尘极运动， 气体负离子在运动过程中与粉尘碰撞并附着在粉尘上，使粉尘荷电，荷电粉尘向收尘极运动直至被收尘极捕获。经过一定时间待粉尘积到一定厚度后， 通过振打清灰装置将粉尘震落到除尘器下部，再通过刮灰装置将粉尘刮到内置链式输灰机内，进而通过输灰系统将粉尘输送到储灰仓。（ 2）电除尘器高压硅整流装置高压硅整流装置由控制柜、高压整流变压器组成。控制柜具备下列功能：1) 带
8、有固定参数的连续控制，即根据检测闪络或短路控制除尘器供电电压。2) 本地 / 远程控制方式。3) 稳定状态的特征记录。4) 带有多种固定参数的操作模式。5) 借助 PROFIBUSP网或通过模拟信号进行的电源管理。6) 除尘器最大电压的模糊优化。（ 3）离心风机离心风机为干法净化回收系统提供动力，将转炉在生产过程中产生的烟气和灰尘吸到除尘器内，通过除尘器对转炉烟气进行净化，净化后的转炉烟气分别送往煤气柜或者排放至大气。由于电除尘器的压损较小，因此风机对系统提供的压头较低。当系统进入回收状态时，风机出口需要较高的压力（根据回收系统阻力和煤气柜的压力确定），需要对4中国重型机械研究院股份公司45
9、吨转炉一次烟气干法净化回收技术方案系统的压力和流量进行控制，这个功能是由电机通过变频调速实现的。炉口微差压也是通过离心风机变频调速来控制的。（ 4）放散烟囱放散烟囱是由筒体、放散点火装置组成的。点火装置位于放散烟囱顶部，点火装置中设置点火燃烧器，其气源采用焦炉煤气（也可采用转炉煤气或天然气），焦炉煤气通过单独的管道供给。每一个燃烧器启动点火的功能状态紫外线火焰检测仪实现监控。焦炉煤气供给通过压力开关进行监控。点火装置也可采用高空直燃式自动点火伴烧系统，直接点燃放散的转炉煤气。（ 5）输灰系统蒸发冷却器和静电除尘器捕集的粉尘，通过链式输送机输送到灰仓中，实现粉尘收集。输灰系统由链式输送机和斗提式
10、输送机等机械输送设备组成。由于粉尘有自燃性，整个输送系统需要进行氮气阻燃。煤气回收系统（ 1）切换站切换站主要包括：回收杯阀、放散杯阀、眼镜阀、液压系统。气体分析仪对 CO、CO2和 O2 含量进行检测，控制系统根据设定的回收条件发出回收或放散转换信号。回收杯阀、放散杯阀的正常动作由液压系统驱动完成。 液压系统带有氮气蓄能器，当出现失电状况时，可快速切换到放散位置，此外，杯阀阀板的自重也可提供附加的快速切换功能。在切换站杯阀的后部管道安装了眼镜阀，维修时可随时关闭。（ 2）煤气冷却器为了达到煤气入柜所需温度要求，在切换站和煤气柜之间安装了煤气冷却器。通过对 CO气体直接喷水冷却，使得回收的CO
11、气体温度降低，体积缩小。煤气冷却器出口设置一个电动眼镜阀、一个电动蝶阀，用于维修和检查煤气冷却器时隔断与煤气柜间的管道。5中国重型机械研究院股份公司45 吨转炉一次烟气干法净化回收技术方案2系统设备的技术规格6中国重型机械研究院股份公司45 吨转炉一次烟气干法净化回收技术方案2.1前言本技术方案中所列的技术参数和重量是初步的，详细设计或分包商确认后这些技术参数和重量需要再确认或改变。但是这些改变将不影响整个系统和设备的功能和性能。2.2设计工艺参数基础主要设备组成汽化冷却烟道（厂房内设备）蒸发冷却器（厂房内设备）圆形静电除尘器风机切换站煤气冷却器放散烟囱粉尘输送系统系统电气控制设备2.2.2设计工艺参数基础转炉数量1转炉工
