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攀鋼老轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用

文檔作者：曹佳冰文檔來源：攀鋼鋼釩公司生產(chǎn)部管控中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月14日
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VoI．29 No．4
July．2010
冶 金能源
ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY 45
摘要
系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞
攀鋼老轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用
曹佳冰
(攀鋼鋼釩公司生產(chǎn)部管控中心)
論述了攀鋼轉(zhuǎn)爐煤氣回收的工藝，介紹了為此配套建設(shè)的發(fā)電機(jī)和改造的鍋爐燃燒
轉(zhuǎn)爐煤氣三通切換閥電除塵煤氣柜
Recovery and utilization of converter gas in Pangang
Cao Jiabing
(Pangang Group Panzhihua Steel and Vanadium Co．，Ltd．)
Abstract The technology of converter gas recovery in Pan g~ g was discussed．The building dynamo—
tor and the reconstructive boiler combustion system were introduced．
Keywords converter gas three way switching valve electrostatic precipitation gas tank
攀鋼鋼釩提釩煉鋼廠現(xiàn)有2座120t提釩轉(zhuǎn)
爐、5座120t煉鋼轉(zhuǎn)爐，其中新l、2號(hào)煉鋼轉(zhuǎn)
爐在建設(shè)時(shí)已配套建成轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)，所回
收的轉(zhuǎn)爐煤氣用于能動(dòng)中心第一套55MW 發(fā)電
機(jī)組使用。為充分利用煤氣資源，保護(hù)環(huán)境，攀
鋼于2009年啟動(dòng)了老轉(zhuǎn)爐煤氣回收改造工程，3
座老轉(zhuǎn)爐現(xiàn)已初步具備煤氣回收條件。根據(jù)集團(tuán)
公司能源使用規(guī)劃，3座老轉(zhuǎn)爐所回收的轉(zhuǎn)爐煤
氣將供能動(dòng)中心第二套55MW發(fā)電機(jī)組使用。
攀鋼鋼釩提釩煉鋼廠老轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的3座
120t轉(zhuǎn)爐于1971年投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)鋼生產(chǎn)規(guī)模為
150萬t／a，3座轉(zhuǎn)爐的一次煙塵凈化系統(tǒng)按處理
爐氣量41000m ／h設(shè)計(jì)。隨著轉(zhuǎn)爐鐵水裝人量
的增加，冶煉時(shí)間的縮短，吹氧強(qiáng)度的增加和脫
碳速度的增大，2005年老轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的鋼產(chǎn)
量已超過400萬t，按現(xiàn)冶煉強(qiáng)度計(jì)算，每座轉(zhuǎn)
爐的爐氣量達(dá)84000m ／h。由于原一次煙塵凈化
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力遠(yuǎn)不能適應(yīng)轉(zhuǎn)爐目前的冶煉要
求，故造成大量高溫爐氣從爐口外溢，嚴(yán)重污染
收稿日期：2010一O1—29
曹佳冰(1973一 )，工程師；617023 四川省攀枝花市。
車間及外部環(huán)境。為適應(yīng)轉(zhuǎn)爐現(xiàn)有的冶煉強(qiáng)度、
保護(hù)環(huán)境，攀鋼鋼釩于2006年及2007年分別對(duì)
l號(hào)轉(zhuǎn)爐及2、3號(hào)轉(zhuǎn)爐的一次煙塵凈化系統(tǒng)進(jìn)
行了改造， 目前均已投運(yùn)。
已經(jīng)改造投運(yùn)的1、2、3號(hào)轉(zhuǎn)爐的一次煙塵
凈化系統(tǒng)均采用如下工藝流程：
轉(zhuǎn)爐煙氣_÷活動(dòng)煙罩-÷汽化冷卻煙道 溢流
定徑文氏管_重力脫水器一RD可調(diào)喉口文氏管
—90。彎頭脫水器_÷雙級(jí)水霧分離器一流量計(jì)
風(fēng)機(jī)前切斷閥_÷煤氣鼓風(fēng)機(jī)一+消音器_÷煤氣放散
塔一點(diǎn)火裝置一燃燒放散
從上述工藝流程可以看出，在對(duì)3座老轉(zhuǎn)爐
的一次煙塵凈化系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí)并未考慮煤氣回
收。為充分利用煤氣資源，保護(hù)環(huán)境，攀鋼應(yīng)實(shí)
現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣回收。
1 轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝及主要設(shè)施
1．1 煉鋼工藝條件
轉(zhuǎn)爐3座；轉(zhuǎn)爐公稱容量120t；最大爐氣量
84000m。／h；
轉(zhuǎn)爐氣平均成分(體積％)：CO 86％ ，CO：
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July．2010
l0％ ，N2 1．5％ ， 02 0．5％ ，H20 2％ o
1．2 轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝
在轉(zhuǎn)爐吹氧冶煉處于回收期，并具備轉(zhuǎn)爐煤
氣回收條件時(shí)，從煉鋼風(fēng)機(jī)房轉(zhuǎn)爐煤氣鼓風(fēng)機(jī)出
口管來的煤氣，首先通過氣動(dòng)三通切換閥，然后
依次通過水封逆止閥、u型水封、電動(dòng)水封平行
雙閘板燃?xì)馇袛嚅y及外部轉(zhuǎn)爐煤氣總管后進(jìn)人轉(zhuǎn)
爐煤氣柜儲(chǔ)存；出柜煤氣通過電除塵器精除塵
后，經(jīng)煤氣加壓機(jī)加壓送至用戶。
當(dāng)轉(zhuǎn)爐冶煉處于前、后燒期(CO含量較
低)或系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)煤氣回收時(shí)，由氣動(dòng)三通
切換閥轉(zhuǎn)為放散狀態(tài)，通過煤氣放散塔點(diǎn)火燃燒
放散。當(dāng)氣動(dòng)三通切換閥不能正常運(yùn)行時(shí)，煤氣
通過氣動(dòng)旁通切斷閥進(jìn)入放散塔點(diǎn)火燃燒放散。
1．3 轉(zhuǎn)爐煤氣回收條件
CO≥35％ ，0 ≤2％ ；鼓風(fēng)機(jī)出口煤氣溫度
≤75oC；三通切換閥切換到位。
在新1、2號(hào)轉(zhuǎn)爐建設(shè)時(shí)建有1個(gè)8萬m。轉(zhuǎn)
爐煤氣柜，經(jīng)計(jì)算該柜柜容及柜活塞的升降速度
均能滿足4座120t轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼時(shí)同時(shí)回收煤
氣的要求。
1．4 主要設(shè)備
(1)氣動(dòng)三通切換閥
氣動(dòng)三通切換閥由兩個(gè)協(xié)同動(dòng)作的密閉蝶閥
組成，用氮?dú)?或壓縮空氣)驅(qū)動(dòng)， 由自動(dòng)
(或手動(dòng))控制切換，控制煤氣的回收或放散。
氣動(dòng)三通切換閥與轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)呈一一
對(duì)應(yīng)關(guān)系，其規(guī)格根據(jù)系統(tǒng)煙氣量確定。
(2)氣動(dòng)旁通切斷閥
氣動(dòng)旁通切斷閥由一個(gè)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的密閉蝶閥
組成，用于氣動(dòng)三通切換閥出現(xiàn)故障時(shí)煤氣緊急
放散之用。
(3)全自動(dòng)水封逆止閥
放散時(shí)用氣缸將水封逆止閥半圓形閥體推
上，切斷通往煤氣柜的管路，防止煤氣倒流或放
散氣體進(jìn)人煤氣柜?；厥諘r(shí)將閥體推下，切斷放
散管路。水封高度：600mm 。
(4)電動(dòng)水封平行雙閘板燃?xì)馇袛嚅y
電動(dòng)水封平行雙閘板燃?xì)馇袛嚅y設(shè)于u型
水封后，用于停爐或檢修時(shí)防止系統(tǒng)煤氣倒流。
(5) 電除塵器
從轉(zhuǎn)爐煤氣柜出來的煤氣中的塵粒絕大部分
在靜電除塵器內(nèi)經(jīng)高壓電場帶電后，在電場力的
作用下匯集至收塵極上，從煤氣中分離出來。除
塵器內(nèi)采用連續(xù)噴水以降低電暈電壓和煤氣溫
度，收塵極板上附著的塵粒通過定期噴水清洗。
型式：濕法板式電除塵器；
煤氣處理量：35000m ／h；
電壓：60kV (可調(diào))；
電流：500mA (可調(diào))；
耗電量：50kW；
耗水量：25m ／h(連續(xù))；
噴水壓力：0．3～0．5MPa；
氮?dú)庥昧浚?0m ／h；
泄爆壓力：4．6kPa；
阻力損失：<400Pa；
煤氣出口含塵量：<10mg／m。。
2 三廢產(chǎn)生
(1)廢氣
轉(zhuǎn)爐在吹氧冶煉過程中產(chǎn)生大量含CO的高
溫?zé)煔?，在煤氣回收期，煤氣通過一次煙塵凈化
系統(tǒng)的兩級(jí)文氏管除塵后，用煤氣鼓風(fēng)機(jī)送煤氣
柜儲(chǔ)存待用；非回收期，煙氣通過一次煙塵凈化
系統(tǒng)的兩級(jí)文氏管除塵后，用煤氣鼓風(fēng)機(jī)送人放
散煙囪，在高空點(diǎn)火燃燒后排人大氣。凈化后煙
氣含塵濃度滿足《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)
準(zhǔn)》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。
(2)廢水
煤氣回收過程中的廢水污染物主要是電除塵
器噴淋產(chǎn)生的含硫廢水，約25m ／h，該部分廢
水通過管道接人新1、2號(hào)轉(zhuǎn)爐電除塵器的排水
管，送人新1、2號(hào)轉(zhuǎn)爐濁環(huán)水處理系統(tǒng)集中處
理。
(3)噪聲
該工程的主要噪聲源是煤氣加壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所
產(chǎn)生的噪聲，可通過采取隔聲、吸聲等措施，將
噪聲控制在85dB以內(nèi)，以降低噪聲對(duì)環(huán)境的影
響。
3 節(jié)能措施
對(duì)老轉(zhuǎn)爐增設(shè)煤氣回收裝置，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣
回收本身就是一個(gè)很好的節(jié)能措施，另外設(shè)計(jì)采
用比布袋除塵器阻力小的電除塵器對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)
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冶 金能源
ENERGY FOR ME n LLURGICAL INDUSTRY 47
行精除塵以降低能耗。
3．1 節(jié)能效果分析
項(xiàng)目實(shí)施后，每年可回收優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐煤氣
124．4×10 GJ，相當(dāng)于節(jié)約5．77萬t動(dòng)力煤
(動(dòng)力煤熱值按21．55GJ／t考慮)。
從能動(dòng)中心第二套55MW 發(fā)電機(jī)組的建設(shè)
網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃來看，該套機(jī)組預(yù)計(jì)2010年底才能投
運(yùn)，而能動(dòng)中心第一套55MW 發(fā)電機(jī)組沒有能
力消化利用3座老轉(zhuǎn)爐所回收的轉(zhuǎn)爐煤氣，這樣
將出現(xiàn)3座老轉(zhuǎn)爐所回收的轉(zhuǎn)爐煤氣在一年多的
時(shí)間內(nèi)無用戶的局面。另外由于沒有其它轉(zhuǎn)爐煤
氣用戶，在第一、二套55MW 發(fā)電機(jī)組今后的
檢修期間，亦將出現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣大量放散的局面。
為此，技改項(xiàng)目將從去55MW 發(fā)電機(jī)組的
DN1 100轉(zhuǎn)爐煤氣主管道接分支管送人熱電廠8
號(hào)鍋爐，并針對(duì)8號(hào)鍋爐進(jìn)行了改造，由原來燒
高、焦?fàn)t煤氣變?yōu)榭蔁?、焦、轉(zhuǎn)爐煤氣。
3．2 效益測(cè)算
在第二臺(tái)55MW 發(fā)電機(jī)組投運(yùn)前，二期8
號(hào)鍋爐改燒轉(zhuǎn)爐煤氣的時(shí)間按6300h計(jì)算，二期
8號(hào)鍋爐燃燒轉(zhuǎn)爐煤氣量按正常值27500m。／h考
慮，煤氣熱值按6．06kJ／m 考慮；將回收利用的
轉(zhuǎn)爐煤氣按熱值折合成動(dòng)力煤：
(1)投運(yùn)前的收益
所回收利用的轉(zhuǎn)爐煤氣量：6300×27500=
1．7325×10。m。；
折合成動(dòng)力煤：1．7325×10。×6．06／1000／
1000／21．55 4．87萬t；
(2)投運(yùn)后的收益
在第二臺(tái)55MW 發(fā)電機(jī)組投運(yùn)后，二期8
號(hào)鍋爐改燒轉(zhuǎn)爐煤氣的時(shí)間按每年1200h計(jì)算；
每年能回收利用的轉(zhuǎn)爐煤氣量：1200×
27500=3．3×10’m ；
折合成動(dòng)力煤：3．3×10’×6．06／1000／
1000／21．55—0．93萬t。
萬雷編輯
(上接第36頁)
保溫介質(zhì)的皮砂區(qū)的導(dǎo)熱系數(shù)。由方程(2)可
知，爐體的散熱量 與保溫介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)A
成正比，所以，降低皮砂區(qū)的導(dǎo)熱系數(shù)A可以
有效減小熱損失。由于鎂質(zhì)材料具有低溫下導(dǎo)熱
系數(shù)較高，高溫下導(dǎo)熱系數(shù)顯著降低的特點(diǎn)，可
以考慮在皮砂的低溫區(qū)以導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料取
代部分皮砂層，從而達(dá)到減小爐體尺寸同時(shí)減小
熱損失的目的。
4 結(jié)論
(1)在現(xiàn)有生產(chǎn)工藝條件下，電熔鎂電弧
爐三相電極區(qū)未能形成明顯的熔池。生產(chǎn)所得到
的電熔鎂含氧化鎂品級(jí)與原料所含氧化鎂量相
當(dāng)，未能達(dá)到熔煉高等級(jí)電熔鎂的目的。
(2)爐體壁面溫度對(duì)散熱損失具有較大影
響?？紤]到爐體散熱和爐體幾何尺寸的綜合因
素，使?fàn)t體表面溫度保持在200℃左右是電弧爐
設(shè)計(jì)及運(yùn)行的較佳選擇。
(3)適當(dāng)增加爐體外徑是當(dāng)前電熔鎂爐優(yōu)
化設(shè)計(jì)的重要因素，但必須同時(shí)考慮爐重量、體
積、后續(xù)操作以及原料利用率等因素。
(4)以導(dǎo)熱系數(shù)較低的材料取代部分皮砂
層，是減小爐體尺寸同時(shí)減小熱損失的重要手段。
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