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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		點擊數(shù)：	更新時間： 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的發(fā)電機和改造的鍋爐燃燒
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號煉鋼轉(zhuǎn)
爐在建設時已配套建成轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)，所回
收的轉(zhuǎn)爐煤氣用于能動中心第一套55MW 發(fā)電
機組使用。為充分利用煤氣資源，保護環(huán)境，攀
鋼于2009年啟動了老轉(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
公司能源使用規(guī)劃，3座老轉(zhuǎn)爐所回收的轉(zhuǎn)爐煤
氣將供能動中心第二套55MW發(fā)電機組使用。
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)，原設計鋼生產(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設計。隨著轉(zhuǎn)爐鐵水裝人量
的增加，冶煉時間的縮短，吹氧強度的增加和脫
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)冶煉強度計算，每座轉(zhuǎn)
爐的爐氣量達84000m ／h。由于原一次煙塵凈化
系統(tǒng)的設計能力遠不能適應轉(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。為適應轉(zhuǎn)爐現(xiàn)有的冶煉強度、
保護環(huán)境，攀鋼鋼釩于2006年及2007年分別對
l號轉(zhuǎn)爐及2、3號轉(zhuǎn)爐的一次煙塵凈化系統(tǒng)進
行了改造， 目前均已投運。
已經(jīng)改造投運的1、2、3號轉(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_÷雙級水霧分離器一流量計
風機前切斷閥_÷煤氣鼓風機一+消音器_÷煤氣放散
塔一點火裝置一燃燒放散
從上述工藝流程可以看出，在對3座老轉(zhuǎn)爐
的一次煙塵凈化系統(tǒng)進行改造時并未考慮煤氣回
收。為充分利用煤氣資源，保護環(huán)境，攀鋼應實
現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣回收。
1 轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝及主要設施
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：
冶金能源
ENERGY FOR METALLURGICAL INDUSTRY
Vo1．29 No．4
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，從煉鋼風機房轉(zhuǎn)爐煤氣鼓風機出
口管來的煤氣，首先通過氣動三通切換閥，然后
依次通過水封逆止閥、u型水封、電動水封平行
雙閘板燃氣切斷閥及外部轉(zhuǎn)爐煤氣總管后進人轉(zhuǎn)
爐煤氣柜儲存；出柜煤氣通過電除塵器精除塵
后，經(jīng)煤氣加壓機加壓送至用戶。
當轉(zhuǎn)爐冶煉處于前、后燒期(CO含量較
低)或系統(tǒng)不能實現(xiàn)煤氣回收時，由氣動三通
切換閥轉(zhuǎn)為放散狀態(tài)，通過煤氣放散塔點火燃燒
放散。當氣動三通切換閥不能正常運行時，煤氣
通過氣動旁通切斷閥進入放散塔點火燃燒放散。
1．3 轉(zhuǎn)爐煤氣回收條件
CO≥35％ ，0 ≤2％ ；鼓風機出口煤氣溫度
≤75oC；三通切換閥切換到位。
在新1、2號轉(zhuǎn)爐建設時建有1個8萬m。轉(zhuǎn)
爐煤氣柜，經(jīng)計算該柜柜容及柜活塞的升降速度
均能滿足4座120t轉(zhuǎn)爐半鋼煉鋼時同時回收煤
氣的要求。
1．4 主要設備
(1)氣動三通切換閥
氣動三通切換閥由兩個協(xié)同動作的密閉蝶閥
組成，用氮氣(或壓縮空氣)驅(qū)動， 由自動
(或手動)控制切換，控制煤氣的回收或放散。
氣動三通切換閥與轉(zhuǎn)爐一次除塵風機呈一一
對應關系，其規(guī)格根據(jù)系統(tǒng)煙氣量確定。
(2)氣動旁通切斷閥
氣動旁通切斷閥由一個氣動驅(qū)動的密閉蝶閥
組成，用于氣動三通切換閥出現(xiàn)故障時煤氣緊急
放散之用。
(3)全自動水封逆止閥
放散時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
散氣體進人煤氣柜?；厥諘r將閥體推下，切斷放
散管路。水封高度：600mm 。
(4)電動水封平行雙閘板燃氣切斷閥
電動水封平行雙閘板燃氣切斷閥設于u型
水封后，用于停爐或檢修時防止系統(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；
氮氣用量：10m ／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
溫煙氣，在煤氣回收期，煤氣通過一次煙塵凈化
系統(tǒng)的兩級文氏管除塵后，用煤氣鼓風機送煤氣
柜儲存待用；非回收期，煙氣通過一次煙塵凈化
系統(tǒng)的兩級文氏管除塵后，用煤氣鼓風機送人放
散煙囪，在高空點火燃燒后排人大氣。凈化后煙
氣含塵濃度滿足《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標
準》三級標準要求。
(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號轉(zhuǎn)爐電除塵器的排水
管，送人新1、2號轉(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運轉(zhuǎn)時所
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)，以降低噪聲對環(huán)境的影
響。
3 節(jié)能措施
對老轉(zhuǎn)爐增設煤氣回收裝置，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣
回收本身就是一個很好的節(jié)能措施，另外設計采
用比布袋除塵器阻力小的電除塵器對轉(zhuǎn)爐煤氣進
V01．29 No．4
July．2010
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
項目實施后，每年可回收優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)爐煤氣
124．4×10 GJ，相當于節(jié)約5．77萬t動力煤
(動力煤熱值按21．55GJ／t考慮)。
從能動中心第二套55MW 發(fā)電機組的建設
網(wǎng)絡計劃來看，該套機組預計2010年底才能投
運，而能動中心第一套55MW 發(fā)電機組沒有能
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，技改項目將從去55MW 發(fā)電機組的
DN1 100轉(zhuǎn)爐煤氣主管道接分支管送人熱電廠8
號鍋爐，并針對8號鍋爐進行了改造，由原來燒
高、焦爐煤氣變?yōu)榭蔁?、焦、轉(zhuǎn)爐煤氣。
3．2 效益測算
在第二臺55MW 發(fā)電機組投運前，二期8
號鍋爐改燒轉(zhuǎn)爐煤氣的時間按6300h計算，二期
8號鍋爐燃燒轉(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力煤：
(1)投運前的收益
所回收利用的轉(zhuǎn)爐煤氣量：6300×27500=
1．7325×10。m。；
折合成動力煤：1．7325×10。×6．06／1000／
1000／21．55 4．87萬t；
(2)投運后的收益
在第二臺55MW 發(fā)電機組投運后，二期8
號鍋爐改燒轉(zhuǎn)爐煤氣的時間按每年1200h計算；
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)的導熱系數(shù)。由方程(2)可
知，爐體的散熱量 與保溫介質(zhì)的導熱系數(shù)A
成正比，所以，降低皮砂區(qū)的導熱系數(shù)A可以
有效減小熱損失。由于鎂質(zhì)材料具有低溫下導熱
系數(shù)較高，高溫下導熱系數(shù)顯著降低的特點，可
以考慮在皮砂的低溫區(qū)以導熱系數(shù)較低的材料取
代部分皮砂層，從而達到減小爐體尺寸同時減小
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與原料所含氧化鎂量相
當，未能達到熔煉高等級電熔鎂的目的。
(2)爐體壁面溫度對散熱損失具有較大影
響。考慮到爐體散熱和爐體幾何尺寸的綜合因
素，使爐體表面溫度保持在200℃左右是電弧爐
設計及運行的較佳選擇。
(3)適當增加爐體外徑是當前電熔鎂爐優(yōu)
化設計的重要因素，但必須同時考慮爐重量、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減小熱損失的重要手段。
參考文獻
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