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煉鋼廠提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收效率的技術(shù)措施
發(fā)布時間:2012-02-01    
摘要:為提高煤氣回收量,減少煤氣放散,實(shí)現(xiàn)資源有效利用,要求一方面要延長煤氣回收的時間,增加煤氣回收量;另一方面要完善現(xiàn)有設(shè)備,減少故障時間,提高設(shè)備的運(yùn)行率與利用率,從而降低煤氣回收放散量。

  為提高煤氣回收量,減少煤氣放散,實(shí)現(xiàn)資源有效利用,要求一方面要延長煤氣回收的時間,增加煤氣回收量;另一方面要完善現(xiàn)有設(shè)備,減少故障時間,提高設(shè)備的運(yùn)行率與利用率,從而降低煤氣回收放散量。隨著轉(zhuǎn)爐煤氣需求量增加和用戶對熱值提高且穩(wěn)定的要求,在設(shè)備及操作控制上面臨著許多不適應(yīng)的地方。盡管工程人員為提高煤氣回收量,先后進(jìn)行了一系列技術(shù)攻關(guān),如雙爐同時回收,適當(dāng)放寬回收條件,延長回收時間及開發(fā)自用戶等手段,但往往導(dǎo)致熱值的不穩(wěn)定,無法使用或造成回轉(zhuǎn)水封擊穿等隱患。為此需對煤氣回收各環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)分析,對癥下藥。
  一、轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝簡介
  轉(zhuǎn)爐煤氣回收工藝流程為:原料入爐一轉(zhuǎn)爐冶煉一煙道系統(tǒng)一除塵系統(tǒng)一風(fēng)機(jī)系統(tǒng)一分析回收系統(tǒng)一氣柜一用戶,如圖1所示:
  二、煙氣產(chǎn)生與捕集環(huán)節(jié)改進(jìn)
  (一)降罩吹煉和合理供氧
  冶煉過程中,及時降煙罩,可防止因氧氣進(jìn)入煙道而造成的煙氣成分中氧含量超出回收上限而不能回收。實(shí)際操作中,由于轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)節(jié)奏快,操作工為方便操作,一般降罩較晚或不降罩。煉鋼廠操作規(guī)定,操作工在轉(zhuǎn)爐開始吹氧后必須立即進(jìn)行降罩操作。每爐煤氣成分可提前1分鐘符合回收要求,增加煤氣回收時間也是一分鐘,轉(zhuǎn)爐冶煉周期為13分鐘左右,每爐可回收時間由9分鐘延長到10分鐘左右,煤氣回收量增加近10%。
  吹煉期爐口是轉(zhuǎn)爐煙氣與外界接觸的唯一通道,即使保持同樣的爐口差壓,改變煙道與爐口之間的距離,也對轉(zhuǎn)爐煤氣回收的質(zhì)與量影響很大。因此,提倡吹煉中降罩早,降罩到位。該廠的經(jīng)驗是吹煉開始,先降罩,后下槍,促成轉(zhuǎn)爐煙氣盡早達(dá)標(biāo),回收時間因此提前40s。同時,利用煉鋼間歇時間,及時清除爐口結(jié)渣,有利于煙罩的盡量降低。
  (二)重視煤氣回收分析和計量儀器的隱患排除
  計量數(shù)據(jù)的正確與否,直接影響到煤氣回收工作的順利進(jìn)行。生產(chǎn)中,由于取樣管道積灰堵塞、泄漏、煤氣分析儀探頭污染等,都會影響到計量數(shù)據(jù)的可靠性及煤氣回收時問,進(jìn)而影響煉鋼人員對煤氣回收的積極性。因此該廠加大煤氣計量器具維修保養(yǎng),確保煤氣回收質(zhì)量。
  轉(zhuǎn)爐兩側(cè)的下料管和氧槍套管,在冶煉過程中會有煙氣外溢,污染環(huán)境的同時還會燒損設(shè)備,煉鋼廠一般采用氮?dú)夥忾]。為精確控制氮封流量,在四座轉(zhuǎn)爐兩側(cè)下料管及氧槍套管的氮封管道上安裝流量計,實(shí)現(xiàn)氮?dú)饩_控制,由安環(huán)科、煉鋼車間經(jīng)多次調(diào)試,確定氧槍套管和兩側(cè)下料管的氮封流量值。同時將氮封切斷閥門的開閉與氧槍槍位進(jìn)行自動連鎖控制。
  (三)合理控制爐口徽差壓
  衡量轉(zhuǎn)爐煤氣回收水平,必須同時考慮煤氣回收量和煤氣熱值因素,要保證最大限度回收轉(zhuǎn)爐煤氣能值,爐口合理控制壓差是非常關(guān)鍵的。該廠采用0G法除塵,采用RD二文喉口閥,與爐口差壓檢測儀連鎖進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)轉(zhuǎn)爐吹煉周期不同時段生成的煙氣量、c0量的不同,采取分時段參數(shù)控制,目前對有效回收煤氣取得一定效果。
  三、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)改進(jìn)
  (一)風(fēng)機(jī)管路串聯(lián)眼鏡閥
  由于風(fēng)機(jī)檢修同轉(zhuǎn)爐檢修不能同時進(jìn)行,煉鋼廠使用備用風(fēng)機(jī)。備用風(fēng)機(jī)設(shè)備開啟時,檢修風(fēng)機(jī)進(jìn)口蝶閥不嚴(yán)密而造成了空氣通過檢修風(fēng)機(jī)流進(jìn)了備用風(fēng)機(jī)里面,導(dǎo)致了管道中的含氧量上升,回收率下降。
  針對整個問題,該煉鋼廠在風(fēng)機(jī)進(jìn)口蝶閥前又裝上了一個眼鏡閥。在檢修過程中,眼鏡閥關(guān)閉,保證了備用風(fēng)機(jī)管路的密封性,這樣,在風(fēng)機(jī)檢修的幾個向室內(nèi),煤氣回收征程進(jìn)行,使噸鋼回收煤氣增加2m3。
  (二)改善葉輪本體
  風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子動平衡的質(zhì)量,在一定程度上決定了風(fēng)機(jī)葉輪本體上線振幅,不良情況下回造成風(fēng)機(jī)頻繁換轉(zhuǎn)子,影響其壽命及回收效率。針對此問題,嚴(yán)格要求動平衡精度按國家G4.0級標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,避免轉(zhuǎn)子上線運(yùn)行即振動現(xiàn)象,提高了轉(zhuǎn)子壽命以及煤氣回收效率。
  (三)改進(jìn)風(fēng)機(jī)同軸度地腳
  風(fēng)機(jī)地腳螺栓松動常常會造成風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定,在使用過程中振動加強(qiáng),減少了其壽命。針對此情況,煉鋼廠在機(jī)殼底座四周安裝限位頂絲并加雙備帽,有效地防止了機(jī)殼移位造成的風(fēng)機(jī)同軸度故障,風(fēng)機(jī)穩(wěn)定性得到顯著加強(qiáng),還提高了使用效率。
  (四)采用低頻聲波清灰
  轉(zhuǎn)爐煙氣含塵量越多,風(fēng)機(jī)葉輪會結(jié)垢現(xiàn)象越明顯,時間長了,部分塵垢掉落造成重量不均,機(jī)組振動隨之加劇。為解決此問題,煉鋼廠采用了低頻清灰的方法:加裝喇叭口,利用風(fēng)機(jī)進(jìn)口管道,風(fēng)機(jī)上、下機(jī)殼原有清掃孔,外接低頻聲波清灰機(jī)。減少了風(fēng)機(jī)葉輪積灰、結(jié)垢,風(fēng)機(jī)使用壽命翻倍,檢修次數(shù)明顯減少,效果十分顯著。
  四、煤氣回收系統(tǒng)改進(jìn)
  該廠轉(zhuǎn)爐煤氣柜外供系統(tǒng)能力是按照四座25t轉(zhuǎn)爐設(shè)計,現(xiàn)四座轉(zhuǎn)爐已改造擴(kuò)容至180t,目前一次除塵風(fēng)機(jī)回收能力沒有問題,而轉(zhuǎn)爐煤氣柜外供系統(tǒng)能力不足,目前最大供氣能力3-3.5萬m3/h,造成四座45噸轉(zhuǎn)爐煤氣近1/3不能回收,既浪費(fèi)了能源又污染了周邊環(huán)境。為提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用率,達(dá)到節(jié)能減排的目的,該廠將現(xiàn)有的煉鋼廠5萬m3。轉(zhuǎn)爐煤氣柜和動力廠8萬m3。轉(zhuǎn)爐煤氣柜回收系統(tǒng)進(jìn)行互換。
  (一)方案確定
  將180噸轉(zhuǎn)爐對應(yīng)的三臺風(fēng)機(jī)V型水封后總管路(DN2200)向東接引至供動力廠轉(zhuǎn)爐煤氣柜管路,中間設(shè)V型水封和電動蝶閥;將180噸轉(zhuǎn)爐對應(yīng)風(fēng)機(jī)V型水封前管路(DN2200)向西接引至供煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煤氣柜管路,中間設(shè)V型水封和電動蝶閥;將5萬煤氣柜和8萬煤氣柜的柜位,溫度、壓力和流量等信號分別進(jìn)對方操作站,煤氣回收控制系統(tǒng)不做修改。優(yōu)化改造方案如圖2所示。
  (二)優(yōu)缺點(diǎn)比較
  1.本方案設(shè)計將機(jī)后煤氣管路采用V型水封和電動蝶閥作為系統(tǒng)相互聯(lián)通、切斷裝置,其優(yōu)點(diǎn)在于操作時系統(tǒng)始終處于密閉狀態(tài),不易發(fā)生轉(zhuǎn)爐煤氣外泄,安全、可靠。
  2.本改造方案可實(shí)現(xiàn)180噸轉(zhuǎn)爐煤氣回收供動力廠8萬m3。轉(zhuǎn)爐煤氣柜,180噸轉(zhuǎn)爐煤氣回收供煉鋼廠5萬m3。轉(zhuǎn)爐煤氣柜,達(dá)到兩系統(tǒng)互換的目的。
  3.如遇兩座煤氣柜中任意一座氣柜檢修,可實(shí)現(xiàn)2座180噸轉(zhuǎn)爐和180噸轉(zhuǎn)爐煤氣向任意一座氣柜供氣,保證轉(zhuǎn)爐煤氣外供使用。
  (三)兩個回收系統(tǒng)互換操作說明
  1.180噸轉(zhuǎn)爐煤氣回收供動力廠8萬m3。轉(zhuǎn)爐煤氣柜。將煉鋼廠5萬m3。轉(zhuǎn)爐煤氣柜柜前V型水封注水至高位溢流并關(guān)閉此處電動蝶閥,新聯(lián)通Ⅱ號V型水封低位溢流并打開此處電動蝶閥,即可實(shí)現(xiàn)180噸轉(zhuǎn)爐煤氣回收供動力廠8萬m3。轉(zhuǎn)爐煤氣柜。
  2.180噸轉(zhuǎn)爐煤氣回收供煉鋼廠5萬m3。轉(zhuǎn)爐煤氣柜。將風(fēng)機(jī)機(jī)后V型水封注水至高位溢流并關(guān)閉此處電動蝶閥,新聯(lián)通I號V型水封低位溢流并打開此處電動蝶閥,即可實(shí)現(xiàn)180噸轉(zhuǎn)爐煤氣回收供煉鋼廠5萬m3。轉(zhuǎn)爐煤氣柜。
  3.如遇兩座煤氣柜中任意一座氣柜檢修,可通過對以上4座V型水封的調(diào)整,達(dá)到三座轉(zhuǎn)爐煤氣向任意一座氣柜供氣的目的。
  五、結(jié)語
  該煉鋼廠采取一系列技術(shù)措施后,不僅提高了公司的煤氣回收量,還加大了兩座轉(zhuǎn)爐的煤氣利用率,平均每噸鋼多回收20m3轉(zhuǎn)爐煤氣,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。同時由于減少了煤氣對外排放量,減少了大氣污染,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的雙贏目標(biāo)。