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燒結(jié)煙氣循環(huán)回用技術(shù)應(yīng)用
成都智匯朗天環(huán)保工程有限公司 18812659088
介紹燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝在某鋼廠(chǎng)的應(yīng)用情況,采用內(nèi)循環(huán)工藝,循環(huán)煙氣取風(fēng)高溫、富氧、低硫燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱支管煙氣,混合環(huán)冷機(jī)低溫段廢氣返回至燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)面,燒結(jié)煙氣循環(huán)效率25%。綜合考慮煙氣循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)備投入,由于末端需要處理的燒結(jié)煙氣量的減少,整體的設(shè)備投入不會(huì)增加太多。
某鋼廠(chǎng)根據(jù)自身發(fā)展需要,為提高燒結(jié)礦產(chǎn)品質(zhì)量,降低燒結(jié)成本,對(duì)原2臺(tái)60m2和1臺(tái)90m2及1臺(tái)132m2的燒結(jié)機(jī)進(jìn)行置換,新建設(shè)1臺(tái)360m2燒結(jié)機(jī)以滿(mǎn)足高爐對(duì)燒結(jié)礦的需求。新建燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)寬4.5m,抽風(fēng)長(zhǎng)度80m,有效抽風(fēng)面積360m2。
為滿(mǎn)足公司長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展需求,燒結(jié)機(jī)采用臺(tái)車(chē)擴(kuò)展式技術(shù),臺(tái)車(chē)上口寬度由4m擴(kuò)寬至4.5m,主機(jī)年工作340d,年出廠(chǎng)成品燒結(jié)礦396.576萬(wàn)t。為順應(yīng)行業(yè)發(fā)展的要求,盡量減少燒結(jié)煙氣的排放,該燒結(jié)工程同步配套燒結(jié)煙氣循環(huán)工藝。
1煙氣循環(huán)工藝
1.1工藝方案及流程
根據(jù)燒結(jié)機(jī)煙氣取風(fēng)位置的不同可以分為內(nèi)循環(huán)工藝和外循環(huán)工藝,內(nèi)循環(huán)工藝在燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱支管取風(fēng),外循環(huán)工藝在主抽風(fēng)機(jī)后煙道取風(fēng)。燒結(jié)煙氣循環(huán)技術(shù)是選擇性地將部分燒結(jié)煙氣返回到點(diǎn)火器后燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)上部的循環(huán)煙氣罩中循環(huán)使用的一種煙氣利用技術(shù),通過(guò)回收燒結(jié)煙氣中顯熱和潛熱、提高二氧化硫、氮氧化物及粉塵的處理濃度,減少脫硫脫硝系統(tǒng)的煙氣處理量,降低凈化系統(tǒng)的固定投資和運(yùn)行成本,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。研究表明:內(nèi)循環(huán)工藝操作靈活,可避免循環(huán)氣流短路,更適于新建的項(xiàng)目。
1.2風(fēng)箱分配
據(jù)中南大學(xué)的相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果:經(jīng)過(guò)燒結(jié)臺(tái)車(chē)熱風(fēng)的氧含量體積濃度達(dá)到15%時(shí),對(duì)燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量影響較大,轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度下降約8%,當(dāng)濃度達(dá)到18%以上時(shí),對(duì)燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量影響不大,轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度下降約2%,產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足高爐的要求。為保證燒結(jié)生產(chǎn)的產(chǎn)質(zhì)量,循環(huán)煙氣含氧量須按18%以上進(jìn)行控制,因此燒結(jié)煙氣應(yīng)盡量選擇O2含量高、SO2低的風(fēng)箱進(jìn)行取風(fēng),并且往燒結(jié)煙氣中兌環(huán)冷機(jī)的富熱煙氣。
燒結(jié)機(jī)風(fēng)箱的分配形式為:固定進(jìn)入循環(huán)煙道的風(fēng)箱為3#~5#、19#~20#,共5個(gè)風(fēng)箱。3#~5#、18#風(fēng)箱支管設(shè)置切換閥,當(dāng)需要調(diào)節(jié)主煙道和循環(huán)煙道的溫度時(shí),18#風(fēng)箱可以與3#~5#的任意1個(gè)風(fēng)箱走向?qū)φ{(diào)。另外,為了便于循環(huán)系統(tǒng)檢修時(shí),燒結(jié)機(jī)能正常生產(chǎn),檢修時(shí)3#~5#、18#均可切換至主抽煙道,保持生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
1.3關(guān)鍵設(shè)備
1.3.1循環(huán)風(fēng)機(jī)
循環(huán)風(fēng)機(jī)是煙氣循環(huán)系統(tǒng)中關(guān)鍵的設(shè)備。燒結(jié)循環(huán)風(fēng)機(jī)不僅用于生產(chǎn),還為燒結(jié)循環(huán)煙氣提供動(dòng)力,以克服煙氣在管道輸送過(guò)程中的阻力。環(huán)冷循環(huán)風(fēng)機(jī)主要為環(huán)冷循環(huán)煙氣供動(dòng)力,以克服煙氣在管道輸送過(guò)程中的阻力。
燒結(jié)循環(huán)煙道取了燒結(jié)機(jī)后兩個(gè)風(fēng)箱的高溫的煙氣,平均溫度較高,燒結(jié)煙氣按200℃考慮,環(huán)冷循環(huán)煙氣取環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電后中后段的煙氣,溫度按180℃考慮。以燒結(jié)循環(huán)煙氣和環(huán)冷循環(huán)煙氣混合后煙氣含氧量須大于18%為基礎(chǔ)。
1.3.2混氣裝置
混氣裝置是將燒結(jié)循環(huán)煙氣和環(huán)冷低溫段熱廢氣充分混合的裝置,一方面混氣裝置能夠使得2股循環(huán)煙氣充分混合,同時(shí)盡可能減少兩股氣流的阻力損失。2股循環(huán)煙氣錯(cuò)位進(jìn)入混氣裝置,并在混氣裝置中設(shè)置導(dǎo)流筒,使2股煙氣能夠在繞流爬升過(guò)程中充分混合,再經(jīng)過(guò)煙氣分配箱均勻分配到燒結(jié)機(jī)臺(tái)車(chē)煙氣罩中?;鞖庋b置設(shè)置外保溫減少循環(huán)煙氣溫度損耗。
建立煙氣循環(huán)系統(tǒng)模型,對(duì)關(guān)鍵參數(shù)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析及優(yōu)化,可分別采用k-epsilon模型模擬氣體流動(dòng)與組分輸運(yùn)模型模擬煙氣氧含量成分,混氣裝置出口氣體濃度達(dá)到18%。
1.3.3多管除塵器
多管除塵器的作用是將煙氣中的顆粒物控制在合適的水平,減少循環(huán)風(fēng)機(jī)和后續(xù)管路系統(tǒng)的磨損。多管除塵器收集的灰塵通過(guò)氣力輸送裝置送至主電除塵器粉塵倉(cāng)。
燒結(jié)循環(huán)煙氣用多管除塵器的工作溫度定為200℃,工作壓力約-18000Pa,處理風(fēng)量約為9000m3/min(最大能力),多管除塵器外表面設(shè)保溫層,盡量減少循環(huán)煙氣的熱量損失。
1.3.4循環(huán)煙氣罩
循環(huán)煙氣罩的作用是將循環(huán)煙氣均勻地分配到燒結(jié)機(jī)料面上,循環(huán)煙氣罩為負(fù)壓吸附式,該循環(huán)煙氣罩為拱形結(jié)構(gòu),通過(guò)立柱支撐在燒結(jié)機(jī)骨架上。循環(huán)煙氣罩為活動(dòng)式結(jié)構(gòu),方便拆卸和吊裝。
循環(huán)煙氣罩頂部采用隔熱保溫。循環(huán)煙氣罩為10段,每段4m,段與段之間設(shè)有膨脹節(jié),以吸收熱膨脹。循環(huán)煙氣罩設(shè)有端部密封,密封在循環(huán)煙氣罩頭尾置于臺(tái)車(chē)欄板的頂面,采用鋼板密封并與臺(tái)車(chē)欄板頂面留有間隙,為方便觀察,密封罩上設(shè)有多個(gè)觀察門(mén),同時(shí),當(dāng)煙氣循環(huán)關(guān)閉時(shí),可打開(kāi)觀察門(mén)取風(fēng)。188—1265—9088