純干法除塵工藝（CG法）的技術措施及安全運用

　　轉爐煙氣純干法除塵工藝（CG法）作為一種全新除塵工藝，在保證除塵工藝的節(jié)能、減排、資源綜合利用、經(jīng)濟效益的同時，其安全性也大大提高，本文就CG法工藝特性、安全理論及相關技術措施作簡要介紹。

　　轉爐煙氣余熱回收綜合利用純干法除塵新工藝由3+1個子系統(tǒng)構成，即主流程3個子系統(tǒng)：高溫煙氣冷卻同步余熱回收子系統(tǒng)、純干除塵及輸灰子系統(tǒng)、純干煤氣冷卻回收及廢氣放散子系統(tǒng)；1個主流程外設有爐塵資源化子系統(tǒng)。

　　該除塵新工藝與現(xiàn)行除塵工藝區(qū)別：

　　1）轉爐800-1000℃煙氣余熱轉化為蒸汽回收；

　　2）轉爐煙氣冷卻不噴水，煙氣為純干煙氣；

　　3）煤氣冷卻不噴水，煤氣為純干煤氣；

　　4）煙氣除塵為純干法，粗除塵+精除塵；

　　5）爐塵經(jīng)配料制成功能爐料返轉爐冶煉——資源化高效利用。

　　一CG法工藝特性

　　1）CG法工藝適應并運用轉爐煙氣的規(guī)律和特點，通過引風機抽吸使煙氣快速運動，煙氣在運行中，經(jīng)過各個功能的工藝裝備，實現(xiàn)煙氣自動降溫、自動換熱產(chǎn)汽、自動分離煙塵、煤氣自動冷卻，從而形成純干全新除塵工藝。

　　2）經(jīng)本工藝除塵的轉爐煙氣三大資源（800-1000℃熱能、含70%CO、含F(xiàn)eO、CaO及MgO爐塵）效能最大化。

　　3）除塵過程節(jié)水、節(jié)電。

　　4）除塵過程既是排放達標的過程，也是創(chuàng)經(jīng)濟效益的過程，簡化為數(shù)學公式即：CG法=轉爐煙氣余熱回收綜合利用+純干法除塵=排放達標+經(jīng)濟效益。

　　二NCG法除塵新工藝運行主要指標

　　1）高溫煙氣冷卻

　　入口煙氣溫度：800-1000℃；出口溫度：170-220℃。

　　2）煤氣冷卻溫度

　　入口煤氣溫度：150-170℃；出口溫度：50-70℃。

　　3）煙氣含塵濃度

　　除塵凈化前含塵濃度：80-150g/m3；凈化后含塵濃度：＜10mg/m3（可根據(jù)用戶需要提升凈化標準）。

　　4）噸鋼回收蒸汽量

　　75-80kg（蒸汽壓力與汽化煙道相同）。

　　5）風機運行

　　溫度：約150℃；風壓：約15kpa；風量：比噴水工藝煙氣量低1/3。

　　三NCG法新工藝安全理論及相關技術措施

　　1、轉爐煙氣余熱回收系統(tǒng)安全理論及相關技術措施

　　轉爐高溫煙氣冷卻同步余熱回收子系統(tǒng)主要工藝裝備為直立煙道式余熱鍋爐，其換熱原理為：對流—傳導—對流方式，轉爐煙氣通過余熱鍋爐煙道，煙氣自動降溫、熱能自動轉化為蒸汽。為保障直立煙道式余熱鍋爐安全，遵循安全理論，采取“五重”保護措施：

　　1）高溫燃燒保護——遵循CO空氣中燃燒溫度理論

　　工藝研發(fā)所采用的余熱鍋爐為抗爆防爆型直立煙道式余熱鍋爐，采取特殊的直立煙道式爐體結構，這種結構特點之一在于高溫段在上，轉爐高溫煙氣從爐體頂部進入，經(jīng)爐體冷卻后，從底部引出。在冷卻過程中，煙氣入口800-1000℃、出口200℃左右，在爐體中上部，必然經(jīng)過CO可燃煙氣600℃燃點區(qū)；特點之二在于鍋爐換熱管橫置排列，與煙氣流形成垂直撞擊，使煙氣瞬間變成紊流，一旦CO可燃煙氣，遇有空氣，則瞬間混勻；在600℃燃點區(qū)以上，只要是CO可燃煙氣意外遇到空氣（O2），且快速混勻，就會即刻燃燒，而不會爆炸。燃燒后生成新的惰性煙氣段，進入余熱鍋爐低溫區(qū)，這個惰性煙氣段又起著隔離作用，只要余熱鍋爐低溫區(qū)密封性良好，余熱鍋爐就沒有爆炸的可能。

　　直立煙道式余熱鍋爐的這種特殊結構，是依據(jù)CO燃點溫度原理研制的，它成為轉爐高溫煙氣冷卻同步余熱回收煙氣不爆炸的安全屏障。

　　2）惰性煙氣段保護——遵循可燃煙氣與空氣隔離理論

　　惰性煙氣段一是來自于吹氧開始、吹氧結束汽化煙道入口燃燒；二是來自直立煙道式余熱鍋爐高溫區(qū)燃燒。

　　惰性煙氣段，這種惰性煙氣既不屬于助燃性煙氣，也不屬于可燃性煙氣，它與可燃性煙氣接觸不燃爆；它與助燃性煙氣接觸也不燃爆。惰性煙氣段有效保護余熱鍋爐，特別是余熱鍋爐低溫區(qū)及后續(xù)除塵系統(tǒng)安全不爆。

　　3）余熱鍋爐爐體密封結構保護——遵循可燃煙氣與外部空氣隔離理論

　　經(jīng)過低于燃燒點溫度的可燃性轉爐煙氣是不能再與空氣接觸的，為適應轉爐煙氣的這一特點，余熱鍋爐研制成密封結構，所有爐墻均由鍋爐鋼板焊成，并經(jīng)打壓檢測，不能存在任何泄漏；余熱鍋爐清灰系統(tǒng)的倉閥，均設計為鎖氣機構，確保清灰過程無空氣進入。余熱鍋爐密封性結構，使外部無空氣進入，轉爐可燃性煙氣就不會爆炸。

　　4）余熱鍋爐的抗爆結構和泄壓機構保護—遵循安全意外原則

　　本著有CO煙氣就必須設抗爆與泄壓的原則，高溫煙氣冷卻同步余熱回收工藝裝備，研制成抗爆余熱鍋爐，爐體為圓柱筒體形或有加固結構的方形鍋爐；并在爐體的多個部位，加裝具有自動復位功能的泄壓閥，一旦發(fā)生意外爆炸，保護鍋爐本體不受損、不傷害人身、設備，不影響轉爐冶煉。

　　5）余熱鍋爐入口前加裝“煙氣預處理器”——遵循預防為主原則

　　煙氣預處理器相當一道“防火墻”，防止轉爐冶煉過程中一些不利因素影響余熱鍋爐的安全運行。

　　上述“五重保護”，可以保障煙氣冷卻余熱回收工藝裝備安全運行，即使轉爐操作出現(xiàn)某些不正常，“五重”保護仍能發(fā)揮作用。

　　2、純干除塵子系統(tǒng)的安全理論及相關技術措施

　　純干除塵子系統(tǒng)由粗除塵器+精除塵器構成，根據(jù)精除塵器配置不同，形成兩種純干除塵工藝：布袋純干法除塵工藝-CG（B）；純干法電除塵工藝-CG（D）。

　　布袋純干除塵子系統(tǒng)由粗除塵器——環(huán)流旋風除塵器+精除塵器——布袋+氣力輸灰系統(tǒng)構成。

　　轉爐煙氣經(jīng)直立煙道式余熱鍋爐，煙溫降至200℃左右，粗除塵器除去80%以上粉塵，煙氣經(jīng)布袋除塵達標。布袋一旦發(fā)生爆炸，將失去除塵功能。因此，安全不爆成為布袋應用于轉爐煙氣除塵的關鍵。

　　為保障布袋除塵系統(tǒng)安全不爆，應遵循以下安全理論：

　　1）煙氣分流——遵循可燃煙氣與空氣隔離理論。

　　將煙氣分為可燃性煙氣和助燃性煙氣，各行其道?？扇夹詿煔馀c助燃性煙氣不接觸、不相混，就失去爆炸的可能性。

　　2）雙布袋除塵系統(tǒng)——遵循CO可燃煙氣與空氣混合比例極限理論。

　　不同類型煙氣進入各自除塵系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都成為安全除塵系統(tǒng)。

　　3）可燃性煙氣除塵系統(tǒng)制成密封結構——遵循可燃煙氣與空氣隔離理論。

　　4）可燃性煙氣除塵系統(tǒng)制成抗爆、泄壓結構——遵循可燃煙氣與空氣隔離理論。

　　5）在線檢測CO%、O2%，自動控制運行——遵循CO可燃煙氣與空氣混合比例極限理論。

　　上述五個方面構成布袋除塵系統(tǒng)安全體系，成為抗爆、防爆型布袋除塵系統(tǒng)。

　　3、轉爐煙氣冷卻同步余熱回收子系統(tǒng)、純干除塵子系統(tǒng)對轉爐冶煉特殊工況安全的適應性

　　轉爐冶煉是一種極其特殊的工藝過程，它具有反應劇烈、周期短、工況多變的特性，冶煉過程出現(xiàn)某些意外是在所難免的。如鐵水硅太高，產(chǎn)生噴濺；鐵水硅太低，加料時煙氣量增大；廢鋼含油污特別多，煙氣量大增；氧氣壓力瞬間下降，槍位控制不到位導致噴濺；汽化煙道漏水；突然停電；煙氣中大顆粒物過多等。

　　上述這些特殊情況對煙氣冷卻同步余熱回收子系統(tǒng)、純干除塵子系統(tǒng)運行幾乎不受影響。不噴水冷卻高溫煙氣同步余熱回收子系統(tǒng)所采用的抗爆防爆型直立煙道式余熱鍋爐、純干除塵子系統(tǒng)所采用環(huán)流旋風粗除塵+布袋精除塵器可滿足轉爐冶煉工況的安全性要求。