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7、半干法能降低煤气温度
与现有湿法完全采用饱和冷却和干法部分采用饱和冷却(煤气冷却器)不同,半干法采用极限蒸发冷却工艺。向高温烟气直接喷水冷却有两种不同工艺:一种就是传统OG法和新OG法普遍采用的饱和冷却,用喷水的升温换出高温烟气的热量,按照进水温度35℃、排水温度65℃,水的换热量只有30kcal/kg;另一种是现在干法所采用的蒸发冷却,主要用水变蒸汽的相变潜热换出高温烟气的热量,水的换热量只有539kcal/kg,是饱和冷却换热量的18倍。但由于干法受干式静电除尘器防积灰的限制,干法只能蒸发冷却到约200℃,后部的煤气冷却仍然采用饱和冷却。饱和冷却的极限温度取决于冷却前的烟气温度,在入口烟气温度在850-1000℃的情况下,包括设备、管道散热也只能达到约70℃。
半干法则是直接利用蒸发冷却将烟气冷却到饱和温度约70℃,饱和温度下的洗涤和除尘喷水可以起到降温作用,因此可以将煤气温度冷却到50℃甚至40℃以下。
8、半干法降低风机入口烟气温度对整个系统运行的好处
风机入口烟气温度是一个非常重要的技术参数,对整个系统的运行性能有重要影响。半干法采用极限蒸发冷却技术使风机入口烟气温度降低到50℃甚至40℃以下对整个系统性能的好处包括:
1)减少风机工况烟气量:转炉风机入口的工况烟气流量由烟气湿度、温度、压力决定,而对于饱和烟气而言,温度同时决定了湿度。以30t转炉D700风机为例,在转炉标况烟气流量22000Nm3/h的情况下,风机入口烟气温度在65℃时,工况风量达到43472m3/h以上,已经超过风机额定风量,会出现如炉口大量冒烟需要二次除尘处理的问题,不仅直接减少煤气回收量,还增加二次除尘负荷;而如果风机入口烟气温度降低到50℃时,工况风量只有35574m3/h,就不会存在炉口大量冒烟现象;如果进一步降低到40℃时,工况风量只有32692m3/h,一次风机还可以允许适当降速节能。所以,对于OG湿法采用半干法改造的同时降低阻损和工况风量,可以用最少的改造费用彻底解决系统能力不足的难题。
2)解决烟囱排放:对于湿法离心风机而言,在风机功率或转速一定的情况下,减少风量、提高全压、适当增加环缝压差,就可以满足烟囱排放达标的要求。
3)节省风机电耗:降低风机入口烟气温度导致工况风量减少,首先可以解决能力不足或排放高的问题,而对于能力充足、排放没有问题的转炉来说,还可以降低风机转速10%-20%,节电1-2kWh/t钢。
4)节省新水消耗量:转炉风机入口烟气温度决定湿度,即直接决定新水消耗量,如湿法和干法处理后烟气温度达65-70℃时的湿度为0.265-0.359kg/Nm3,折合吨钢新水消耗量在50-60kg/t,而烟气温度降低到50℃、40℃时的湿度只有0.112-0.0639kg/Nm3,吨钢新水消耗量只有40-30kg/t,所以半干法的新水消耗量能达到更低水平。
9、采用第二代半干法可以不用运行传统水处理系统
湿法的水处理系统是一大负担:水处理量大、容易结垢、运行能耗和成本高,如某厂折合吨钢水处理电耗达到3-5kWh/t钢。采用第二代半干法改造后,具备了完全停止传统水处理系统运行的条件,主要原因如下:
1)大部分粉尘不进入排水中,水中悬浮物浓度和碱性成分含量降低。
2)由于采用极限蒸发冷却,排水基本不升温,不需要上冷却塔降温。
3)半干法选用的喷嘴孔径大、畅通,不容易堵塞,可以降低对供水水质要求。
半干法的排水可以在现场进行简单的粗过滤处理后循环使用,粗过滤富集浓缩产生的泥浆也不需要压滤,可以在蒸发冷却器卸干灰的同时,将泥浆均匀喷洒到干灰中,一方面处理利用过的污泥,另一方面可以解决干法卸、输灰过程中产生的二次扬尘污染问题。
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