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ca88浅谈30MVA矿热炉的煤气净化回收利用
加入时间:2020-02-12 09:15

  摘要:介绍了硅锰合金生产中进行煤气干式净化存在的问题及解决途径。通过对原设备的改造,使净化系统与电炉同步运行率显著提高。

  湖南铁合金有限责任公司30MVA电炉是20世纪80年代末从国外引进的,其煤气干式净化回收系统于1990年装配完毕,1991年开始试运行。由于系统设计条件很多方面过于理想化,初期的使用效果不尽人意,连续运行时间很短。通过不断的探索和改进,系统运转渐渐趋于正常,2002年以来,净化系统与电炉同步运行率达89.2%,输送给用户煤气1825h(约2.5*106Nm3),除尘约450吨。笔者主要介绍改造过程中所遇到的困难及对该公司烟气净化回收的启迪。

  在铁合金电炉生产中,常产生CO、CO2、H2等成分复杂的混合气体,一方面含有CO、CH4、H2等可燃气体,其发热值较高,值得回收利用;另一方面,混合气体具有多尘、高温、含水量高等特点。因此,铁合金煤气回收技术是在搞好电炉和系统密封的同时,将成分符合一定要求的荒煤气,通过降温、干式除尘、再降温、脱水,使其成为含尘低、含水量低、温度低的净煤气,从而加以回收利用。

  铁合金煤气干式净化回收技术,较之湿式净化回收技术具有动力消耗低、无二次污染、节水、运行费用低等优点。采用玻璃纤维布袋的干式净化回收,与湿式净化回收同样具有除尘效果稳定、除尘效率高的特点。因此,铁合金煤气干式净化回收技术值得发展和推广。

  大电炉原烟道(如图2所示)设置为直径508*8的碳钢水冷式,管径小,引起排烟能力小;另外烟道与电炉接口处沉降的粉尘,不能在冶炼中消耗,滞留后又加深了排烟能力小的问题。

  一年多的实践检验证明,该系统布袋除尘器前温度可控,未出现需停机冷却现象;灰仓改为水冷板耐火砖砌筑后,也未出现水冷板炸裂现象。

  经使用发现,长时间积留在灰箱中的灰,因下部温度低而出现潮湿,此时灰箱中的灰就可能卸不下去。另外,系统一旦抽取了水封的水,整个卸灰装置将陷入瘫痪,清堵异常困难。

  三个水封的原供水主管为1号管,不但水量小,而且水压不够,市场发生缺水和供水管堵塞现象。其排水管主管为2号管,弯道多,也经常出现堵塞现象。原因是三个水封阀在荒煤气通过时,由于自然沉降的作用,会有少许粉尘不聚集而能及时排走的问题。

  对此,我们讲2号排水主管改为供水管,另增设弯道少的5号排水主管,在净化区域27m平台上增设一台管道泵。但随着电炉循环水压不断降低,水压虽能降到27米,但供水量不足,仍出现粉尘在水封里聚集而排污不畅的现象。再者,管道泵只有一台,出现故障时系统只能停机。综合考虑后,该公司于2000年在零米处增加一台能力较大的备用管道泵,从而确保三个水封正常运行。此后,三个水封再未出现堵塞和缺水、少水现象。

  外淋水冷却器,是由几组U型煤气管道组成,辅以管外淋水来冷却管内除尘后的煤气,煤气中的水分也就在此冷凝下来并被排除掉。因此,外淋水冷却器具有降温、脱水的作用。

  原设置中,煤气管内的冷凝水是通过1号阀门的短管,排到水平铺设的2号管,再进入冷凝水排出器。管道的锈块和煤气粉尘都会造成管路堵塞,再加上阀门故障,煤气管道内积水增多,到一定时候,积水充满煤气管道,系统只能停机。

  改进方法是,将冷凝水排出管改为带坡度的3号管,不设阀门,冷凝水连续排到两个水封桶内。此法效果很好,冷凝水排出管很少堵塞,不要定期进行排水操作。

  该部分包括氮气和压缩空气供给。氮气用来置换系统内的空气(或煤气)以及配合系统密封;压缩空气是气动阀门的动力,两者还可作为气密性实验介质。

  压缩空气部分的原设置为,压缩空气从空压罐出来,通过较长的管路,直接进入10个气动阀门。由于水分多、管道生锈,使得气动阀门上的电磁阀易堵而不能启动。ca88!后在压缩空气管路上增设油水分离器后,此故障极少发生。再者,为了减少净化系统因缺压缩空气而停机的时间,该公司又在氮气管路上增设了送向压缩空气管内的氮气阀门。

  电炉由于所用原料粉、湿及操作不当等因素,极易造成生产中煤气的不稳定。因此,ca88烟气净化回收系统应采取如下措施来加强系统的适应性。

  A. 不论是新建还是大修后的烟气净化回收系统,都应严格进行严密性实验。按GB6222-86第3、4条规定执行。

  B. 小修或中修后的净化回收系统应做局部或整体实验。试验压力为(3-6)KPA,用肥皂水涂抹可能的泄露点,连续保持稳压5分钟无泄露。

  因为分布于炉盖上各点的炉压、炉温检测装置对局部压力、温度变化较敏感,所测数值多反映局部压力和温度情况。当炉压检测与炉温检测改设在烟道口时,炉压、炉温才能得到准确的反映。

  搞好炉压控制,是保证电炉荒煤气成分合格的又一要点。稳定的炉压波动范围应为±4Pa,也就是以保持炉盖不冒火,炉压尽可能小,并加以及时调整为原则。

  由于铁合金烟气具有高温、多尘、含水量较高的特点,因此,解决温度控制问题,成为铁合金煤气干式净化回收技术的难点。我们不但要把温度降下来,而且必须使煤气中的粉尘不滞留在系统内。这就要求既要把布袋除尘器进口处的温度降到543K以下、加压风机前温度降到338K以下,又要使布袋除尘器出口温度、布袋除尘器及旋风除尘器手机的粉末及时卸掉。为此,该公司采取了如下措施:

  B. 运行中保持布袋除尘器进口温度在438-543K之间,出口温度不低于373K;

  C. 煤气流量大时,系统温度可适当低空,流量小时就适当高控,总之,西系统卸灰顺畅,满足设备承受能力为原则;

  D. 外淋水冷却器出口温度应小于338K,大于328K时就应开大冷却水降低煤气温度,使煤气脱水彻底。

  回转卸灰阀在系统运行中或短时间停机时,应处于联系运转状态,操作人员定期做旋风除尘器和不带除尘器底部开启振动器振动或人工敲打,以保证系统卸灰彻底。

  该煤气回收系统的布袋除尘器分为四个隔室,运行期间总有三室处在净化状态,一室在反吹清灰。用不低于373K的净煤气对布袋进行轮流反吹,保证了清灰效果及良好的净化运行状态。

  4.3.1 30MVA电炉煤气干式净化回收系统,原设计电炉日产硅锰合金115吨,而现在大部分时间日产在120吨以上水平,加之原设计水平,表现出净化能力偏低,不能达到全部回收的要求。

  4.4.1 该公司30KVA电炉煤气干式回收系统,要做近两年内达到全回收,需要提高净化能力25%以上。

  4.4.2 加强操作控制与设备维护,极大的改善煤气系统对电流生产的适应性,使同步进行率提高到92%以上的水平。

  4.4.3 加大煤气利用力度,对该公司使用工业燃料的设施进行全面摸底(如回转窑、石灰窑等),借鉴残渣干燥窑有烧重油改烧煤气的成功经验,为铁合金节能降耗再造一片蓝天。

  5.1 改造后的煤气干式净化回收系统在30MVA电炉生产中具有设置合理、运行可靠的优点。

  5.2 煤气干式净化回收系统对电流生产的适应能力及电炉生产的标准糊作业能力还有待进一步加强。

  5.3 增加煤气储备、配送能力是搞好二次能源利用的客观要求,煤气回收利用具有广阔发展前景。

 

 

 

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