转炉烟气净化和回收系统简介.ppt

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1、各位领导、各位同事：大家好！根据重庆钢院转炉工程技术设计资料和现场设备情况，我把第一炼钢厂100吨转炉烟气净化和回收系统作一简介，由于本人知识和经验有限，所讲内容不尽全面。如有不到之处，请指导、指正。,第一炼钢厂转炉烟气净化和回收系统简介,一、工艺流程二、主要设备及作用原理三、主要工艺设备性能四、主要工艺参数五、系统技术条件六、事故防范,一、工艺流程,转炉吹氧时产生的1400-1600的转炉烟气（含有粉尘，转炉煤气COmax=70%和N2，CO2等），在风机的抽引下，经活动罩裙和汽水烟道冷却至900以下，然后进入一级文氏管，进行粗除尘和进一步冷却并兼灭火。随后烟气进入重力脱水器，将气体中水滴脱

2、去。接着煤气进入二级文氏管，二级文氏管的矩形喉口开度大小，依靠炉口微差压自动调节，煤气经此进行精除尘，然后再经弯头脱水器、水雾分离器脱去水滴，进入风机。借风机机后的正压，根据煤气质量和其它条件，煤气通过三通切换阀的不断切换，或者由放散烟囱向大气排放，或者经过水封逆止阀和U型水封通过管道送入煤气柜。煤气回收系统的除尘水为浊循环形式，由水泵将水分别送至一、二文，一文出水经重力脱水器下部的小水封流入高架水槽，回到水处理池，二文出水经弯头脱水器、水雾分离器下部的小水封流入高架水槽回到水处理池，经处理后的水循环使用。系统流程图如下：,转炉烟气净化和回收系统流程图,二、主要设备及作用原理,1、一级文氏管

3、一文的作用主要在于熄灭烟气的火种，并借喷水蒸发进行热交换，以降低烟气温度，并同时进行粗除尘。一文喷水是以一定压力，由喷嘴以高速较细的颗粒多数成为雾状喷出，以一定的气速和水速造成较大的相对速度，使高温烟气于水传热传质，水雾接受四周气体分子的热量，迅速发展传热传质过程，一部分水雾吸收潜热而汽化，同时烟气的温度迅速下降，喷入的水雾愈多，气体的降温过程愈快，愈完全。被喉口高速气流雾化的水滴与烟气大部分尘粒撞击凝聚成气水混合物流入重力脱水器而达到粗除尘的目的。2、重力脱水器 重力脱水器也叫重力沉降室，在沉降室中气流速度得到显著降低，从而使凝聚的粗颗粒粉尘能在重力作用下与气体分离而沉降下来。由于沉降室的体

4、积较大，足以使粉尘在沉降室停留的时间大于尘粒在室中沉降的时间，即兼有除尘又有脱水的作用。,3、二级文氏管 二文同一文的主要区别为调径，通过微差压装置根据炉口烟罩内外压差变化调节喉口的开度，以使变气量时通过喉口的气流速度保持不变。其作用：一是控制喉口烟气速度，保持一定值，达到精除尘的目的。二是喷雾与烟气进行热交换而使烟气温度进一步下降。4、弯头脱水器 弯头脱水器内设有两层弧形的导流板，含尘气流以较高的速度沿入口方向进入弯头脱水器后，在90弯头壁板与导流板间流动，在离心力的作用下，水珠和已经凝聚的尘粒被四壁收集分离，在重力作用下，由底部排污管排出。5、二级水雾分离器 二级水雾分离器内设有两级带转折

5、的挡水板，经弯头脱水器脱水后的气流在挡水板迂回的通道碰撞下再次脱水。由于脱水效果的好坏直接影响到烟囱排尘浓度和风机的使用寿命，因此是系统中较关键的设备之一。,6、水封 水封是切断系统与大气接通的设备，即相当于一只闸阀。由此，运行中的水封应是进水常流，溢流正常，保持连续排水，定期排污。排污前后要有足够的水位高度，以免煤气中毒。冬季要防寒保温防结冻，日常要注意设备防腐。7、炉口微差压自动调节装置 通过设在固定烟罩的取压环管，测出炉口微差压值并将压力值转换成电流信号，通过可编程控制器、比例、积分、微分调节控制调节RD喉口的开度，从而调节煤气净化系统的抽风量与转炉冶炼过程烟气产生量一致，以达到环保排放

6、和转炉煤气回收有关质量标准要求。8、煤气风机 煤气风机是转炉煤气净化系统中十分关键的动力中枢。风机由液力偶合器或变频调速。当转炉进入兑铁水位置时，转炉倾动机构发出信号，风机高速运行1450转/分；在转炉出钢时转速降低到500转/分。,9、三通切换阀 三通切换阀由二台气动蝶阀组成，用连杆带动，一开一关，与炼钢过程联锁，分别进行放散和回收的切换。动作时间约1020秒。10、旁通阀 旁通阀与三通切换阀并联安装，处于常闭状态。当三通切换阀出现故障时，三通切换阀关闭，旁通阀打下，将煤气放散。11、水封逆止阀 水封逆止阀设在三通切换阀之后，并与三通切换阀联锁。煤气放散时，水封逆止阀切断通向煤气柜的管路防止

7、煤气倒流或放散烟气进入煤气柜；回收时，则开启使煤气流入煤气柜。动作时间约10秒。,12、U型水封 U型水封设在水封逆止阀之后，在停炉或检修时，手动打开补充水阀，使U型水封内充满水（一般需8到10分钟），切断系统，防止煤气倒流。系统正常运行前，打开底部排水阀将水排空，使煤气通过，同时利用U型水封下部的排水水封管自动排除煤气中的冷凝水。13、放散点火装置 放散煤气以24m/s的速度从放散烟囱内排出，在燃烧器内被引火烧嘴喷出的小火炬点燃而形成大火炬，使煤气充分燃烧后排放。,三、主要工艺设备性能,1、一级文氏管：溢流定径文氏管 喉口管角度：950mm 收缩管角度：23 扩散管角度：7（4）3HHSJ-

8、SS-120螺旋实心锥形喷嘴，3个，喷孔孔径：44.5mm，喷水量：120m3/h个（5）一级文氏管阻力：3000pa 2、二级文氏管：RD型液压自动可调矩形喉口，椭圆形阀板 喉口尺寸：5981600mm 侧喷水量：190m3/h 顶喷喷嘴：1HHSJ-SS-120螺旋实心锥形喷嘴，2个，喷孔孔径：15.9mm，喷水量：16.2m3/h个 伺服液压装置 二级文氏管阻力；回收期10000Pa，放散期12000Pa,3、重力脱水器：园柱形 直径：3600mm 简体风速：4m/s 重力脱水器阻力：580Pa4、弯头脱水器 入口断面尺寸：23001950mm 出口断面尺寸：23001950mm 反冲洗

9、水喷嘴：1U-SS-50500扇形喷雾喷嘴，20个，喷孔孔径：13.1mm，0.2MPa时 喷水量：9.6m3/h个 弯头脱水器阻力：300Pa5、水雾分离器 入口断面尺寸：23002700mm 出口断面尺寸：23002700mm 反冲洗水喷嘴：3/4HU-SS-50400扇形喷雾喷嘴，15个，喷孔孔径：12.7mm，0.2MPa时 喷水量：7m3/h个 水雾分离器阻力：400Pa,6、煤气风机，每炉一台 型号：D2660-11（3#炉D2660-11）介质：转炉煤气 风机入口温度：63 介质重度：0.813kg/m3 风机全压：24000Pa 进气流量：160,000m3/h 风机转数：50

10、0-1450r/min 电机功率：1800kw7、液力偶合器 型号：YOTCSB875/1500 输入转速：500-1450r/min 额定工况下滑差率：3%调速范围：（0.2-0.97）额定转速,8、电机 型号：YB710M2-4高压隔爆型 功率：1800KW 转速：1493r/min 电压：6KV 防爆等级：dBT4 防护等级：IP44 绝缘等级：F级9、立式三通切换阀 型号：STD641X-0.5C 直径：1720mm 开闭时间（单程）：15-20秒 压缩空气耗量：0.5m3/次（间断用气）,10、旁通阀 型号：D6D47X-0.5C 直径：1720mm 开闭时间（单程）：15-20秒

11、压缩空气耗量：0.3m3/次（间断用气）11、水封逆止阀 型号：SFN2F-0.1C 入口、出口管外径：19201170mm 开闭时间（单程）：15-20秒 压缩空气耗量：0.1m3/次（间断用气）注:以上执行气源都已经改为低压氮气（经总管1.6Mpa减压为0.6Mpa，但必须注意减压阀的正常使用）,12、U型水封 水封管规格：1720mm8mm 水封高度：2000mm13、燃烧放散装置 型号：JKD-100-2 烟囱接口内径：1550mm,四、主要工艺参数,1、炉口微差压：20Pa2、一级文氏管：压差：3000Pa300Pa入口最高温度：700-1100供水量：380t/h供水压力：喷头水压

12、：（就地）出水出口气温：803、重力脱水器出水温度：754、二级文氏管：压差：12kPa-14kPa供水量：220t/h供水压力：喷头水压：（就地）,5、风机进气压力：回收时16000Pa 放散时19000Pa 机后压力：回收时5500Pa 放散时2400Pa 进气温度：63转数：500-1450r/min固定端及自由端振动：6.3mm/s报警 7.1mm/s停机固定端轴承温度：75报警 80停机风机润滑油进口压力低：0.07MPa报警风机润滑油进口油温：45报警 50停机6、液力偶合器工作油压力：0.2MPa报警 0.1MPa停机进口油温：75报警 80停机出口油温：85报警 95停机油箱油

13、位：油位低，报警 油位低低，停机进口油压力：0.2MPa停辅助泵电机油箱油温低：-5，启动电加热器,油箱油温高：15，停止电加热器7、电机电机固定端及自由端轴承温度；85报警 90停机电机绕组温度：145报警 149停机8、烟囱放散烟囱氮吹扫量：200kg/min，压力1.6MPa放散烟囱燃烧器混合煤气用量：200m3/h，压力8Kpa-11Kpa9、水封逆止阀水位（以设备制造厂的数据为准）高水位：680mm低水位：470mm极限低水位：220mm,五、系统技术条件,1、风机润滑正常条件 油泵：油泵启动运转十分钟以上，辅助泵可互切 油箱油位：在系统润滑系统液位油压正常油温正常浊环水：压力0.2

14、MPa 温度33净环水：压力0.2MPa 温度332、风机启动条件 压缩空气压力：0.35MPa氮气压力：0.35MPa风机左右轴瓦温度：65风机电机左右轴承温度：60液力偶合器左右轴承温度：55风机电机定子温度：100油润滑正常运行大于十分钟以上水封逆止阀水位：680mm并有溢流二文水量：220t/h二文喉口开启：通常50%（暂定）机前风门：全闭并已试开闭空投与急停正常三通切换阀 放散侧开水封逆止阀 关阀、水位正常、有溢流自炉口起系统检查确认无人作业或滞留。,3、开吹条件：（自动）风机入口阀门：系统正常后，二文开50%，（暂定）风机风量：12万m3/h一文给水量：380t/h氮压：0.35M

15、Pa压缩空气压力：0.35MPa三通阀状态：放散侧开水封逆止阀状态：全闭旁通阀状态：全闭水封槽排水正常4、自动回收条件机后O2：1.5%;CO3035%;一文水量320t/h;活动烟罩离开高位;压缩空气压力0.35MPa;出口压差6Kpa;煤气柜位27.6m;煤气柜满足条件(给信号),5、紧急自动提枪条件风机重故障条件风机电机电源突然断电风机电机定子温度145风机轴承温度（2点/机）80电机轴承温度（2点/机）90转数：1000转/分（高速时）其他流量与压力条件一文流量：280t/h 压力0.2MPa氮压力：0.3MPa压缩空气压力：0.3MPa一文排水温度过高,6、紧急手动提枪条件紧急手动提

16、枪系统指在自动提枪以外的情况下，及生产中发生突发性事故情况下，所采取的措施。当发生下述2-5项中的情况之一时，应立即采取手动提枪。炉口严重冒烟、冒火、经调节无效煤气净化管道系统防爆孔突然爆裂一文前后防爆孔突然爆裂一文泵突发故障或突然断电重力脱水器排水管堵塞三通切换阀发生故障，失去作用煤气输送管道突然大量漏气风机振动突然偏大或突然断电风机液偶器突发较大的杂音风机润滑油站系统发生意外，不能供油排放烟囱的排尘浓度严重超标,六、事故防范,1、防止爆炸性混合气体形成按操作技术要点中的开吹要点和终吹要点严格执行，保持充分的前烧期和后烧期，严格执行有关降罩和回收条件的规定。当开新炉；人孔防爆孔、风机、各设备

17、等拆装后再开炉；风机联通管道盲板作业后，都需经过风机检漏、检漏负压段可用塑料包扎带，正压段用肥皂水。开新炉、炉役终了以及转炉使用期、每白班检查防爆膜和防爆孔。2、防止火种一文水量250t/h不能开吹。100t/h自动提枪。（暂定，以现场经验为准）一文喷头和阀门不能堵塞，经常检查进行冲洗。保持冷却水水压力显示基本符合要求。二文水压力显示基本符合要求。,尽量减少喷溅，严禁大喷。吹炼期系统管道、设备周围严禁动火。3、防中毒U型水封和水封逆止阀U型水封和水封逆止阀若处于水封状态，必须经常保持溢流，并且水封逆止阀水位符合水封要求。U型水封处于非水封状态，卸水管水封器和溢流管水封器必须溢水，水封器补水管经

18、常补水。凡进入炉役前最后一炉钢出完钢立即进行U型水封的水封作业，水封逆止阀处于水封状态。凡进入风机和风机后的设备及管道工作状态前，必须将该炉U型水封注水，水封逆止阀处于水封，N2气吹扫置换15-20分钟后经煤气防护站检查合格才能进入，若水封逆止阀无法处于水封，则应专人监视U型水封高位溢流，水封逆止阀上口卡盲板。,特殊情况需紧急临时性进入风机和风机后的设备及管道工作，必须要：水封逆止阀确保流溢，保证水位（以制造厂提供的为准）。三通阀处于放散侧开。带压缩空气面罩及CO报警仪。煤气防护站检查合格。专人监视溢流及进入的人员。保持U型水封卸水阀和补水阀开闭正常以备紧急注水。现场手动紧急注水，应在现场将泄

19、水阀和补水阀给予关闭和打开，进行泄水和补水。,检查U型水封上泄水阀门平台时，台下应有人监护。按岗位操作规程要求，应经常清洗U型水封，以防泄水管、溢流管堵塞和U型水封积泥。4、防氮窒息凡进入炉役，若临时需进入设备及管道，必须携带氧分析仪和空气面罩，经有害气体检查站检查测定专人监护。进入设备和管道进入水封逆止阀或该阀与三通之间，该炉U型水封要处于水封状态，专人监视，保持溢流。在三通阀内工作要关闭现场压缩空气气源，用固定销卡住连杆。进入管道或设备内工作，外边必留人监视并保持联系。进入从炉口至三通阀之间管道和设备内，除要求U型水封和水封逆止阀处于水封状态外，三通阀回收侧应关闭。,凡需进入机前设备及管道

20、、烟道检查及焊补一文，重力脱水器、二文等等，U型水封及溢流水水封，水封逆止阀应处于水封状态，风机风门应全开。系统内（包括汽化烟道）有人，风机不得开高速也不得开一文、二文水。吹炼中紧急停风机后，进入设备及管道（不论机前和机后）需将二文及风门全开，经有害气体防护站检查方可进入。凡进入风机后设备及管道必须经有害气体检查站检查，同意后方准进入。凡进入OG系统设备及管道应事先与炼钢取得联系，保持氧枪在烟罩外，索取氧枪操作牌，严禁下枪试氧。进入一文、重力脱水器、二文喉口、二文下部脱水器内工作，应将该炉一文水切断，工作完后恢复。进入系统不准吸烟。进入设备及管道，需防止该炉水封和水槽溢气，以防另一炉污水中CO

21、返回该炉，若需清理及破坏水封，应在另一炉非吹炼期进行或采取管口封堵措施。,5、吹炼中人身事故防范下列危险区不得停留、行走：炉口附近（防喷溅）重脱上水封（防中毒）风机平台和软接（防中毒）各水封器（防中毒）一文喉口前后及周围10米范围和汽包平台（防爆炸）各防爆孔周围（防突然爆开）旁通阀、三通阀、水封逆止阀区域（防中毒）排水槽（天沟）盖板封闭区域（最高点排气）6、U型水封水管防堵对停止回收已卸水的水封进行一次冲洗，并记录步骤。关卸水阀开补水阀见较大溢流关补水阀开卸水阀水流完结束。,7、防止水封的破坏各水封卸水阀严密。U型水封高低水位计正常。确保U型水封和水封逆止阀的补水。,七、事故处理1、炉口冒烟严

22、重，应立即停吹检查。2、重力脱水器排水堵造成风机电流突然减少，风量突然减少，二文压差突然减小，炉口烟气外溢，都应立即提枪，停炉检查处理。3、爆炸凡听见异常响声，需立即通知主控室。若处在回收中需立即转放散，并提枪停吹检查。若回收中发生爆炸并造成风机突停煤气外逸，现场应采取防止中毒措施，主控室仍应提枪停吹，提前或同时抬罩，主控室应将二文全开，风机工将风门全开，借余转排气。4、风机前后软连接爆裂机前软接突爆，将引起机后含氧突增，若在回收中，应立即转放散，并提枪停氧。机后软接爆炸，将造成大量气体外逸，若在回收中大量煤气外逸，应迅速脱离现场并通知操作室立即回收转放散并提枪停氧。,5、防爆孔破开或膜破，当

23、发生爆破声和含氧量突然增加或其它异常要：立即回收转放散；检查烟罩人孔、一文和二文后防爆膜，一文溢流盘、屋面管道防爆膜是否破裂。6、三通阀故障若回收转放散时，三通阀不动作或不到位。第一种情况，此时旁通阀应自动开。（自动不开，键盘操作开，自动不关，键盘操作关）水封逆止阀应自动关。待本炉钢吹炼完毕，现场手动开三通放散阀。在继续吹炼时应注意水封逆止阀的压力，不准6000Pa，一旦压力超过，则应立即按下述第二种情况处理。检查处理。,第二种情况旁通阀自动或手动键盘未打开。（1）紧急停吹、停枪、停氧同时提罩。（2）风机停。（3）水封逆止阀闭。（4）U型水封紧急注水。（5）检查修理三通阀和旁通阀。（6）水封逆

24、止阀水位检查补水。第三种情况：当出现计算机故障（死机），主控操作三通阀无效时，应即刻通知风机岗位。（1）关小风机进风阀门。（2）现场切断三通阀控制阀箱的电磁阀电源，现场手动“搬把”打开三通放散阀，亦以同样办法操作水封逆止阀。（3）然后按第一种情况第条处理。（4）事故处理完后主控室注意通知现场恢复接通三通阀的电源，准备下一炉炼钢。7、水封逆止阀故障,若回收转炉放散时，三通阀已转至放散侧开，但水封逆止阀不关或不到位，此时旁通阀应自动打开。自动不开、键盘手动开，不论旁通打开否，按步骤处理；主控室手动关水封逆止阀。关闭无效则：继续吹炼立即进行U型水封紧急注水若停吹时U型水封没完成紧急补水（不见溢流或不

25、见高水位信号）停吹1分钟后风机调低速。完成U型水封紧急注水方可进行风机升速。8、当回收转放散时，以下三个故障同时发生三通阀故障（回收侧仍开，关不上）水封逆止阀故障（仍开，关不上）,U型水封故障（注水失败，没有处于水封状态）时：提枪停吹停一文水停风机开旁通阀通知调度室通告煤气柜的加压站，要求煤气柜方面紧急切断，亦作煤气含氧分析。炉口处的整个煤气系统周围人员离开，并监测其煤气含量。9、煤气柜方面事故接到煤气柜事故的报告后：回收转放散U型水封紧急注水,必要时提枪停炼若接到煤气柜柜位自动降低的通报，应在主控室和现场确认水封逆止阀是否关闭和关闭到位，水封逆止阀水封水位高度是否正常。10、烟道漏水处理一旦

26、发现烟道大量漏水，若吹炼中则手动紧急提枪，然后停一文泵，再行检查判断，确定漏水及停炉处理。设备现场示意图及注意项转炉一次除尘系统示意图（CAD2010）,几点想法：1，对日常操作过程，事故处理过程所发现的实践经验进行总结，提出更符合实际的、可操作的、高效可靠的安全技术操作制度作为补充，不断完善和规范并制度固化工作需提高。如水封逆止阀与U型水封操作方法问题。2、对对日常操作，检查，检修，事故处理等过程所存在的隐患缺陷不足进行分析和改进，注重细节问题的研究，以提高系统安全性、可靠性工作需强化。如水封逆止阀水位计、U型水封补水与防卸空问题。3、需要有人认真负责组织去做以上这些工作，提高专业化管理水平。,谢谢大家！彭绍南 2010年12月16日,