济宁神雾环保设备有限公司


主要生产工业喷头、喷嘴、喷雾系统

24小时服务热线:

13053791806

SWPZ

首页 >> 新闻资讯 >>新闻资讯 >> 喷嘴喷雾系统技术在冶金燃气中的应用
联系我们
更多

济宁神雾环保设备有限公司

销售部联系电话

电话:13053791806

电话:18905379191

传真:0537-7068266

网址:www.sdswco.com

地址:山东省汶上县次丘镇次丘村西200米

详细内容

喷嘴喷雾系统技术在冶金燃气中的应用

      喷嘴喷雾系统通常有冷却、清洗、喷涂和特殊应用四类,广泛应用于冶金燃气系统,主要有煤气冷却、除尘、混合、管道加压机叶轮设备清洗、设备防腐蚀等。本文对此进行综合介绍,特别是介绍在国内实际成功的应用,供相关人员参考。


一、 喷嘴及喷雾技术

喷嘴是设计用于完成特定功能的精密开孔部件,必须与相关设备配套使用,构成喷雾系统,如下图所示。


二、    高炉煤气

高炉布袋除尘器入口前的煤气冷却
    高炉煤气是在高炉冶炼过程中,从炉顶通过上升管、下降管排出,除尘净化后直接供热风炉等燃烧设备使用,剩余部分会通过管道送入煤气柜储存。目前中小高炉净化多采用布袋除尘器,大高炉多采用湿法净化。在高炉煤气系统中,喷嘴喷雾系统主要有高炉炉顶/重力除尘器煤气冷却、煤气柜前煤气管道内煤气冷却和煤气管道防腐蚀等应用。

高炉在非正常情况下,炉顶煤气温度会偏高,最高可达700°C,必须快速进行冷却。采用普通的炉吼洒水可以满足保护炉顶设备;但易引起布袋粘结,有时就被迫放散荒煤气,既浪费、又污染。我们成功采用氮气雾化喷嘴成功解决了这一矛盾,可以实现干冷却,打水时高炉煤气无须放散,仍然可以进布袋。该系统最好设在炉顶,可以起到双重功能。也有的高炉布置在重力除尘器中,仅为了保护布袋。采用氮气雾化喷嘴后,可以不再用切换使用金属管换热器,减少维修量和TRT发电效率。本技术进一步升级改进的方向是在煤气温度偏低(85°C以下)时,具有快速升温到150°C的功能。

 

煤气柜前净煤气管道内的煤气冷却

采用布袋除尘器,出口煤气的温度可达200°C,如果需要进入煤气柜就必须冷却到50°C以保护煤气柜的密封材料。常采用饱和冷却塔、或间接水冷换热器冷却,存在冷却水量大、换热器结垢等问题。我们在煤气管道内成功采用了氮气雾化喷嘴部分蒸发冷却技术,取得了显著的效果,国内某厂的实际比较见下表。

净煤气管道喷碱液防腐蚀

高炉冶炼中,由于炉料中氯元素的存在,高炉煤气中也存在氯元素。在干法除尘中,随着煤气温度的降低,煤气中的水份会冷凝出来,氯离子会冷凝为酸水,对净煤气管道、补偿器、阀等设备存在严重威胁:有的厂系统运行时间不长就发生管道被腐蚀漏气;采用防腐蚀管道则造价很高;还腐蚀后步的阀门、不锈钢补偿器、管道泄爆板(铝板)等设备;在管道上结垢,结垢脱落后又堵塞管道和热风炉格子砖,因此必须采取措施去除氯离子。去氯离子常用稀释法,也就是向煤气中大量喷水,利用喷水吸收氯离子,减轻对设备的腐蚀作用。喷水循环使用一定浓度后进行更换。这种方法简单、可靠,设备投资和运行费用、维修量都高;特别是会抵消干法除尘提高发电和节水的效果。我们设计了喷碱液去氯离子的方法,也就是用氮气雾化喷枪喷碱液,实现蒸发冷却,同时起到冷却和去氯离子作用;还可以利用碱性废水,实现以废治废,降低设备投资和运行费用。

 

高炉煤气湿法除尘节水节能

   我们还有相当部分,特别是大高炉仍然采用两文、或蒸喷塔湿法除尘,喷水量和水处理量大、系统阻力高引起能源和运行费用浪费多。采用我们的部分蒸发的半干法冷却技术,辅助进行喷嘴类型、布置和供水系统的改进,可以降低30-50%的水量,彻底解决喷嘴堵塞问题,并减少系统阻力。主要的技术措施是采用上下喷的双出口喷嘴;采用大孔径喷嘴;采用现场小循环串联供水等。

 

三、转炉煤气

转炉煤气OG湿法除尘

我国国家发改委、环保部等部门一直在促进推广应用干法除尘技术,但直到如今大部分转炉仍然采用传统的OG湿法除尘,普遍存在排放高、能耗高、维修量大等问题。我们的转炉半干法除尘工艺于2006年获得了中国发明专利权,并在迅速、逐步推广应用于传统的两文和新一代OG法的改造,取得了显著的节能减排、节水、减少维修量等积极效果,净化后粉尘浓度在20-50毫克/标立米;减少水处理量30-50%;风机维修周期延长4-8倍。特别是采用本工艺改造可以利用检修机会进行,不影响转炉作业时间、或很少只几天。本工艺的进一步推广方向是全部不用传统的循环处理系统、采用湿式电除尘器使排放浓度稳定控制在10毫克/标立米以下,达到世界先进水平。

 

转炉煤气OG除尘风机和煤气加压机叶轮水膜保护

转炉煤气OG除尘风机和煤气加压机由于处理的是含尘、含水的煤气,煤气中的粉尘被高速选择的叶轮甩干后会粘接到叶轮表面,累积到一定厚度一旦局部脱落就会引起风机振动超标,被迫停机用高压水(300巴)喷枪清洗,然后做动平衡。某厂维修人员由于高压水管脱落被击伤导致严重残疾。采用我们的氮气雾化喷嘴,对风机叶轮进行水膜保护,操作压力低(3巴)、水量少,可以使叶轮不振动周期提高8倍以上,而且改造量、投入很少。

 

转炉煤气柜及管道防腐蚀

研究表明:转炉煤气中含有少量二氧化硫等酸性成分,随着煤气冷却产生冷凝水,酸性成分会转化成酸液,导致腐蚀煤气管道。虽然在转炉煤气中也含有氧化钙等碱性物质,但因为温度高、时间短起不到脱硫作用。因此在脱水器中喷碱液,可以中和酸成分,减少对煤气管道的腐蚀。

 

四、焦炉煤气

焦炉荒煤气温度达650-700°C,其中含有许多焦油气、苯类蒸汽、水蒸汽、氨蒸汽及硫化氢等。在高温下,这些化学产品不能回收,杂质不能去除,煤气也无法使用,一定要降低温度到30°C左右。高温荒煤气首先在桥管处被大量的循环氨水喷洒,煤气温度降低到80-85°C,然后再在鼓风机前通过初冷器冷却到30°C左右。初冷器有间接冷却和直接冷却两种,也有间-直冷联合的初冷工艺。从节能的角度,在冷却方法选择上,为了充分利用余热生产蒸汽、或热水,应该先采用间接冷却;而如果不需要、或不能有效回收利用蒸汽、或热水,则采用部分蒸发冷却的直接冷却方式更经济,也就是在高温段,采用蒸发冷却到饱和温度以下,然后采用直接循环喷氨水吸收,这样容易控制循环氨水流量,减少系统阻力,从而减少风机电耗。

 

五、其它应用

煤气混合

在冶金燃气系统中,经常涉及到两种、或多种煤气的混合,比如高炉、转炉煤气;高炉、焦炉煤气混合。采用吹风喷嘴可以安全、可靠、精确进行各种不同压力煤气的有效混合,设备小巧,投资省。

 

煤气管道自动清洗

各种煤气管道,特别是转炉、高炉湿法除尘煤气管道的水平段、或弯管处,容易积会。采用喷嘴清洗系统,可以定期对煤气管道进行清洗,防止结垢过后。管道清洗有两种方式:一是在煤气管道中间隔一定距离,布置固定的清洗喷嘴,然后定期开起进行清洗;另外就是在检修时,用一个遥控小车带动的清洗喷嘴,拖着软水管进行煤气管道清洗,均不需要人工清洗,既安全、又快,可以减少维修时间和费用。

 

高温烟气的蒸发冷却节水

高温烟气蒸发冷却与饱和冷却都属于直接喷水冷却,但冷却换热机理不同:蒸发冷却是潜热吸热,因为没有排水,有时也叫干法冷却。因为是利用的潜热,对供水温度没有要求,只要是水、甚至是热水、回水、甚至外排废水都可以利用,这样就从总量上和水质要求等方面降低了对水处理设备的要求。而饱和冷却则是利用水升温的物理热进行冷却,因此对供水温度和水质有严格要求。

蒸发冷却用水量的最主要因素是蒸发率:蒸发率越高、喷水量越少;蒸发率越低、则喷水量越多,蒸发率为0时就是饱和冷却,蒸发率100%就是干法蒸发冷却。因为工艺和现场条件限制,实际也大量应用部分蒸发的半干法蒸发冷却。采用蒸发冷却能大幅节水的最主要原因是它利用了水的蒸发潜热,是相同水量物理热的10倍,相应地用水量就是十分之一,可以节水90%。节水自然也就节能。

最新评论
请先登录才能进行回复登录