一種燒結(jié)機(jī)頭組合除塵裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于廢氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鋼鐵冶金燒結(jié)煙氣除塵、能源回收、脫硫凈化的組合除塵裝置及方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]1、燒結(jié)煙氣及煙塵特點(diǎn):
[0003]燒結(jié)過程主要原料含鐵原料(如精礦、富礦等)、燃料、溶劑等；
[0004]燒結(jié)煙道出口溫度控制在一般控制在100_150°C ；
[0005]燒結(jié)煙氣含塵濃度:燒結(jié)機(jī)頭廢氣含塵量一般為l_3g/Nm3;
[0006]煙氣成分:煙氣中含有空氣中帶來的氧和氮外，還有混合料中水分蒸發(fā)出來的水蒸氣，混合料中可燃燒物燃燒生成的C02，CO以及混合物中硫化物燃燒時(shí)生成的S02或其他氧化物燃燒生成的廢氣，因此燒結(jié)煙氣主要由N2、02、C02、S02、N0X等氣體組成。
[0007]粉塵成分:燒結(jié)機(jī)機(jī)頭收集的粉塵含全鐵在50%以上，而且還含有Κ20 ΝΑ20，ΖηΟ等，影響電除塵收塵效率。
[0008]煙氣量:燒結(jié)機(jī)的煙氣量很大，平均每噸燒結(jié)礦產(chǎn)生4300-6000m3煙氣，燒結(jié)機(jī)每平米燒結(jié)面積每分鐘煙氣量為100-110m3/min.m2
[0009]煙氣負(fù)壓高:為了提高燒結(jié)礦的質(zhì)量，現(xiàn)在大型燒結(jié)的采用厚鋪慢跑的燒結(jié)工藝，混合料層厚度達(dá)到500-750mm所以負(fù)壓很高一般達(dá)-15000?21000Pa。
[0010]2、目前電除塵應(yīng)用及存在的主要問題:由于燒結(jié)煙氣的特殊性，使燒結(jié)機(jī)頭除塵室成為鋼鐵行業(yè)除塵中共認(rèn)的一個(gè)難點(diǎn)，為了克服此技術(shù)難關(guān)，許多專家、學(xué)者、研究單位都進(jìn)行了大量的學(xué)術(shù)研究。
[0011]目前國(guó)內(nèi)機(jī)頭除塵普遍采用靜電除塵器，作為燒結(jié)工序的標(biāo)配。機(jī)頭靜電除塵器的發(fā)展開始于80年代中期，距今已將近30年歷史，而且隨著科技的進(jìn)步，機(jī)頭靜電除塵器的除塵效果由過去的彡150mg/Nm3，逐步降低到彡100mg/Nm3排放標(biāo)準(zhǔn)，基本滿足了國(guó)家要求的彡100mg/Nm3排放標(biāo)準(zhǔn)。甚至運(yùn)行好的四電場(chǎng)的機(jī)頭靜電除塵器，除塵效果達(dá)到50-80mg/Nm3。電除塵器以適應(yīng)處理大的煙氣量，能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，具有低阻力高效除塵率等優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)用于燒結(jié)機(jī)頭仍存在很多問題，主要有:
[0012]2.1工程建設(shè)成本高，目前大多數(shù)采用四電場(chǎng)除塵裝置，正常投資在4000-5000萬元，甚至更高。
[0013]2.2運(yùn)行成本高:電場(chǎng)能耗較高。對(duì)于大型燒結(jié)機(jī)而言，不但電除塵電功率需要增加500KW左右，而且維護(hù)成本較高。
[0014]2.3電除塵對(duì)除塵介質(zhì)有一定要求。燒結(jié)過程工藝結(jié)構(gòu)取決于原燃料結(jié)構(gòu)，而企業(yè)在生產(chǎn)過程中原燃料一直在調(diào)整變化，因此工藝變化影響電除塵器除塵效率。
[0015]2.4故障率高、維修量大:如運(yùn)行過程中對(duì)陽極板與芒刺線之間的間距要求很嚴(yán)，由于溫度、風(fēng)速等原因影響變形、芒刺線脫落，除塵效率降低；再如機(jī)械震打故障率高，電除塵震打錘及受打擊部位易損壞和變形等，也需要停機(jī)檢修。
[0016]2.5由于燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)，含有大量水分及各種易燃、有害物質(zhì)和氣體，易造成板結(jié)結(jié)塊，導(dǎo)致卸灰閥故障，影響除塵系統(tǒng)運(yùn)行。
[0017]2.6電除塵器受溫度限制:燒結(jié)煙道出口溫度一般控制在100_150°C，當(dāng)出口溫度高于限制時(shí)就要滲入冷風(fēng)，當(dāng)煙道溫度低于100°c時(shí)就接近露點(diǎn)，此時(shí)不利于電除塵器的高效運(yùn)行，解決辦法就要適當(dāng)增加燃料配比，使煙氣溫度大于100°c，以保證除塵器在最佳溫度下運(yùn)行。
[0018]2.7由于粉塵中含有可利用全鐵在50%以上，循環(huán)利用導(dǎo)致粉塵細(xì)而輕的1(20ΝΑ20，ΖηΟ富集，影響除塵效率。
[0019]電除塵器對(duì)燒結(jié)煙塵性質(zhì)比較敏感，特別是低硫、高灰、低水分引起的高比電阻粉塵以及高溫、大煙量等情況，均會(huì)明顯降低除塵效率。而且隨著生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行，除塵效率會(huì)越來越低，維護(hù)工作量越來越大。因此從生產(chǎn)角度考慮，需要正確合理地選擇除塵設(shè)備，做到既能滿足環(huán)保要求、減少維護(hù)工作量，又能產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益顯得尤為重要。
[0020]3、國(guó)家環(huán)保要求:隨著我國(guó)環(huán)保要求的不斷提高，鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序燃燒廢氣排放在2015年要求滿足排放濃度由彡100mg/Nm3提高到彡50mg/Nm3，而且國(guó)內(nèi)已經(jīng)開始在發(fā)達(dá)地區(qū)實(shí)施特別限制，排放濃度彡40mg/Nm3，由于電除塵存在的諸多問題，導(dǎo)致排放濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于布袋除塵(目前布袋除塵器排放特別限值排放濃度< 15mg/Nm3)，也為行業(yè)指引了研究方向。
[0021]在目前電除塵+脫硫裝置情況下，長(zhǎng)期運(yùn)行，很難達(dá)到彡50mg/Nm3以下，對(duì)于實(shí)施特別排放值得地方(排放濃度< 40mg/Nm3)，實(shí)施結(jié)果更難控制，因此要保證排放濃度(40mg/Nm3，需要在機(jī)頭脫硫后配套再建設(shè)濕式電除塵器，這樣不但增加建設(shè)成本、運(yùn)行成本而且也增加維護(hù)工作量，因此需要尋求更好的解決方案。
[0022]由于燒結(jié)機(jī)頭的煙氣排放難控制，影響因素較多，而電除塵器的工作過程又是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜過程，要是電除塵器長(zhǎng)期處于最佳工作狀態(tài)，必須保持各相關(guān)因素都處于可控并且合理的范圍之內(nèi)才能達(dá)到凈化煙氣滿足國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家和地方政府已經(jīng)出臺(tái)了更為嚴(yán)格的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能減排要求，而且會(huì)越來越嚴(yán)格。從國(guó)家政策、戰(zhàn)略角度考慮，要求有更高的除塵效率和更低的能耗，因此需要從不同角度去創(chuàng)新，尋求更好的除塵方法。
[0023]4、燒結(jié)大煙道低溫?zé)煔獾哪茉椿厥张c低溫脫硫綜合利用問題。
[0024]目前我國(guó)能源利用率低，所產(chǎn)生的廢熱量大面廣，其中鋼鐵企業(yè)燒結(jié)工序更為突出。燒結(jié)機(jī)每平米燒結(jié)面積每分鐘煙氣量為100-110m3/min.m2，大煙道排出煙氣一般控制在100-150°C，目前直接除塵后進(jìn)入脫硫系統(tǒng)脫硫后排放，特別是濕法脫硫，溫度高不但降低脫硫效率，而且脫硫后出現(xiàn)煙囪長(zhǎng)煙羽和煙雨現(xiàn)象，造成低溫能源和水資源的大量浪費(fèi)，因此從能源回收和提高脫硫效率而言需要尋求更好的技術(shù)方案。
[0025]5、市場(chǎng)發(fā)展需要:隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，一方面業(yè)主千方百計(jì)要求降低工程設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，另一方面除塵設(shè)備必須滿足嚴(yán)格的排放要求而導(dǎo)致的高成本造價(jià)，二者相互矛盾，因此，市場(chǎng)迫切需求一種性價(jià)比更高的除塵系統(tǒng)。
[0026]反觀我國(guó)燒結(jié)除塵器現(xiàn)有技術(shù)，確實(shí)存在創(chuàng)新不足的問題，近30年一直演繹著標(biāo)配電除塵裝置的除塵系統(tǒng)，已不能很好的滿足“節(jié)能減排”嚴(yán)格要求，諸如電除塵裝置對(duì)煙塵性質(zhì)比較敏感，特別是低硫、高灰、低水分引起的高比電阻粉塵以及高溫、大煙量等情況，均會(huì)明顯降低除塵效率，給企業(yè)生產(chǎn)帶來的一系列問題由來已久，在環(huán)保治理壓力日益加重的情況下，對(duì)燒結(jié)工序煙氣綜合治理、有效再利用顯得尤為重要，必須開拓新思路、尋求新技術(shù)，解決燒結(jié)工序煙氣綜合利用問題；因此燒結(jié)除塵需要有新的突破，開發(fā)新一代高效節(jié)能的除塵系統(tǒng)十分必要、十分迫切的。
[0027]由于燒結(jié)系統(tǒng)的復(fù)雜性及存在現(xiàn)狀，從目前技術(shù)角度考慮，靠單一技術(shù)的辦法不能應(yīng)對(duì)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也不能一攬子解決燒結(jié)機(jī)頭煙氣的治理難題，因此本發(fā)明提出了走開發(fā)和合理綜合應(yīng)用多項(xiàng)新技術(shù)、新工藝的路子，來達(dá)到節(jié)能型除塵脫硫裝置的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0028]針對(duì)現(xiàn)有的燒結(jié)機(jī)頭煙氣除塵存在的上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案的主要目的是:
[0029]提供一種燒結(jié)機(jī)頭組合除塵裝置及方法。
[0030]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0031]1、設(shè)置在燒結(jié)大煙道和煙囪之間的組合除塵裝置，用于凈化燒結(jié)過程排出的煙氣;
[0032]2、與燒結(jié)大煙道依次連通的兩級(jí)多管除塵裝置、布袋除塵器、主排風(fēng)機(jī)，用于捕集煙氣中的粉塵；
[0033]3、低溫能源回收裝置、變頻調(diào)節(jié)的增壓風(fēng)機(jī)，用于燒結(jié)低溫?zé)煔饽茉吹幕厥詹⒔档蜔煔鉁囟龋?br>[0034]4、煙氣混合裝置、濕法脫硫裝置，用于煙氣混合后進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行低溫脫硫，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)煙氣的達(dá)標(biāo)排放。
[0035]5、本發(fā)明的另一方面，還包括所述的兩級(jí)多管除塵裝置，采用一體化結(jié)構(gòu)，臥式旋風(fēng)器與立式旋風(fēng)器組合布置，第一級(jí)為臥式，第二級(jí)為立式。除塵器下部設(shè)置灰斗，并安裝上、下料位計(jì)、電加熱裝置、和倉壁振動(dòng)器。
[0036]6、本發(fā)明的另一方面，還包括所述的采用布袋除塵裝置