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煤气系统综合防腐技术
近几年,煤气干法除尘系统开始在国内大高炉上推广普及,但是由于小高炉干法系统腐蚀的矛盾不突出,又沿袭了大高炉传统湿法除尘的习惯,对煤气中HCl等酸性气体的存在缺少认识,因此,大型高炉煤气除尘在由湿法向干法转型期间,很多都没有充分考虑到由酸性气体带来的严重腐蚀现象。另外,高炉原料越来越多地使用进口矿,进口矿尤其是澳矿中氯元素含量普遍高于地方矿,导致高炉煤气中的HCl含量更高,这也是大高炉干法系统腐蚀严重的重要背景条件。目前,济钢、莱钢、太钢、迁钢、首秦等企业的高炉干法煤气系统都普遍存在腐蚀问题。
受原料条件限制,控制入炉料中氯元素和高炉内部氯元素不进入煤气也有很大难度。首钢国际工程公司根据高炉生产操作实际情况,在迁钢2号高炉中进行喷水喷碱液工厂试验,并进行多种防腐蚀涂料的实验室实验,进一步深入分析腐蚀的原因,找出了相应的解决方法与措施。喷碱工厂试验装置实施后,对煤气冷凝水及系统腐蚀情况进行跟踪和进一步分析后,优化了工艺参数与结构,并进一步在京唐工程中实施应用。目前高炉煤气冷凝水PH值均大于6.5,运行效果良好。
4.干法除尘技术经济效益及应用前景
干法袋式除尘技术与湿法除尘技术相比,具有煤气净化质量高、节水、节电、运行费用低、无污水排放、提高TRT发电等优点,经济效益和社会效益显著(经济效益计算以2500m3高炉为例)。
1)煤气洁净度高:采用全干法布袋除尘技术处理后的净煤气洁净度高,正常情况下净煤气含尘量≤ 5mg/m3,煤气含尘量低可减少加热炉用户等堵塞,提高加热设备的热效率和使用寿命。
2)煤气热值高:干法后煤气温度高,含水量低,显著提高了煤气热值,可提供热风炉理论燃烧温度约40℃。热风温度提高,降低了燃料比、提高回收利用水平,降低了工序能耗,每年减少CO2排放约2万t。
3)生产能耗下降:采用全干法除尘工艺,与湿法除尘相比,吨铁新水消耗降低约0.40 m3,吨铁电量消耗降低约4-6 kWh。年节约新水约80万t,节电1000×104 kWh,大大减少了运行成本。
4)TRT发电量显著提高:干法除尘后净煤气温度(约150℃),比湿法除尘煤气温度(约50℃)提高100℃以上,且煤气含水量低,阻力损失小,可相应提高TRT发电量35%-40%以上。年可增加发电量约2000×104 kWh。
5)社会和环境效益良好:采用全干法布袋除尘工艺,经济效益显著,社会效益良好。湿法除尘产生大量污水,水中含有有毒物质,经处理后排放的水中仍含有氰、硫、酚和重金属等有害物质,造成土壤和水污染,形成毒害作用。采用全干法袋式除尘技术,完全避免了湿法除尘过程中大量有毒污水、污泥的产生,从根本上解决了二次水污染及污泥的处理问题。
干法除尘显著提高了TRT发电量,提高了高炉煤气热值,对提高热风温度具有重要意义,为企业创造了巨大的经济效益、社会效益和环境效益。该项目是创建环境友好型、资源节约型循环社会经济的成功范例,完全符合低碳、循环经济的发展要求。目前高炉煤气干法袋式除尘技术已应用在京唐、宣钢、济钢等多座高炉上,推广前景良好。
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