AI火焰分析及蒸发冷却面均布在炼钢除尘上的应用.pdf
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1、收稿日期:作者简介:黄 磊()高级工程师.火焰分析及蒸发冷却面均布在炼钢除尘上的应用黄 磊(广西钢铁炼钢厂能环车间)摘 要 针对微差压仪器失灵和蒸发冷却器喷枪布置不合理而影响一次除尘效果的难题 采用 火焰分析代替微差压与除尘风机转速联锁技术 并对蒸发冷却器喷枪进行优化布置 经过应用实践表明不仅转炉煤气品质提高 而且回收量提高、除尘风机电耗降低 同时蒸发冷却器结垢速率由 /月降至 /月关键词 火焰分析 蒸发冷却器 喷枪优化布置 除尘效果文献标识码:文章编号:()()./转炉煤气是转炉炼钢的副产物 含有大量的 高效回收和利用高品质的转炉煤气是钢铁企业节能降碳的重要手段 尤其在“碳达峰、碳中和”背景
2、下显得更加迫切 影响转炉煤气回收量的因素较多 其中一次除尘效果不容忽视根据多年的炼钢干法除尘系统的使用和经验总结 影响一次除尘效果的主要因素有:转炉变形严重 炉口烟气不对中 导致炉口严重冒火 炉口微差压测量仪器时常失灵 一次风机的联锁调速失效 导致炉口冒大火或严重过抽干法除尘蒸发冷却器的喷雾面重叠较多 导致蒸发速率降低 加大了一次除尘负荷炉型的维护难度较大 不可控因素较多 改善一次除尘效果和提高煤气回收量的攻关措施要集中在做好一次风机的实时联锁调速和干法除尘蒸发冷却器冷却面的合理布控上 某钢厂一次除尘系统现状某炼钢厂一次除尘系统为全干法除尘 一次烟气中主要含有 /左右的金属粉尘 以及大量的、和
3、 温度高达 左右的一次烟气流经设有双介质喷枪的蒸发冷却 冶 金 能 源 器 温度降至 左右 并通过重力沉降去除的粗灰 最后经过电除尘器完成精除尘 达标后排向大气一次除尘风机转速根据炉口微差压进行调整 微差压的测量点选在三段烟罩中部 而吹炼过程中 喷溅的钢渣会堵塞微差压取压管 导致微差压仪器失灵 无法为一次风机提供准确的转速调节依据 容易出现炉口喷火或者过抽 不仅污染环境 而且增加风机能耗、降低煤气回收量同时 干法除尘蒸发冷却器喷枪数量为 支 安装在直径 的烟道上过于密集相邻喷枪之间的雾化液滴互相碰撞 形成更大液滴 大大影响了冷却效率 采取的措施 炉口微差压的替代方案寻找和炉口微差压同等效果的检
4、测值时 要求该值能够稳定、快速地反映一次烟气的产生量 以匹配一次风机风量 在国内冶金行业 火焰分析技术指导冶炼工艺操作的应用处于起步阶段 其中炉口火焰成像捕捉及模拟分析有望替代炉口微差压指导一次风机转速的调整技术人员收集了上千个该炼钢厂转炉吹炼过程的 素材 将这些素材分为炉口严重过抽、中度过抽、少量过抽、正常、少量冒火、中度冒火、严重冒火 个种类 每个种类一百多个素材 每个素材持续时间为 左右通过大量素材的识别、比对和学习 电脑根据火焰溢出的白炽面积占比 自行计算出 火焰等级值 以及对应炉口的过抽或冒火程度 然后分别找到各个炉座冶炼过程中炉口火焰正常的 火焰等级值 作为该炉座的 火焰等级基准值
5、 再根据数值的上下浮动程度 来给定适宜的一次风机转速 实时变化的抽风量又会对炉口火焰等级值产生实时影响一次风机转速再次进行修正 直到 火焰等级落在基础值的正负某个死区范围之内 此时视为适宜的一次风机转速 直至火焰等级再次偏离 逻辑见图 图 火焰等级运行逻辑为了更好地匹配差异较大的冶炼工况时间段 根据脱碳反应强度特点 设置了 个冶炼时间段 分别设置了 档一次风机匹配转速上下限、火焰等级基准值及死区范围 这套程序对各种工况的适应度更高 不会因为超出这个时段的 火焰等级上下限 导致一次风机转速过高或过低 从而影响一次除尘效果 同时 用可修改的火焰等级判定周期、风机响应速度以及风机每次升降速的步进值
6、来保证这套联锁程序始终具备适宜的灵敏度和响应速度选取 火焰等级与一次除尘风机转速联锁程序投用前后一个月的 号转炉干法除尘参数进行对比 见表 在铁水装入量等原物料条件及吹炼操作基本一致的前提下 投用联锁程序后煤气回收量增加 煤气 含 量 上 升 煤气 含量降低 一次风机转速降低 喷水量减少 以更低的一次风机转速和喷水量 得到更高的煤气回收量和煤气 含量 直接证明一次除尘效果的提升和系统燃烧率的降低 试验取得良好的效果 蒸发冷却面的均匀布控干法除尘蒸发冷喷枪的作用是将气水双介质混匀 喷出微米级的雾化水对高温烟气进行极速表 程序投用前后的主要干法除尘参数对比时段煤气回收量/()煤气 含量/煤气 浓度
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