王永林，王岳飛

(河鋼集團(tuán)邯鋼公司邯寶煉鐵廠，河北 邯鄲 056001)

摘 要: 主要介紹了邯鋼 2# 360m²燒結(jié)機(jī)單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)實(shí)踐的相關(guān)情況，針對單風(fēng)機(jī)情況下存在的料層薄、返礦高、煙道溫差大、入口粉塵高等問題，結(jié)合現(xiàn)場情況對煙道出口增設(shè)電動(dòng)盲板閥，主抽風(fēng)機(jī)入口下降管加互通管道，合理利用燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)技術(shù)進(jìn)行系列技術(shù)改造，取得顯著效果并有推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞: 燒結(jié); 抽風(fēng)系統(tǒng); 單風(fēng)機(jī)生產(chǎn); 提產(chǎn)降耗

0 引言

根據(jù)京津冀地區(qū)環(huán)保減排要求，按照 《邯鄲市 2019 年 9 月 ～ 12 月重點(diǎn)行業(yè)生產(chǎn)調(diào)控方案》，重污染天氣情況下，燒結(jié)機(jī)廢氣排放量減排 30% 以上。邯寶煉鐵廠 2# 360m² 燒結(jié)機(jī)為雙風(fēng)機(jī)雙煙道配置，燒結(jié)機(jī)正常產(chǎn)量為平均 10500 t /天。在環(huán)保限產(chǎn)期間，采用單臺生產(chǎn)另外一臺檢修的生產(chǎn)方案，燒結(jié)礦產(chǎn)量損失在 50%以上，不能滿足高爐配吃需要。改用燒結(jié)機(jī)單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)方案后，兩臺燒結(jié)均采用單風(fēng)機(jī)情況下燒結(jié)礦產(chǎn)量為 1. 6 萬噸/天，既滿足環(huán)保限產(chǎn)要求，又滿足高爐配吃需求。在環(huán)保新要求下，燒結(jié)機(jī)單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

1 單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)出現(xiàn)的問題

1. 1 燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量影響

單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)后料層減薄，且返礦比例增加，燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量水平下降，同時(shí)固體燃耗上升，燒結(jié)運(yùn)行成本增加; 單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)燒結(jié)過程中東、西兩側(cè)風(fēng)箱溫差較大，臺車縱向料層厚度不均勻，開風(fēng)機(jī)側(cè)料層厚燒結(jié)礦質(zhì)量好，另一側(cè)燒結(jié)礦質(zhì)量差，液相分布不均勻。單風(fēng)機(jī)對應(yīng)單側(cè)機(jī)頭電場，風(fēng)速快，收塵面積小，入脫硫脫硝模塊顆粒物含量高，模塊壓差高，出現(xiàn)堵模塊問題，制約燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量的提高。

1. 2 燒結(jié) BTP 終點(diǎn)的影響

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于大煙道兩側(cè)的抽風(fēng)量不同，另一側(cè)臺車底部左右風(fēng)箱導(dǎo)流板上方只存在 200 mm 的連通口風(fēng)進(jìn)行燒結(jié)，因而風(fēng)量不足，燒結(jié)溫度偏低，燒結(jié)終點(diǎn)推遲 6 ～ 10 分。停機(jī)側(cè) 19# 風(fēng)箱前溫度基本在 100 ℃以下，到 20# 風(fēng)箱后溫度開始上升，最高達(dá) 365 ℃左右，而有風(fēng)機(jī)一側(cè)溫度最高為 410 ℃左右，風(fēng)箱廢氣溫度曲線低 60 ℃左右，推遲 1 ～2 個(gè)風(fēng)箱 ( 見圖 1) 。

由表 1 可見，雙風(fēng)機(jī)正常生產(chǎn)情況下，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 980 r/min，風(fēng)門開度 85% ，料層可達(dá)到805 mm，負(fù)壓水平在 － 15. 8 kPa，點(diǎn)火爐下風(fēng)箱壓力控制在 7. 5 ～ 8. 5 kPa 之間; 而單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷開度 ( 1 000 轉(zhuǎn)，風(fēng)門 100% ) 情況下，料層厚度達(dá) 650 mm 左右，負(fù)壓水平在 －8. 6 kPa 左右，點(diǎn)火爐下風(fēng)箱壓力控制在 4. 5 ～5. 2 kPa 之間，垂直燒結(jié)速度由 20. 3 mm/min 降低到 13. 5 mm/min 左右。

1. 3 脫硫脫硝工藝的影響

燒結(jié)機(jī)兩側(cè)大煙道為雙室 3 電場配置，長期單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)，單側(cè)處理之前 70% 左右的煙氣量，由于風(fēng)的流速快而且總的收塵面積減小，電場壓力加大，處理能力下降，如表 2 所示，入口粉塵含量從雙風(fēng)機(jī)的 48 mg /m³升高為 210mg /m³，脫硫脫硝模塊中活性炭含粉塵量大，吸附塔壓差從 39. 1 mbar 增加到 45. 5 mbar，出現(xiàn)模塊堵料，碳循環(huán)變慢，壓差升高，當(dāng)壓差逐步升高到設(shè)置上限后，為保護(hù)模塊，增壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速從 995 r/min 降低到 923 r/min，降低入口煙氣處理量，主抽風(fēng)量受限，產(chǎn)量降低，形成惡性循環(huán)，生產(chǎn)非常被動(dòng)。

2 單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)采取措施

提高燒結(jié)礦產(chǎn)量成為穩(wěn)定高爐生產(chǎn)及降低整個(gè)煉鐵運(yùn)行成本的關(guān)鍵。單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)既減輕了脫硫脫硝處理煙氣的壓力，又滿足環(huán)保的限產(chǎn)要求。實(shí)現(xiàn)單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)后，如何提高燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量水平成為制約生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。為了提高單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)情況下的燒結(jié)產(chǎn)、質(zhì)量，從設(shè)備與操作工藝上進(jìn)行了一系列改造，滿足了高爐生產(chǎn)的需求，避免了高爐爐料結(jié)構(gòu)大調(diào)整。

2. 1 兩主抽風(fēng)道增設(shè)盲板閥

為了提高單風(fēng)機(jī)運(yùn)行的風(fēng)量并解決入口粉塵含量高的問題，通過在兩臺主抽風(fēng)機(jī)進(jìn)增壓風(fēng)機(jī)煙道上增加封堵盲板，減少單風(fēng)機(jī)運(yùn)行后另一側(cè)風(fēng)機(jī)串風(fēng)，提高風(fēng)量。如圖 2 所示，在 1# 與 2# 主抽風(fēng)機(jī)到脫硫脫硝增壓段風(fēng)道分別增設(shè)盲板。

由于脫硫脫硝增壓風(fēng)機(jī)對應(yīng)兩臺主抽風(fēng)機(jī)，當(dāng)單風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，停止的風(fēng)機(jī)側(cè)的煙氣管道會串風(fēng)，風(fēng)機(jī)發(fā)生反轉(zhuǎn)，會損耗部分風(fēng)量，經(jīng)測算損耗風(fēng)量為 5 ～ 8 萬 Nm3 /h，所以在主抽風(fēng)機(jī)進(jìn)增壓風(fēng)機(jī)煙道上增加封堵盲板，減少單風(fēng)機(jī)另一側(cè)風(fēng)機(jī)串風(fēng)。

2. 2 風(fēng)機(jī)出口除塵器下降管增加互通管道

兩臺主抽風(fēng)機(jī)出口除塵器下降管增加互通管道見圖 3，通過互通管道實(shí)現(xiàn)單雙風(fēng)機(jī)互切，保證單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)時(shí)有效利用機(jī)頭電除塵組件，實(shí)現(xiàn)入口顆粒物濃度排放水平，改善兩側(cè)煙道溫度。

如圖 4 所示，當(dāng) 2# 風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，將 1#盲板關(guān)閉，減少 1# 主抽風(fēng)機(jī)的竄風(fēng)，并且為利用 1# 機(jī)頭電場，降低單風(fēng)機(jī)風(fēng)速，在主抽風(fēng)機(jī)出口下降管處增加互通管道，當(dāng)單風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，可增加機(jī)頭電場收塵面積，降低煙氣風(fēng)速，提高機(jī)頭電場除塵效率，降低入增壓風(fēng)機(jī)粉塵含量; 另外提高另一側(cè)大煙道溫度，解決冬季時(shí)低溫?zé)煔庋h(huán)風(fēng)箱散料收集斗雙層卸灰閥流水堵卸灰閥問題。

由于入口粉塵含量降低，達(dá)到脫硫脫硝入口粉塵含量要求 ( 標(biāo)準(zhǔn)＜50 mg /m³ ) ，吸附塔壓差長時(shí)間低壓運(yùn)行，模塊活性炭透氣性良好，增壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，不影響燒結(jié)機(jī)產(chǎn)能的提高。

2. 3 合理利用燒結(jié)機(jī)煙氣循環(huán)利用技術(shù)

采用中國科學(xué)院過程工程研究所等開發(fā)的燒結(jié)煙氣選擇性循環(huán)凈化與余熱利用技術(shù)，應(yīng)用于邯鋼邯寶煉鐵廠 360 m²燒結(jié)機(jī)，于 2019 年5 月煙氣循環(huán)通煙氣運(yùn)行。

如圖5所示，選取低溫區(qū) 4# ～ 6# 、高溫區(qū)20# ～ 24# 的 8 個(gè)風(fēng)箱進(jìn)行循環(huán)，密封罩覆蓋在 7# ～ 18# 風(fēng)箱; 通過部分開啟密封罩頂部冷風(fēng)閥，可滿足含氧量 ＞ 18% 的要求，大煙道煙氣溫度高于 110 ℃，循環(huán)煙氣溫度 220 ℃左右。

在單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)后，大煙道兩側(cè)的抽風(fēng)量不同，停風(fēng)機(jī)側(cè)基本靠臺車底部左右風(fēng)箱導(dǎo)流板上方的連通口風(fēng)串風(fēng)進(jìn)行燒結(jié)，因?yàn)轱L(fēng)量不足，燒結(jié)溫度偏低，煙氣循環(huán)投用后，將不轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)側(cè)進(jìn)行單側(cè)循環(huán)，通過循環(huán)風(fēng)機(jī)增加的風(fēng)量來補(bǔ)充單側(cè)風(fēng)量的不足，兩側(cè)大煙道溫度可以達(dá)到均衡。如圖6所示，兩側(cè)煙道風(fēng)箱 BTP 溫度偏差減小，燒結(jié)過程平衡提高燒結(jié)礦質(zhì)量。

3 取得的效果

3. 1 所解決的生產(chǎn)問題

1) 針對單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)進(jìn)行了主抽風(fēng)機(jī)與脫硫脫硝風(fēng)機(jī)風(fēng)道增加電動(dòng)盲板閥，減少單風(fēng)機(jī)另一側(cè)風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)串風(fēng)問題，減少損耗風(fēng)量為 5 ～ 8萬 Nm³ /h，

2) 兩臺主抽風(fēng)機(jī)出口除塵器下降管增加互通管道，入口粉塵得到有效控制，活性炭吸附塔壓差降低，增壓風(fēng)機(jī)得到提高，為長期實(shí)現(xiàn)煙氣污染物的超低排放奠定了基礎(chǔ)。

3) 合理利用燒結(jié)機(jī)煙氣分級循環(huán)利用技術(shù)等設(shè)備及技術(shù)改進(jìn)，消除兩側(cè)煙道風(fēng)箱 BTP 溫度偏差，燒結(jié)礦產(chǎn)、質(zhì)量得到提升。

3. 2 效果

1) 如表 3 與表 4 數(shù)據(jù)顯示，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量提高，內(nèi)返比例從 28% 降低到 24. 5% ，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)從 78. 84% 提高到 79. 87%，日產(chǎn)燒結(jié)礦從7 038 t /天提高到 8 900 t /天，風(fēng)量提高 6. 59%，綜合上料量提高 7. 32%，料層厚度提高 5. 38%，內(nèi)返降低 3. 5%，日產(chǎn)燒結(jié)礦提高 14. 16%，轉(zhuǎn)鼓指數(shù)提高 1. 43% 。

2) 如表 5 所示，脫硫脫硝入口粉塵長期在45 mg /Nm³以下，入吸附塔壓差控制在 36. 5mbar，脫硫增壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定 996 r/min，出口NO_x 排放濃度在 30 mg /Nm³。

4 結(jié)語

綜上所述，通過增加互通管道及煙氣循環(huán)調(diào)整翻板開度，解決了單風(fēng)機(jī)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，解決了單風(fēng)機(jī)燒結(jié)礦提產(chǎn)、提質(zhì)效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)污染物達(dá)標(biāo)排放。