郭喜明 1 李華 2

（1 阜新達(dá)誠科技有限公司，遼寧 阜新 123000

2 中國寶武鋼鐵集團(tuán)上海梅山鋼鐵股份有限公司煉鐵廠，江蘇 南京 210039）

摘要：根據(jù)國家環(huán)保要求和梅鋼節(jié)能減排、降本增效的需要，并結(jié)合梅鋼高爐料罐均壓煤氣溫度低、含濕大的特殊性，梅鋼三座高爐料罐均壓煤氣改造時采用了“濕式全回收工藝”。本文重點(diǎn)介紹了梅鋼二號（1280m³）高爐、梅鋼四號（3200m³）高爐、梅鋼五號（4070m³） 高爐料罐均壓煤氣濕式全回收設(shè)備及生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)績。

關(guān)鍵詞：高爐；料罐均壓煤氣；濕式全回收；節(jié)能環(huán)保；降本增效；

1 引言

2019年4月29日生態(tài)環(huán)境部等五部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見》（環(huán)大氣〔2019〕35號），《意見》明確：全國新建（含搬遷）鋼鐵項(xiàng)目原則上要達(dá)到超低排放水平，推動現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)超低排放改造。雖然梅鋼在超低排放改造方面啟動較早，部分重點(diǎn)工序?qū)嵤┝顺团欧鸥脑欤I(lǐng)了鋼鐵行業(yè)超低排放改造進(jìn)展，但是煉鐵高爐均壓放散煤氣回收未達(dá)到超低排放的要求，按照公司整體環(huán)保超低排放驗(yàn)收的工作部署，需進(jìn)行煉鐵高爐均壓放散煤氣回收超低排放改造。

國外在上世紀(jì)七八十年代，前蘇聯(lián)、日本等國即有對均壓放散工藝優(yōu)化的嘗試，并投入工業(yè)生產(chǎn)^[1]。其中由日本石川島播磨重工業(yè)公司研制成功，在鹿島廠 1 #高爐投人使用的均壓回收設(shè)備，更是獲得了日本 1980 年節(jié)能設(shè)備優(yōu)秀項(xiàng)目獎^[2]。

國內(nèi)在上世紀(jì)九十年代,當(dāng)時的重慶鋼鐵設(shè)計(jì)院公開了一種利用引射器、文氏管除塵器和脫水器構(gòu)成的濕法煤氣回收系統(tǒng)的專利[3]，但未見其工業(yè)運(yùn)行報(bào)道。近年論文《承鋼2500m³高爐熱平衡測算與節(jié)能探討》^[4]和論文《高爐料罐均壓放散煤氣凈化回收技術(shù)研究》^[5]都介紹了“自然回收”應(yīng)用實(shí)績，論文《綠色高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展方向》提出應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全回收^[6]，沒有指出怎么實(shí)現(xiàn)全回收。論文《新泰 1250m ³ 高爐料罐均壓煤氣濕式全回收技術(shù)》^[7]介紹了新泰 1250m ³高爐料罐均壓放散煤氣采用料罐均壓煤氣濕式全回收技術(shù)的效益效果。

現(xiàn)場實(shí)際測量梅鋼三座高爐放散閥前的料罐均壓放散煤氣溫度較低（冬季約10℃左右，夏季約40℃左右），理論計(jì)算高爐料罐均壓放散煤氣含水量在35g/Nm³左右，該工況無法采用干式布袋除塵工藝。經(jīng)與同行業(yè)兄弟單位深入交流和梅鋼專業(yè)人員的充分論證，最終梅鋼三座高爐料罐均壓煤氣回收改造時采用了“料罐均壓煤氣濕式全回”工藝。

2 梅鋼三座高爐料罐均壓煤氣濕式全回收設(shè)備簡介

2.1 新建“高爐料罐均壓煤氣集成式濕式除塵裝器”，該集成式除塵器含“引射裝置”和“污水自循環(huán)系統(tǒng)”。

2.2 從料罐均壓煤氣放散閥后的均壓煤氣放散管道上，敷設(shè)一支管道連接至新建的“高爐料罐均壓煤氣集成式濕式除塵裝器”入口作為料罐均壓煤氣回收荒煤氣主管。

2.3 將“高爐料罐均壓煤氣集成式濕式除塵裝器”出口用一條管道引至低壓凈煤氣管網(wǎng)上（調(diào)壓閥組與并網(wǎng)閥組之間的煤氣管道），作為料罐均壓煤氣回收凈煤氣主管。

2.4 從本高爐煤氣布袋除塵系統(tǒng)的高壓凈煤氣總管上引一支管道接至“高爐料罐均壓煤氣集成式濕式除塵裝器”之增壓系統(tǒng)。該管道作為料罐均壓煤氣引射動力源氣體主管。

2.5 在高爐料罐均壓煤氣回收系統(tǒng)的管道、除塵器等部位配置相應(yīng)的閥門儀表，并對“高爐料罐均壓煤氣集成式濕式除塵裝器”錐體進(jìn)行伴熱處理。

2.6 梅鋼三座高爐料罐均壓煤氣濕式全回收主要設(shè)備參數(shù)如表 1：

3 梅鋼三座高爐料罐均壓煤氣濕式全回收系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)績

梅鋼二號（1280m³）高爐料罐均壓煤氣濕式全回收系統(tǒng)于 2023 年 4 月 27 日投用，梅鋼四號（3200m³）高爐料罐均壓煤氣濕式全回收系統(tǒng)于 2023 年 7 月 17 日投用，梅鋼五號（4070m³）高爐料罐均壓煤氣濕式全回收系統(tǒng)于 2023 年 7 月 17 日投用。投用后都實(shí)現(xiàn)了料罐均壓煤氣全回收，消除了傳統(tǒng)高爐料罐均壓煤氣回收技術(shù)最后必須排放料罐殘存煤氣“冒煙”的問題，同時克服了料罐均壓煤氣溫度低于露點(diǎn)時布袋除塵器無法正常工作的問題。

生產(chǎn)實(shí)踐證明回收的凈煤氣含塵量在 5.0mg/Nm³以內(nèi)，料罐均壓煤氣總回收時間（含閥門開閉時間）控制至 14S 以內(nèi)，回收結(jié)束后料罐壓力為零，達(dá)到了預(yù)定指標(biāo)。運(yùn)行畫面如圖 1～圖 3，技術(shù)指標(biāo)如表 1，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表 2。

V1：料罐有效容積，單位 m³；

V2：料罐幾何容積，單位 m³；

Q1：每罐均壓煤氣量，單位 Nm³；

Q2：每罐回收均壓煤氣量，單位 Nm³；

η：均壓煤氣回收率，單位%；

Q3：回收每罐均壓煤氣引射用高壓凈煤氣量，單位 Nm³；

M：回收凈煤氣含塵量，單位 mg/Nm ³；

S：含閥門開閉總回收時間，單位 S。

由上表可以看出：回收的料罐均壓凈煤氣含塵量 5.0mg/Nm³以內(nèi)，料罐均壓煤氣總回收時間 10～14S，回收結(jié)束后料罐壓力 0KPa，達(dá)到了預(yù)期效果。

說明：

1）年工作日按 360 天計(jì)；

2）煤氣單價按 3N3煤氣發(fā)一度電，每度電按峰、平、谷均價 0.57 元計(jì)，即每回收 1N3

料罐均壓煤氣價格為 0.19 元；

3）煤氣含塵量按 10g/Nm³ ；

4）每 1 萬 Nm³ 高爐煤氣折碳排放量 8.48 噸。

由上表可以看出：二號高爐年可回收料罐均壓煤氣約 1450 萬 Nm³，回收煤氣灰約 145t， 減少碳排放約 12300t，年創(chuàng)效約 276 萬元；四號高爐年可回收料罐均壓煤氣約 2150 萬 Nm³， 回收煤氣灰約 215t，減少碳排放約 18190t，年創(chuàng)效約 408 萬元；五號高爐年可回收料罐均壓煤氣約 2600 萬 Nm3，回收煤氣灰約 260t，減少碳排放約 22100t，年創(chuàng)效約 495 萬元。

4 結(jié)論

4.1 梅鋼三座高爐的料罐均壓煤氣濕式全回收系統(tǒng)投用后實(shí)現(xiàn)了料罐均壓煤氣全回收目 標(biāo)，消除了傳統(tǒng)高爐料罐均壓煤氣回收技術(shù)最后必須排放料罐殘存煤氣“冒煙”的問題，克 服了料罐均壓煤氣溫度低于露點(diǎn)時布袋除塵器無法正常工作的問題。

4.2 梅鋼三座高爐的料罐均壓煤氣濕式全回收系統(tǒng)生產(chǎn)實(shí)踐證明回收的凈煤氣含塵量在 5.0mg/Nm³以內(nèi)，料罐均壓煤氣總回收時間（含閥門開閉時間）控制至 14S 以內(nèi)，回收結(jié)束 后料罐壓力為零，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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