Сухая очистка доменного газа

Для очистки доменного газа до концентраций пыли не выше 10 мг/м³ на отечественных металлургических заводах применяют многоступенчатые комбинированные схемы.

Как правило, сначала очистку доменного газа проводят в сухих пылеуловителях диаметром 5-8 м, в которых оседают частицы пыли размером 50 мкм и более. В этих аппаратах улавливается 70-90% пыли, содержащейся в доменном газе, благодаря влиянию сил гравитации и инерционных сил, возникающих при повороте газового потока на 180º. Пыль с пылеуловителя удаляется с помощью винтового конвейера, который смачивается водой. Остаточное содержание пыли в доменном газе после грубой очистки не превышает 3-10 м/м³.

Для второй ступени очистки газа используют системы мокрой очистки. Обычно доменный газ из системы грубого сухой очистки поступает на полутонкую очистку газа, где удаляются частицы размером 20 мкм и более и газ очищается до остаточного содержания пыли на выходе 0,6-1,6 г/м³. Полутонкую очистку осуществляют в аппаратах мокрого типа - форсуночных полых скрубберах и трубах Вентури. Газы в доменных скрубберах имеют скорость 1-2 м/с, удельный расход воды, составляет 3-6 кг/м³ газа. Проходя через скруббер доменный газ охлаждается с 250-300ºC до 40-50ºС и полностью насыщается влагой. Степень очистки газа от пыли в скруббере не превышает 60-70%.

После скруббера газ в большинстве случаев поступает в две-четыре малонапорные трубы Вентури, скорость газов в горловине которых равна 50-80 м/с при удельном расходе 0,2 кг/м³. Здесь завершается полутонкая очистка газа.

Тонкую очистку доменного газа, который содержит до 10 мг/м³ пыли, осуществляют в аппаратах 1 класса. В связи с широким внедрением на заводах черной металлургии газорасширительных станций, использующих потенциальную энергию давления доменного газа для выработки электроэнергии в ГУБТ, для тонкой очистки газа обычно применяют аппараты, работающие с малой потерей давления, например мокрый электрофильтр.

Основные недостатки использования мокрой очистки доменного газа:

снижение эффективности применения ДГ как источники ВЭР, так как теплота сгорания снижается за счет насыщения газа водяными парами;

полная потеря физического тепла с водяными парами;

осложнения при применении ГУБТ из-за наличия водяного пара и низкой эффективности очистки газов от пыли;

осложнения использования ВМР в виде шламов;

необходимость содержания водно-шламового хозяйства и отвода больших территорий под шламы.

В настоящее время перспективной является система сухой очистки доменного газа с применением рукавного фильтра с импульсной регенерацией, которая используется для очистки от пыли доменного газа, выделяющегося в процессе работы доменных печей металлургических предприятий, с помощью метода сухой фильтрации через фильтрующие элементы.

Принцип работы системы сухой очистки доменного газа основан на прохождении доменного газа через фильтрующие элементы секций рукавного фильтра, под влиянием разности давлений в межконусном пространстве доменной печи (3,0 атм) и в общезаводских коллекторе чистого доменного газа (1,2 атм) [6].

Электрофильтры - наиболее эффективные газоочистные аппараты, потому что эксплуатационные расходы на их содержание, по сравнению с другими пыле- и золоуловителями, гораздо ниже. Установка для электрической очистки газов включает в себя электрофильтр и агрегат питания. Запыленный газ поступает в электрофильтр, на электроды которого подается высокое напряжение, между электродами возникает коронный разряд, в результате чего происходит заполнение межэлектродного пространства отрицательно заряженными ионами газа, которые под действием электрического поля движутся от коронирующих электродов к осадительным. Встряхивания электродов происходит ударно-импульсным способом. Схема очистки с применением электрофильтра приведена на рисунке 4.

- доменная печь; 2 - сухой инерционный пылеуловитель; 3 - циклон; 4 - задвижка; 5 - дроссельная группа; 6 - коллектор чистого газа; 7 - сухой электрофильтр; 8 - подогреватель газа; 9 - ГУБТ; 10 - электрогенератор.

Рисунок 4 - Схема очистки доменного газа c сухим пылеуловителем и электрофильтром [2]

Сопоставление опыта использования газоочистительного комплекса с электрофильтром с работой тканевого фильтра показало, что:

электрофильтр имеет полную автоматизацию всех процессов, что позволяет высвободить обслуживающий персонал, своевременно и удаленно проводить диагностику, значительно снизить энергопотребление.

электрофильтр имеет эксплуатационную надежность выше чем у рукавного фильтра;

тканевый фильтр при выходе из строя системы подогрева или компрессорной станции для регенерации рукавов не работоспособен;

срок службы деталей рукавного фильтра составляет от полугода до трех лет, а их цена достигает 30% от общей стоимости всего аппарата, тогда как срок эксплуатации электродов электрофильтра - около 20 лет;

Еще статьи по экологии

Сырьевые ресурсы
Природные минеральные ресурсы нашей планеты колоссальны, но имеют конечную величину. Наши знания об этих ресурсах увеличиваются, а возможности их добычи растут по мере технического прогресс ...

Функционирование системы территориального экологического менеджмента на урбанизированной территории
Актуальность темы исследования. В мире, обществе и деятельности человека есть процессы управляемые и неуправляемые. Неуправляемые процессы происходят по естественным законам природы и общес ...

Аварии на зарубежных атомных электростанциях
В связи с постоянным стремлением человечества улучшить свою жизнь, мы постоянно ускоряем темпы производства. Это не может не отразиться на такой отрасли как энергетика. Самой распространённо ...