2024年5月31日发(作者:望梦玉)
6O・ 工业安全与环保 2011年第37卷第6期
・
Industrial Safety andEnvironmental Protection June2011
一济蚤.经 环 +I _●
露
能减排技术在3 200 m3高炉系统的应用
董文进 刘月杰2
(1.河北省唐山钢铁设计研究院有限公司 河北唐山06300;2.河北钢铁集团唐钢炼铁厂河北唐山o63oo0)
摘要在唐钢3 200 m3高炉系统建设中,通过采用大喷煤量、辅助热风炉预热助燃空气、明特克法炉渣处理工艺、干
法煤气净化、厚料层烧结、Ⅱ 高炉余压发电等先进的生产工艺,合理开发利用资源,实现循环经济。坚持环保“三同时”制
度,实现了3 200 m3高炉及其配套系统的节能减排。
关键词节能减排清洁生产循环经济炼铁
Application ofEnergy Saving and Pollutant Reduction Technology in 3 200 m3 ofBF
DONG WenjinI LIU Yuejiez
(1.Tangshan Iron&Steel & Institute Co., .Tan ̄han,Held O63OO0)
Abstract Inthe eonstroction 3 2O0m3 blastfurnace,sc advancedtoehnologies 8re used, RS high coolinjection。hot stove pre・
heating combustion air,MTC slagtreatment system,d gascleaningtechnology,lllicl(bed sintefing,TIW generating device etc.;the -
s0urces 8re reasonably d ̄vdoped and utilized to realize the recycling economy;“ Ihree—Simultaneity”systemin environmental protection is
implementedto rP- ̄Ze energy saving and poUut ̄t Tcdtlctlonfor 3 200m3 blastfurnace andits auxiliary systems.
KeyWords energy saving and p0uut8llt reduction clean production recycling economy ironmaking
0 引言
平,并达到了改善制粒效果、提高料层透气性的效果,保证了
冶金企业是耗能和污染大户,冶金企业如何在发展生产 烧结矿的产量、质量。所用蒸汽由烧结带冷处余热利用系统
的同时,降低能源和资源的消耗,减少污染物的排放,控制环
提供。
境污染,是摆在环保工作者面前的重要课题。
表1 3 200m3高炉干法与湿法净化对比
在唐钢3 200 m3高炉系统及其配套设施的建设中,在满
足生产的前提下,优化工艺流程,采用成熟可靠的技术装备,
把节能、环保、设备、生产有机地结合在一起,通过清洁生产、
循环经济等手段,使3 2OO m3高炉系统投入使用后降低能
源、资源的消耗,提高污染控制水平,实践了节能减排。
1 采用先进的生产工艺,实现清洁生产
(1)采用大喷煤量,喷煤比为180 kg/t,达到节能降耗、提
高产量的目的。
(7)采用厚料层烧结技术,降低烧结固体燃耗。为充分
(2)采用辅助热风炉法预热助燃空气,提高热风炉温度,
利用料层自动蓄热作用,降低烧结固体燃耗,提高烧结矿成
加大冶炼强度。
品率及烧结矿转鼓强度,降低geO、提高还原度,360 m2烧结
(3)采用明特克法炉渣处理工艺,实现废水零排放。
机实施厚料层烧结技术,料层厚度为650删n以上。
(4)采用干式布袋除尘工艺可以大幅降低水、电消耗,而
(8)利用蒸汽把冷水加热到70℃以上,通到自灰消化器
且比湿法除尘后的煤气显热高、ⅡIT发电量高(约2o%一
内,提高生石灰消化效果。利用生石灰消化放热来提高混合
3o%)、不需要污泥和污水处理设施,附带的社会、经济效益
料温,提高烧结生产率,降低固体燃耗。
甚至超过直接的经济效益。 (9)合理布置场地。3 200 In3高炉建设场地狭窄,为节约
针对3 200m3高炉,高炉煤气采用于式除尘和湿式除尘
用地,投资8 000多万元建设地下原燃料仓,既节约了土地
(比肖夫法)的主要能源消耗及TRT发电量对比见表1。 资源,又减少了二次扬尘的发生量。
(5)出铁场除尘主风机配有调速型液力耦合器,调节风
(10)采用清洁燃料。烧结机、高炉热风炉、煤粉制备的
机转速,降低电能消耗。 燃烧炉等均采用3 200 m3高炉产生的高炉煤气作为燃料。
(6)一、二次混合机均采用通入蒸汽预热混合料措施,提
2合理开发利用资源。实现循环经济
高混合料料温。为提高混合料料温,避免混合料在烧结台车
(1)合理利用高炉煤气,提高高炉煤气的利用率。高炉
上可能出现的过湿现象,采用在一混、二混内通人蒸汽的方
煤气总发生量为5.5×lo5 m3/h,其中自耗2.645 x 10s /h,
式,使机前混合料料温达到45℃以上,水分控制在适宜水
主要用于热风炉系统、煤粉制备、高炉均压、烧结及向公司外
・
61 ・
供。煤气利用率达99%以上,减少了环境污染。 料,既利用了其中的水分,又利用了含铁原料,同时节省了转
(2)TRT高炉余压发电技术。高炉煤气经干法煤气净化
炉泥浆浓缩过滤及运输环节。
后煤气压力降低230 kPa左右,温度130 oC左右。为最大限
3坚持环保“三同时”制度
度地回收高炉煤气压力的潜在能量,采用国内外先进、成熟、 (1)废气治理。①在物料转运过程中尽量减少落差,从
可靠的技术和设备进行 rRT高炉余压发电。其工艺流程为:
源头上减少粉尘的产生;②对所有放灰点进行密封,产生的
减压阀组前煤气管道一入口蝶阀一人口插板阀一流量计一 二次扬尘进入除尘器处理;③采用高效除尘器。3 200 m3高
快速切断阀一千式轴流余压透平发电机一出口插板阀一出 炉系统共有废气处理设施13台。采用高效布袋除尘器、电除尘
口蝶阀一消音器一煤气总管。发电量:28 29万kW・h/d。 器,废气经除尘器处理后,排尘质量浓度均在100 nr,,'m3以下,
经TRT高炉余压发电后,煤气压力降到14 kPa,既回收了高 达到了国家二级排放标准。
炉煤气压力的潜在能量,又使煤气管道的噪声降低了12 dB。
(2)废水处理。①高炉净环水循环使用。高炉、热风炉
(3)烧结带冷余热利用。为回收环冷机高温废气,采用 炉体、高炉鼓风机系统、各种电机和除尘风机等设备冷却均
高导热性能的热管为传热元件,利用环冷机第一段热废气
为净环水,使用后仅水温升高,冰质未受污染,经冷却后循环
(温度为(350±50)℃),废气温度降低100℃左右,可产生
使用,对水质要求高的冷却水进行深度处理后循环利用。为
150℃过热蒸汽16 t/h。主要工艺流程为:软化水一除氧器
保持水质稳定,有少量排水补入浊环水系统;②高炉水冲渣
一除氧水箱一给水泵一软水预热器一热管蒸汽发生器一汽 系统,采用明特克法炉渣处理工艺,实现废水零排放。
包一用户。产生的蒸汽用于烧结室混合料预热、机头电除尘 (3)噪声治理。①选用低噪声设备从源头上减少噪音的
器灰斗保温、热水制备(供二次混合及生石灰消化添加用水) 产生;②采用减振、消音、隔声等措施;③在厂界建设隔声墙。
及制浆加热。
经过噪声治理,厂界噪声经检测达到白天59.3 dB,夜间48
(4)高炉冷却水循环利用,循环利用率为95.98%。
dB,达到了国家厂界噪声排放标准。
(5)热风炉余热利用。热风炉废烟气温度400℃,具有
(4)固体废弃物处理。固体废弃物综合利用率为100%。
很高的热能,利用热风炉废高温烟气在预热热风炉中对助燃
4 经济效益及环境效益分析
风进行热交换,使助燃风温度提高400℃,从而提高高炉风
(1)经济效益。3 200 In3高炉TRT发电、高炉煤气利用、
温,提高冶炼强度。在煤粉制备工艺中,热风炉废高温烟气
烧结带冷余热利用、节水、节电、固废利用产生的经济效益
作为燃烧炉加热介质,减少了燃料的消耗。
为:87.902 9万元/d。
(6)除尘灰作为烧结原料。除尘灰中含铁品位在56%左 (2)环境效益。①新建高炉系统清洁生产达到了国内同
右,是很好的烧结原料。3 2O0 m3高炉系统产生的除尘灰全 行业先进水平(二级以上标准)。各指标完成情况见表2。
部回到烧结配料。 ②实现废水“零排放”。③烟粉尘质量浓度均小于100 /h,
(7)转炉泥浆用于烧结一混配料。转炉泥浆含有80% 达标排放。④厂界噪声达标排放。⑤固体废弃物综合利用
的水分,转炉污泥含铁6o%左右,是很好的烧结原料。直接
率为100%。
将转炉泥浆用管道输送至炼铁厂南区,由加压泵送到一混配
5结语
表2 3 200m3高炉系统清洁生产指标完成情况
在3 200 高炉系统及其配套设施的建设中,采用先进
作者简介董文进,男,高g-r程师,1986年毕业于河北化工学院环
工艺和技术,实现清洁生产和循环经济,同时坚持环保“三同
境保护专业,现任河北省唐山钢铁设计院有限公司副总经理。
时”制度,使3 200 m3高炉系统及其配套设施投入使用后,实
现了节能减排的目的。
(收稿日期:2010—06—27)
2024年5月31日发(作者:望梦玉)
6O・ 工业安全与环保 2011年第37卷第6期
・
Industrial Safety andEnvironmental Protection June2011
一济蚤.经 环 +I _●
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能减排技术在3 200 m3高炉系统的应用
董文进 刘月杰2
(1.河北省唐山钢铁设计研究院有限公司 河北唐山06300;2.河北钢铁集团唐钢炼铁厂河北唐山o63oo0)
摘要在唐钢3 200 m3高炉系统建设中,通过采用大喷煤量、辅助热风炉预热助燃空气、明特克法炉渣处理工艺、干
法煤气净化、厚料层烧结、Ⅱ 高炉余压发电等先进的生产工艺,合理开发利用资源,实现循环经济。坚持环保“三同时”制
度,实现了3 200 m3高炉及其配套系统的节能减排。
关键词节能减排清洁生产循环经济炼铁
Application ofEnergy Saving and Pollutant Reduction Technology in 3 200 m3 ofBF
DONG WenjinI LIU Yuejiez
(1.Tangshan Iron&Steel & Institute Co., .Tan ̄han,Held O63OO0)
Abstract Inthe eonstroction 3 2O0m3 blastfurnace,sc advancedtoehnologies 8re used, RS high coolinjection。hot stove pre・
heating combustion air,MTC slagtreatment system,d gascleaningtechnology,lllicl(bed sintefing,TIW generating device etc.;the -
s0urces 8re reasonably d ̄vdoped and utilized to realize the recycling economy;“ Ihree—Simultaneity”systemin environmental protection is
implementedto rP- ̄Ze energy saving and poUut ̄t Tcdtlctlonfor 3 200m3 blastfurnace andits auxiliary systems.
KeyWords energy saving and p0uut8llt reduction clean production recycling economy ironmaking
0 引言
平,并达到了改善制粒效果、提高料层透气性的效果,保证了
冶金企业是耗能和污染大户,冶金企业如何在发展生产 烧结矿的产量、质量。所用蒸汽由烧结带冷处余热利用系统
的同时,降低能源和资源的消耗,减少污染物的排放,控制环
提供。
境污染,是摆在环保工作者面前的重要课题。
表1 3 200m3高炉干法与湿法净化对比
在唐钢3 200 m3高炉系统及其配套设施的建设中,在满
足生产的前提下,优化工艺流程,采用成熟可靠的技术装备,
把节能、环保、设备、生产有机地结合在一起,通过清洁生产、
循环经济等手段,使3 2OO m3高炉系统投入使用后降低能
源、资源的消耗,提高污染控制水平,实践了节能减排。
1 采用先进的生产工艺,实现清洁生产
(1)采用大喷煤量,喷煤比为180 kg/t,达到节能降耗、提
高产量的目的。
(7)采用厚料层烧结技术,降低烧结固体燃耗。为充分
(2)采用辅助热风炉法预热助燃空气,提高热风炉温度,
利用料层自动蓄热作用,降低烧结固体燃耗,提高烧结矿成
加大冶炼强度。
品率及烧结矿转鼓强度,降低geO、提高还原度,360 m2烧结
(3)采用明特克法炉渣处理工艺,实现废水零排放。
机实施厚料层烧结技术,料层厚度为650删n以上。
(4)采用干式布袋除尘工艺可以大幅降低水、电消耗,而
(8)利用蒸汽把冷水加热到70℃以上,通到自灰消化器
且比湿法除尘后的煤气显热高、ⅡIT发电量高(约2o%一
内,提高生石灰消化效果。利用生石灰消化放热来提高混合
3o%)、不需要污泥和污水处理设施,附带的社会、经济效益
料温,提高烧结生产率,降低固体燃耗。
甚至超过直接的经济效益。 (9)合理布置场地。3 200 In3高炉建设场地狭窄,为节约
针对3 200m3高炉,高炉煤气采用于式除尘和湿式除尘
用地,投资8 000多万元建设地下原燃料仓,既节约了土地
(比肖夫法)的主要能源消耗及TRT发电量对比见表1。 资源,又减少了二次扬尘的发生量。
(5)出铁场除尘主风机配有调速型液力耦合器,调节风
(10)采用清洁燃料。烧结机、高炉热风炉、煤粉制备的
机转速,降低电能消耗。 燃烧炉等均采用3 200 m3高炉产生的高炉煤气作为燃料。
(6)一、二次混合机均采用通入蒸汽预热混合料措施,提
2合理开发利用资源。实现循环经济
高混合料料温。为提高混合料料温,避免混合料在烧结台车
(1)合理利用高炉煤气,提高高炉煤气的利用率。高炉
上可能出现的过湿现象,采用在一混、二混内通人蒸汽的方
煤气总发生量为5.5×lo5 m3/h,其中自耗2.645 x 10s /h,
式,使机前混合料料温达到45℃以上,水分控制在适宜水
主要用于热风炉系统、煤粉制备、高炉均压、烧结及向公司外
・
61 ・
供。煤气利用率达99%以上,减少了环境污染。 料,既利用了其中的水分,又利用了含铁原料,同时节省了转
(2)TRT高炉余压发电技术。高炉煤气经干法煤气净化
炉泥浆浓缩过滤及运输环节。
后煤气压力降低230 kPa左右,温度130 oC左右。为最大限
3坚持环保“三同时”制度
度地回收高炉煤气压力的潜在能量,采用国内外先进、成熟、 (1)废气治理。①在物料转运过程中尽量减少落差,从
可靠的技术和设备进行 rRT高炉余压发电。其工艺流程为:
源头上减少粉尘的产生;②对所有放灰点进行密封,产生的
减压阀组前煤气管道一入口蝶阀一人口插板阀一流量计一 二次扬尘进入除尘器处理;③采用高效除尘器。3 200 m3高
快速切断阀一千式轴流余压透平发电机一出口插板阀一出 炉系统共有废气处理设施13台。采用高效布袋除尘器、电除尘
口蝶阀一消音器一煤气总管。发电量:28 29万kW・h/d。 器,废气经除尘器处理后,排尘质量浓度均在100 nr,,'m3以下,
经TRT高炉余压发电后,煤气压力降到14 kPa,既回收了高 达到了国家二级排放标准。
炉煤气压力的潜在能量,又使煤气管道的噪声降低了12 dB。
(2)废水处理。①高炉净环水循环使用。高炉、热风炉
(3)烧结带冷余热利用。为回收环冷机高温废气,采用 炉体、高炉鼓风机系统、各种电机和除尘风机等设备冷却均
高导热性能的热管为传热元件,利用环冷机第一段热废气
为净环水,使用后仅水温升高,冰质未受污染,经冷却后循环
(温度为(350±50)℃),废气温度降低100℃左右,可产生
使用,对水质要求高的冷却水进行深度处理后循环利用。为
150℃过热蒸汽16 t/h。主要工艺流程为:软化水一除氧器
保持水质稳定,有少量排水补入浊环水系统;②高炉水冲渣
一除氧水箱一给水泵一软水预热器一热管蒸汽发生器一汽 系统,采用明特克法炉渣处理工艺,实现废水零排放。
包一用户。产生的蒸汽用于烧结室混合料预热、机头电除尘 (3)噪声治理。①选用低噪声设备从源头上减少噪音的
器灰斗保温、热水制备(供二次混合及生石灰消化添加用水) 产生;②采用减振、消音、隔声等措施;③在厂界建设隔声墙。
及制浆加热。
经过噪声治理,厂界噪声经检测达到白天59.3 dB,夜间48
(4)高炉冷却水循环利用,循环利用率为95.98%。
dB,达到了国家厂界噪声排放标准。
(5)热风炉余热利用。热风炉废烟气温度400℃,具有
(4)固体废弃物处理。固体废弃物综合利用率为100%。
很高的热能,利用热风炉废高温烟气在预热热风炉中对助燃
4 经济效益及环境效益分析
风进行热交换,使助燃风温度提高400℃,从而提高高炉风
(1)经济效益。3 200 In3高炉TRT发电、高炉煤气利用、
温,提高冶炼强度。在煤粉制备工艺中,热风炉废高温烟气
烧结带冷余热利用、节水、节电、固废利用产生的经济效益
作为燃烧炉加热介质,减少了燃料的消耗。
为:87.902 9万元/d。
(6)除尘灰作为烧结原料。除尘灰中含铁品位在56%左 (2)环境效益。①新建高炉系统清洁生产达到了国内同
右,是很好的烧结原料。3 2O0 m3高炉系统产生的除尘灰全 行业先进水平(二级以上标准)。各指标完成情况见表2。
部回到烧结配料。 ②实现废水“零排放”。③烟粉尘质量浓度均小于100 /h,
(7)转炉泥浆用于烧结一混配料。转炉泥浆含有80% 达标排放。④厂界噪声达标排放。⑤固体废弃物综合利用
的水分,转炉污泥含铁6o%左右,是很好的烧结原料。直接
率为100%。
将转炉泥浆用管道输送至炼铁厂南区,由加压泵送到一混配
5结语
表2 3 200m3高炉系统清洁生产指标完成情况
在3 200 高炉系统及其配套设施的建设中,采用先进
作者简介董文进,男,高g-r程师,1986年毕业于河北化工学院环
工艺和技术,实现清洁生产和循环经济,同时坚持环保“三同
境保护专业,现任河北省唐山钢铁设计院有限公司副总经理。
时”制度,使3 200 m3高炉系统及其配套设施投入使用后,实
现了节能减排的目的。
(收稿日期:2010—06—27)