幾種常見轉(zhuǎn)爐煤氣的除塵技術(shù)匯總

　　目前轉(zhuǎn)爐煤氣除塵主要分為干法除塵、半干法除塵和濕法除塵。轉(zhuǎn)爐煤氣產(chǎn)生后首先進(jìn)入汽化冷卻煙道，煤氣溫度由1500℃降至900℃，然后再進(jìn)入煤氣除塵系統(tǒng)。

　　1除塵技術(shù)匯總

　　1干法除塵

　　轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器，經(jīng)霧化噴嘴噴出水霧將煤氣直接冷卻到200℃，噴水量根據(jù)煤氣放熱量精確控制，所噴出的水霧完全蒸發(fā)；噴水降溫的同時(shí)對煤氣進(jìn)行了調(diào)質(zhì)處理，使粉塵的比電阻有利于電除塵器的捕集。蒸發(fā)冷卻器可以捕集煤氣中30%左右的粉塵（主要為大顆粒粉塵）。冷卻調(diào)質(zhì)后的煙氣進(jìn)入靜電除塵器，荷電粉塵在電場力的作用下向集塵極運(yùn)動(dòng)并在其上沉積，煤氣含塵量進(jìn)一步降低。凈化后的煤氣再送往煤氣冷卻器降溫到70℃左右。最后根據(jù)煤氣中一氧化碳和氧氣含量決定對其回收或者放散。

　　2半干法除塵

　　轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器，蒸發(fā)冷卻器霧化噴嘴噴入的水霧完全蒸發(fā)，吸收煤氣熱量，煤氣冷卻降溫至200℃，然后送往環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管進(jìn)行精除塵。在文氏管喉口處噴入的循環(huán)水霧化后和煤氣中粉塵充分接觸，粉塵被潤濕，含塵水滴進(jìn)入脫水器和煤氣分離，煤氣得到進(jìn)一步除塵。

　　3濕法塔文除塵

　　轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)入噴淋洗滌塔，噴淋洗滌塔通過噴入大量冷卻水將煤氣溫度降至飽和溫度（約70℃）并捕集煤氣中粗顆粒的粉塵，達(dá)到粗除塵的目的。然后轉(zhuǎn)爐煤氣送往環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管作進(jìn)一步的精除塵。在文氏管喉口處噴入的循環(huán)水霧化后和煤氣中粉塵充分接觸，粉塵被潤濕，含塵水滴進(jìn)入彎頭脫水器和旋流脫水塔，含塵水滴和煤氣分離，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步除塵。環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管除了起到除塵作用，還兼作調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐爐口微差壓的作用。

　　4濕法二文除塵

　　轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)入溢流文氏管(一文)，在溢流文氏管噴入大量冷卻水使煤氣溫度降至飽和溫度，同時(shí)除去煤氣中的粗顆粒的粉塵，再進(jìn)入重力擋板脫水器脫水。脫水后進(jìn)入RD矩形文氏管（二文）進(jìn)行精除塵，含塵水滴在彎頭脫水器、旋流脫水器中和煤氣進(jìn)行分離，轉(zhuǎn)爐煤氣實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步除塵。

　　2除塵方式比較

　　1干法靜電除

　　轉(zhuǎn)爐煤氣干法靜電除塵有以下缺點(diǎn)：爆炸問題和二次揚(yáng)塵問題。轉(zhuǎn)爐煤氣在靜電除塵器中滿足爆炸的條件：一氧化碳濃度在爆炸范圍內(nèi)；煤氣溫度為200℃左右，低于一氧化碳在空氣中燃點(diǎn)溫度；靜電除塵器放電過程產(chǎn)生火花。轉(zhuǎn)爐煤氣在靜電除塵器中存在爆炸危險(xiǎn)，因此在靜電除塵器兩端裝有三級(jí)卸爆閥，以保證靜電除塵器內(nèi)壓力的釋放。干法靜電除塵系統(tǒng)對工人的運(yùn)行操作提出了較高的要求。轉(zhuǎn)爐干法靜電除塵器通過機(jī)械振打清除積塵板上灰塵。由于有振打，會(huì)引起二次揚(yáng)塵，靜電除塵器出口粉塵濃度只能達(dá)到20～30mg/m3。

　　2濕法除塵

　　轉(zhuǎn)爐煤氣濕法除塵主要有以下缺點(diǎn)：耗水耗電量較高，風(fēng)機(jī)故障率較高。不論是濕法塔文除塵系統(tǒng)還是濕法二文除塵系統(tǒng)，轉(zhuǎn)爐煤氣降溫均采用噴淋洗滌降溫方式。相對于蒸發(fā)冷卻降溫方式，噴淋洗滌降溫方式消耗大量的濁環(huán)水，并且需要建立單獨(dú)的水處理系統(tǒng)，以對濁環(huán)水進(jìn)行處理回收。濕法塔文除塵系統(tǒng)采用環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管除塵器,用水量較濕法二文除塵系統(tǒng)有所減少。

　　文氏管除塵器屬于一種高能耗的濕式除塵器。相比靜電除塵器的幾百帕阻力，文氏管除塵器阻力為2～5kPa，接近靜電除塵器阻力的10倍。濕法二文除塵系統(tǒng)中有兩個(gè)文氏管除塵器，濕法塔文除塵系統(tǒng)中只有一個(gè)環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管除塵器，系統(tǒng)阻力較濕法二文除塵系統(tǒng)要低。但濕法除塵系統(tǒng)和干法靜電除塵相比，阻力要高很多，系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)耗電量也較干法高。

　　潮濕的粉塵易粘附于風(fēng)機(jī)葉輪，風(fēng)機(jī)葉輪動(dòng)靜平衡遭到破壞。為避免風(fēng)機(jī)葉輪粘灰，需要定期拆開風(fēng)機(jī)殼體用高壓水沖洗風(fēng)機(jī)葉輪及風(fēng)機(jī)內(nèi)殼。

　　3半干法除

　　轉(zhuǎn)爐煤氣半干法除塵是在轉(zhuǎn)爐煤氣干法和濕法環(huán)縫除塵的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它結(jié)合了這兩種除塵方式的特點(diǎn)。轉(zhuǎn)爐煤氣半干法除塵系統(tǒng)只有一個(gè)環(huán)縫可調(diào)喉口文氏管除塵器，系統(tǒng)阻力和濕法塔文除塵系統(tǒng)相當(dāng)，高于干法靜電除塵系統(tǒng)，但由于半干法除塵系統(tǒng)采用蒸發(fā)冷卻方式對轉(zhuǎn)爐煤氣降溫，系統(tǒng)耗水量較濕法塔文除塵系統(tǒng)要低。半干法除塵系統(tǒng)和濕法除塵系統(tǒng)一樣，也存在風(fēng)機(jī)葉輪粘灰的問題，因此需要定期清洗葉輪和葉殼灰塵。

　　3綜合比較

　　干法和半干法除塵采用蒸發(fā)冷卻方式，濕法除塵采用噴淋冷卻方式，因此濕法除塵系統(tǒng)除塵降溫耗水量較干法和半干法系統(tǒng)高，另外，濕法除塵系統(tǒng)除了除塵降溫耗水之外，還需要對脫水彎頭、旋風(fēng)脫水器以及風(fēng)機(jī)葉片等處進(jìn)行噴水清洗，因此濕法除塵系統(tǒng)總耗水量較干法除塵系統(tǒng)高很多。

　　相比濕法和半干法除塵，干法靜電除塵不需要獨(dú)立的濁水處理系統(tǒng)，節(jié)省了占地空間，但干法除塵煤氣冷卻器進(jìn)口煙氣仍有含塵量（約30mg/m3)，因此煤氣冷卻器旁邊設(shè)有蓄水池，煤氣冷卻循環(huán)水送往水處理站進(jìn)行處理并循環(huán)使用。

　　干法除塵煤氣出口溫度70℃，濕法除塵煤氣出口溫度60～65℃，兩者均為飽和狀態(tài)。以溫度分別為70℃和65℃的飽和煤氣為例，70℃飽和煤氣比65℃飽和煤氣多帶走水量為93g/m3，100t轉(zhuǎn)爐煤氣流量55047m3/h，計(jì)算得到煤氣多帶走水量為5.1m3/h。因此，干法除塵補(bǔ)水量略高于濕法除塵。

　　干法除塵系統(tǒng)阻力約8kPa，濕法塔文和半干法除塵系統(tǒng)阻力約20kPa，濕法二文除塵系統(tǒng)阻力約24kPa。因此，濕法塔文和半干法除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)耗電量相當(dāng)，干法除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)耗電量最少，濕法二文除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)耗電量最高。

　　部分信息節(jié)選自《轉(zhuǎn)爐煤氣除塵技術(shù)比較和新干法除塵技術(shù)探析》，第一作者胡建亮