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

Оценка предотвращенного эколого-экономического ущерба в результате осуществления природоохранных мероприятий
В последнее время самая актуальная проблема государственной экологической политики - это экономический ущерб от антропогенного воздействия, сохранение чистоты окружающей среды. Велик ...

Оценка негативного влияния работы шахты на природу
Бурное развитие промышленности во всех странах мира поставило перед человечеством острую проблему - охраны окружающей природной среды, с целью сохранения экологических систем, исторически сформировавш ...

Экологические процессы и методы их исследования
Актуальность темы исследования состоит в том, что проблема предотвращения отрицательных воздействий материально-производственной деятельности человечества на естественное окружение, ставш ...