转炉煤气回收与除尘EC温度控制技术

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摘 要

具体介绍了转炉煤气回收与除尘系统ec（蒸发冷却器）出口温度控制技术，提出了喷水流量控制方案，并给出了实现该方案的方法。

【关键词】EC PID 转炉

转炉干式煤气静电除尘和回收系统是当目前国际冶金界普遍采用的节能降耗和环保的重要措施之一。而转炉干式煤气静电除尘和回收系统因其特有的优势，已在中国宝钢、包钢、首钢、太钢、邯钢、江阴钢厂和莱钢等大型企业推广使用。

EC（蒸发冷却器）系统是保证转炉一次除尘效果的关键环节。本文主要阐述蒸发冷却器温度控制方式和实现方法。

1 工艺简介

转炉阶段出现的高温气体将会经过烟道排出，为了充分利用能源，可以对对烟气中的 能量进行降低，此时烟道内温度可以达到800至1000。烟气二次降温可以利用蒸发冷却室，在降温的同时可以净化粗骨料粉尘。为了适应电除尘器的工作效力，蒸发冷却器出口温度可以控制在200左右。再次冷却后的烟气进入静电除尘器进行精除尘，除尘器出口烟气含尘浓度≤10mg/Nm3。

蒸发冷却器入口烟气温度为800～10000C，通过喷淋系统将雾化后的冷却水喷入蒸发冷却器中直接冷却烟气。为了进行充分的热交换，蒸发冷却器设计了足够有效的热交换容积。

蒸发冷却器除了冷却烟气外，还可依靠气流的减速以及进口处水滴对烟尘的润湿将粗颗粒的粉尘分离出去，达到初步除尘的目的。沉积在蒸发冷却器底部的粉尘由链式输送机排出。蒸发冷却器容积的设计还应充分保证烟气中的冷却水有足够的时间完全汽化，使得沉积的粉尘为干燥状态。

蒸发冷却器还可以有效调节烟气质量。我们知道蒸发时的水蒸气属于强电负性气体，此时的水蒸气不仅可以提高烟气的电离效果，还可以利用水分降低粉尘的电阻比，这样就可以将提高电除尘器的工作效率。

2 控制方法

蒸发冷却器喷淋系统的控制主要是喷蒸汽与喷水的控制。冷却水的雾化通过双流喷嘴实现，冷却水通过喷嘴中央的孔喷出，水蒸气（或氮气）由环绕在喷嘴中央孔的缝隙进行喷射使冷却水雾化。

喷蒸汽与喷水系统操作要点：

（1）在吹炼过程中，喷射水压力达到到0.5～0.6Mpa之间。

（2）冬季时，当转炉停炉在2小时以上时，打开喷射水的旁通切断阀，使喷射水进行循环。

（3）在吹炼时蒸汽压力达到0.9MPa-1.0MPa，否则禁止吹炼。

（4）在吹炼过程中蒸汽的流量控制在7～10t/h之间。

（5）将蒸汽、水切断阀选定为远程自动状态。

（6）设定EC出口温度为200～350，该温度的设定根据EP入口的温度而定，EP入口的温度应设定在120～150。

3 流量计算

蒸发冷却器出口温度的控制，是根据蒸发冷却器出口温度的设定值和入口温度的当前值以及废气流量，通过一系列计算，来设定喷射水流量。

喷射水流量的计算公式如下：

W[kg/h]-------计算出来的设定喷射水流量

Qdry：废气流量

T：温降

Cp： 热传系数

Const：汽化热

如图1所示，主PID函数块的输出“给定流量”与系统“设定流量”进行流量输出优化，此输出值作为辅PID函数块的输入。

4 控制过程

（1）当转炉处于吹炼阶段，转炉氧气切断阀打开，同时EC入口温度>250，喷射蒸汽切断阀打开，蒸汽切断阀开到位后喷射蒸汽调节阀开，开度100%。蒸汽调节阀开到位后喷射水切断阀开打，水切断阀开到位，水调节阀以25%开度打开，12秒后EC出口温度大于设定温度或水调节阀打开35秒开始自动调节程序。

（2）转炉吹炼结束，氧气切断阀关，EC入口温度

（3）非吹炼阶段，EC入口温度>300且EC出口温度>130蒸汽切断阀和调节阀打开，调节阀开度60%。

当喷射蒸汽和水切断阀打开，并开到位。水调节阀以30%的开度打开，同时激活第一个PID调节（温度PID），这样可以避免两个PID同时激活时水流量PID输出的突然减小，可以更稳定的控制调节水流量的输出。

5 结论

经过现场干法除尘试验分析，可以知道蒸发冷却器可以有效控制现场烟道除尘，不仅可以满足环保要求，还可以保证系统煤气的回收质量。另外，还可以有效减少蒸发冷却器内部系统维护操作和费用，保证了煤气回收质量以及转炉生产的顺利实施。

参考文献

[1]侯志林.过程控制与自动化仪表[M].机械工业出版社，2004.

[2]金以慧，方崇智.过程控制[M].清华大学出版社，1993.

作者单位

1.山东鲁新设计工程有限公司 山东省济南市 250000

2.西安新唐电力设计有限公司 山东省济南市 250000