浅谈转炉干法除尘改造厂房内方案布置

崔宁,李新强,梁子福,李朝阳,艾华

中国重型机械研究院股份公司，西安 710018

摘要介绍了钢企转炉干法除尘改造系统厂房内工艺设备的布置原则及应用案例中的问题和解决方案，对工艺设备的布置提出合理的建议和方法。

关键词转炉干法除尘；方案布置；蒸发冷却塔；香蕉弯管；厂房内设备；链式输送机

前言

钢铁企业转炉一次烟气净化及回收系统主要有湿法（OG）和干法（LT）两大类型，目前世界上近九成钢铁企业仍采用的是湿法除尘系统。随着各国对环境保护力度的加大及近年来国内外环保技术的发展，传统湿法工艺在污染源排放和煤气回收量上的短板要求更多的钢铁企业开始着手对传统湿法工艺进行改造升级。

2006 年以后，很多钢铁企业为满足节能减排要求开始引入转炉煤气干法除尘技术，从而有效地降低粉尘排放、满足煤气的回收和利用要求。此外，《钢铁工业“十二五”发展规划》也对干法技术的应用起到促进作用，国内越来越多的企业采用 LT 法，新建大转炉也基本采用的是干法。

对于已有湿法系统的改造往往难度较大，厂房内改造尤其复杂。干法工艺厂房内设备主要由蒸发冷却塔、香蕉弯管、输灰系统、卸灰系统、荒煤气管道及检修平台等组成。蒸发冷却塔直径较大，故需要对厂房平台结构梁进行改造，改造须从原始设计入手，最好是有厂房结构相关图纸作为参照，结合实际对所有牵扯到的梁柱结构进行现场标识，定位尺寸须现场核准，并进行校核计算。在加固方案上尽可能利旧原有结构，结合原有梁柱承载情况对照新设备载荷做出合理布置。

布置原则：现场实测初步确定干法设备布置；结合各层平台的工艺设备及相关图纸做出相应投影开孔图；对干涉的现有设备与用户沟通移位；遇到平台层高和局部空间狭小的问题，可对蒸发冷却塔的检修位灵活旋转，对于香蕉弯管和输灰系统可利用厂房内的大梁作为检修平台的吊挂点或支撑点。

布置前提：一切设备布置都是为工艺服务的。所以在布置设备时必须将满足安全和工艺合理性要求作为前提。

下图是某项目厂房内的干法系统方案图，以下就该项目在厂房内设备布置时遇到的几个问题进行探讨，不合理之处欢迎批评指正。我们结合图纸对问题进行描述。

第一、原始计算参数与实际有出入，经过核算需改变蒸发冷却塔塔形，且厂房建设较为久远，相关资料难以找到，实测时无法满足蒸发冷却塔长度要求。通过计算将原本17米的总长度压缩至15米，同时将蒸发冷却塔直径相应加大，适当降低烟气流速，延长烟气停留时间，从而满足冷却塔调制、降温、除尘的工艺要求。

第二、如上图所示，香蕉弯管底部链式输送机距离厂房平台（如图+18,000平台）太近，机头机尾无法检修，底部卸灰门无法打开且平台下部还有转炉二次风管，难以布置检修平台。通过现场实测，对香蕉弯管整体旋转至合适的位置并在平台开孔，将机头及机尾的检修平台分成两个独立平台，借助厂房结构梁形成吊挂平台，旋转时要同时考虑输灰溜管的溜灰角度问题。

第三、由于湿法设备暂不拆除（如图中湿法设备区域），导致整体干法设备距离厂房主体结构梁非常接近，香蕉弯管旋转后需要跨过近2米高的主结构梁（如图+23,000平台主结构梁），香蕉弯管的局部风速较高，需要对香蕉弯管截面积放大且不能降低香蕉弯管标高。

通常链式输送机在干法设备上的壳体宽度有640mm和900mm两种结构形式，900mm的结构形式多用于大灰量工况，在大转炉细灰输送上较为常用，在150吨转炉以下的链式输送机配置上常规均采用640mm壳体，鉴于此次项目布置的特殊性和现实困难，最终选择900mm壳体以大代小的链式输送机规格进行布置，从而将香蕉弯管与链式输送机的过渡截面放大，局部风速控制在合理范围内，同时增加了香蕉弯管的存灰量。由于转炉粗灰颗粒度较大，在蒸发冷却器控水和雾化出现问题时粗灰的含湿量会加大。通过增大链式输送机壳体的配置也在更大限度上避免了粗灰流程上的堵灰现象发生。

第四、由于厂房总高度有限，且需要保证蒸发冷却塔入口足够的汽化烟道直管段，导致烟道和蒸发冷却塔间的非金属膨胀节恰好与平台梁处于同标高（如图+41,000平台），无法更换。由于此层平台蒸发冷周边没有其他设备，故采取将蒸发冷筒体侧面的平台次梁更换为活动梁，在检修更换膨胀节时，将活动梁拆除，非金属膨胀节从侧面割除并进行更换，由于此层平台上部为转炉末段烟道，这样的活动梁也可满足用户在更换汽化烟道时的施工需求。

第五、如图下部布置的粗灰仓，在布置时考虑到锥体溜灰角度保证的前提下尽可能提高锥底高度，便于卸灰；同时还需要在仓顶留出充足的空间满足仓顶除尘器的检修换袋要求；因灰仓顶部至拉链机存在溜灰管道，在确保+9,000米平台炉后操作空间（叉车通道）的前提下还需保证溜灰管道的溜灰角度不小于60°。

此外，对于荒煤气管道在厂房顶的布置也需充分考虑，由于干法系统烟气温度较湿法高出几倍，需要进行热补偿设计，而老旧厂房顶部檩条强度一般难以承受管道受热后的推力，需要对厂房顶部结构进行加固改造，不可简单地将管道架设至原有湿法管道的路由上。

在老旧厂房有限空间内布置如此一套干法系统设备需要在对工艺熟悉的基础上反复到现场测绘，对每一个工艺尺寸进行确认，对于遇到的各种问题应及时与用户及专业工程设计人员充分沟通后才能布置出较为合理的方案。

参考文献

[1]《炼钢过程节能减排先进技术》（上部：转炉炼钢）朱荣等编，2020年10月