Установки с полным дожиганием оксида углерода

Установки этого типа получили широкое распространение в СССР (рис. 27.5). В качестве котла-охладителя используют радиационно-конвективный котел типа ОКГ конструкции Гипромеза — ТКЗ. Очистку газов осуществляют в мокром пылеуловителе с трубами Вентури.

Устанавливаемые за конвертерами котлы-охладители типа ОКГ-100 (емкостью 100 т) имеют П-образную компоновку, нижняя часть подъемного газохода-камина примыкает к конвертеру с зазором 600 мм, обеспечивающим повалку последнего. Камин высотой 27 м, имеющий прямоугольное сечение, образован вертикальными экранными трубами диаметром 38/30 мм с шагом 42 мм. На трубах снаружи укреплена изоляция.

Рис. 27.5. Схема установки для охлаждения и очистки конвертерных газов с полным дожиганием СО. 1 — конвертер; 2 — котел-утилизатор; 3 — газоход; 4 — трубы Вентури; 5 — циклон-каплеуловитель; 6 — дымосос; 7 — дымовая труба

В камине происходит горение оксида углерода за счет воздуха, подсасываемого через полностью открытый зазор между конвертером и камином, и идет интенсивный радиационный теплообмен. В опускном газоходе, на входе в который температура газов достигает ~ 1000 °С, расположены две испарительные секции и водяной экономайзер. При полном сжигании газа (α = 1,2÷1,3) передача тепла радиацией составляет 65 %, а конвекцией 35 %. С увеличением расхода воздуха доля тепла, передаваемого радиацией, уменьшается, а конвекцией увеличивается. Для очистки конвективных поверхностей нагрева . от оседающего уноса применяют дробе-, виброочистку или импульсную очистку.

При прохождении котла-охладителя, работающего с полным дожиганием конвертерного газа, находящаяся в нем пыль значительно изменяет свой химический и дисперсный составы. Основным компонентом пыли становится Fе₂0₃, особенно в мелких фракциях, которые полностью успевают перейти в оксид высшей валентности. Содержание высокодисперсной пыли при прохождении газов через котел-охладитель увеличивается, особенно к концу продувки, что можно объяснить выпадением крупных фракций пыли в газоходах котла, а также распадом крупных частиц магнетита (табл. 27.2). Вследствие осаждения частиц ныли в газоходах котла-охладителя концентрация пыли в продуктах сгорания перед очисткой составляет не более 25—60г/м³.

Таблица 27.2. Дисперсный состав ныли перед газоочисткой, % (по массе) [2]

После котла-охладителя дымовые газы поступают на очистку, которую на всех отечественных предприятиях осуществляют в скрубберах Вентури.

Первоначально для конвертеров емкостью 100 т институтом «Гипрогазоочистка» был спроектирован и внедрен газоочистной аппарат, названный турбулентно-пенным промывателем (ТПП 90x90). Он состоял из блока труб Вентури (90 шт.) с диаметром горловины 90 мм, с индивидуальным орошением каждой трубы отдельной форсункой и общего пенного каплеуловителя.

Частый выход из строя форсунок и невозможность их прочистки или замены без остановки всего аппарата, а также неудовлетворительная работа пенного каплеуловителя заставили реконструировать эту газоочистку, заменив индивидуальные форсунки групповыми, а пенные каплеуловители — группой циклонов.

В настоящее время на некоторых предприятиях за конвертерами емкостью 100—130 т еще работают такие аппараты тина ТЦП (90×90)/(600X54), состоящие из 90 труб Вентури с диаметром горловины 90 мм, с централизованным орошением несколькими крупными форсунками и группы из 54 циклонов-каплеуловителей диаметром 600 мм (рис. 27.6).

Трубы Вентури орошаются групповыми форсунками типа ВТИ с диаметром выходного отверстия 8 мм. В конце газоотводящего тракта за газоочистками устанавливают эксгаустеры типа 6500-12-1 с двухскоростными электродвигателями мощностью 1500/ /800 кВт. При начальной концентрации пыли в газе 17—30 г/м³ и сопротивлении газоочистки 11,75—14,0 кПа эффективность работы такой установки на одном из предприятий составила 99,4— 99,5 %. В последнее время в качестве каплеуловителей применяют лопастные завихривающие сепараторы, дающие хорошие результаты.

Рис. 27.6. Схема пылеуловителя ТЦП(90ХЭ0)/(800Х54): 1 — малые трубы Вентури; 2 — циклон-каплеуловитель; 3 — отвод воды из циклонов; 4 — вход газа в циклон; 5 — отвод шлама; 6 - гидрозатвор

НПО «Энергосталь» для очистки конвертерных газов предложена схема, включающая трубу Вентури с прямоугольной горловиной регулируемого сечения и пленочно-форсуночным орошением, а также центробежный каплеуловитель. На некоторых предприятиях работают системы, состоящие из нескольких круглых труб Вентури с диаметром горловины 200—300 мм, со свободным доступом к форсунке каждой трубы, снабженные центробежными каплеуловителями. Во всех случаях при скоростях газа в горловине 120—150 м/с и удельном расходе воды 1—1,4 дм³/м³ может быть достигнута высокая степень очистки (до 99,5—99,7 %).

За рубежом для очистки конвертерных газов применяют сухие и мокрые электрофильтры, а иногда и тканевые фильтры. Опыта применения таких схем для очистки конвертерных газов в СССР нет.