富氧顶吹炼铅烟气处理系统优化升级

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1、富氧顶吹炼铅烟气处理系统优化升级孙成余，蒋荣生，张良红，晏祥树，赵红梅，朱海成，唐顺欢（云南驰宏锌锗股份有限公司，云南曲靖655011）摘要：本项目旨在通过对富氧顶吹铅烟气处理系统进行优化改造，开发并应用清洁、高效的烟气处理技术和装备，使烟气余热、SO2和金属得到综合回收利用，减少烟气SO2和有毒有害铅尘的外排量，为炼铅烟气处理系统的改造、新建工程提供借鉴和示范。关键词：富氧顶吹，铅，烟气处理，优化，环保1.前言云南驰宏锌锗股份有限公司将富氧顶吹熔炼技术，首创性地用于铅精矿和回收铅物料的熔炼，产出一次粗铅和富铅渣。熔炼烟气采用余热锅炉降温、电除尘器器除尘后送往制酸系统生产硫

2、酸的处理流程，即熔炼烟气→余热锅炉→电除尘器→排风机→制酸。其中余热锅炉除起到对烟气降温的作用外，还可部分除尘，产生的蒸汽用于余热发电；电除尘器器对烟气进一步除尘，最终使烟气符合制酸要求。富氧顶吹炼铅烟气具有温度高、含尘量大、烟尘比电阻高、烟尘粒径小、烟尘粘附性强等特点，与其它冶炼烟气有着明显的区别，属于难处理烟气，对余热锅炉、电除尘器等烟气处理系统的技术要求较高。为优化该烟气处理系统，在进行总结分析的基础上，通过对铅烟气的特性和处理技术开展研究，开发烟气处理关键装备，用于工业生产。2．铅烟气特性研究富氧顶吹铅烟气具有如下特点：（1）烟气出口温度高达990～1010℃；（2

3、）烟气SO2浓度高，在8%以上；（3）铅及铅的化合物极易挥发，烟气含尘量高于180g/m3，而制酸要求烟气含尘量要低于250mg/m3；（4）铅烟尘粒度细，80%在1mm以下，并且粘附性很强，容易在烟气通道中大量积灰；（5）铅烟尘比电阻高且在不同温度下相差很大，烟气温度350～420℃时，铅烟尘比电阻高达109Ω.cm以上；（6）生产中断时间占到约5%，造成烟气流量和温度波动大。鉴于富氧顶吹铅烟气具有以上特性，对烟气处理系统提出以下要求：（1）烟气处理设备抗高温腐蚀性要好；（2）有一套安全可靠的振打清灰装置；（3）适于处理高含尘量、高比电阻烟气的电除尘器；（4）烟气处理系统

4、对烟气流量和温度的波动具有良好的适应性；（5）烟气余热基本得到利用，烟气含尘量、SO2浓度等符合制酸要求，消除铅尘的泄漏、扬尘现象。作者简介：孙成余（1971.9—），男，云南宣威人，冶金高级工程师，云南驰宏锌锗股份有限公司副总经理。103.烟气处理系统布置富氧顶吹炼铅烟气处理系统主体由余热锅炉和电除尘器组成，全密封结构，布置紧凑，如图1所示。余热锅炉电除尘器烟气图1富氧顶吹炼铅烟气处理系统布置简图排风机连接段上升烟道下降烟道水平烟道过渡段炉顶埋刮板运输机余热锅炉由炉顶盖受热面、过渡段、上升烟道、连接段、下降烟道、水平烟道等组成，锅炉受热面结构为全膜式壁，采用强制循环与自然

5、循环的联合循环方式。电除尘器采用单室、卧式、钢外壳、外保温结构。烟气入口采用三层气流分布板；阳极为“C”型SPCC材质，阴极为芒刺线（RS线）。4．原烟气处理系统存在的问题4.1余热锅炉部分（1）排烟温度高熔炼期间电除尘器入口处的烟气温度高于设计值的运行时间统计为86%，难以保证烟气处理系统的正常运行。（2）余热锅炉蒸发量偏低且不稳定余热锅炉在熔炼期间的蒸发量处于低位运行。（3）余热锅炉内部局部堵塞集中反映为上升烟道大量结渣、水平烟道严重积灰，经常要中断熔炼清理烟道。（4）余热锅炉爆管位于锅炉振打位置的管壁曾2次被拉裂，发生锅炉爆管。4.2电除尘器部分(1)电除尘器及后段的

6、排风机和烟气管道积灰严重平均每月需停止熔炼进行1～2次人工清灰，工作量非常大且不安全。（2）电除尘器部件变形损坏由于进入电除尘器的烟气温度过高，使分布板、框架、极板和高压绝缘材料变形严重。10（3）电除尘器运行不稳定各电场，特别是1电场供电参数波动大，经常发生电气故障，不能恢复送电而停止运行。5.原因分析（1）余热锅炉换热效率低下，导致锅炉排烟温度即电除尘器入口烟温偏高；（2）振打装置安装和设置不合理，影响烟气处理系统的正常运行；（3）电除尘器超负荷运行；（4）电除尘器供电可靠性低。6.关键技术和装置的开发应用6.1余热锅炉部分（1）整体缓冲型振打装置针对振打设备原有设计安

7、装在运行中存在的问题，采用如图2所示的整体缓冲型振打装置进行改造。该振打装置采用一体化设计和安装，不易松动脱落，使振打锤所提供的振打力均匀地分布在模式壁上。图2整体缓冲型振打装置示意图（2）采用多组换热管束在水平烟道前部增加一组凝渣管屏，以增加锅炉水平烟道的换热量，降低锅炉出口烟气的温度。凝渣管屏的增加还有利于除去烟气中的部分烟尘，降低锅炉出口烟气中的含尘量，从而降低后续电除尘器的运行负荷。（3）爆破清灰新技术经多方咨询论证，选用爆破清灰新技术，用于水平烟道管束进行定时自动清灰。该装置产生高温、高速的气流，经喷嘴高