港陆高炉水渣“脱白”技术方案

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1、唐山港陆钢铁高炉冲渣水白羽治理方案1、概述1.1白羽是怎样形成的湿度大的湿空气，或含湿量大的烟气，在排出烟囱后遇到冷空气迅速放热降温，湿空气、烟气中部分汽态水凝结成细小水滴，在可见光及太阳照射下表现为白色烟羽（简称白羽）。从热力学机理上，白羽就是不饱和（无白羽）或饱和（临界点）的湿空气、湿烟气与空气混合后，迅速传热传质过程，湿空气、湿烟气进入到了过冷状态，就出现了白羽。图1白羽形成示意图1.2钢铁白羽在钢铁行业，炼铁高炉冲渣水排烟、烧结排汽湿法脱硫烟气、连铸二冷蒸汽、、冷却塔等等场合白羽严重。尤其在高炉冲渣水排烟、烧结排汽湿法脱硫烟气、连

2、铸二冷蒸汽等处的白羽，温度高、含湿量大、气体中还有腐蚀性物质，对环境影响较严重，是导致雾霾的原因之一。1.3如何消除白羽从机理上，治理“白羽”，就是使烟囱出口的湿烟气在与空气混合后的传热传质过程中，混合气体的状态点轨迹不进入到饱和线下的白羽可见区域。由图可见，处理后的烟气工况点湿度小于排烟点，温度高于排烟点。因此，消除白羽的措施是，脱湿、加热。图2白羽治理原理图1.4高炉水渣“脱白”的难点高炉水渣的白羽受到高炉渣量、冲渣水温及水量、大气条件、可供利用冷媒热媒条件等因素制约，为了降低“脱白”投资和运行，如何优化配置和运行方案，都是白羽治理需

3、要考虑的重点和难点。赛迪根据深厚的高炉水渣系统积累、水冲渣系统及“脱白”系统的热力学机理研究、通过科学的分析手段对大气条件进行模拟分析，并结合地方法规，确定了系统的高炉水渣白羽治理方案和运行方案。“白羽”的严重程度和大气温度关系密切，“脱白”的大气温度基准如何确定？通过大数据分析，结合地方法规的排放原则，得到治理白羽的大气温度基准。铁渣量的波动大，进入蒸汽和渣池热量如何分配，是确定“脱白”系统能力的重要因素。根据高炉铁渣的波动规律，冲渣水系统特点，进行热力学模拟计算，合理分配热量比例。水渣烟囱点的空气卷吸量的大小，是影响系统投资的重

4、要因素。赛迪根据水渣系统的结构特点，进行流场分析，合理控制空气比例，达到节省系统投资的目的。如何利用地方排放限值、大气条件、水渣蒸汽条件、卷吸空气条件、可利用冷热媒条件，综合确定排烟点的参数，是系统整合的关键。赛迪通过多专业协同仿真、设计，确保系统配置最优，投资最深的白羽治理方案，在确保白羽治理效果的前提下，留有系统增强“脱白”效果的潜力。“脱白”系统是环保工程，只有社会效益，没有经济效益，如何降低运行成本，给自控系统带来了很高的要求。赛迪根据对“脱白”机理和排放限值的深入研究，通过智能化的控制系统，实现优化的运行组合，降低运行成本。

5、2、唐山气象条件根据统计数据，绘制唐山历史逐日最高、最低气温曲线图（图-3），绘制历史逐时气温累计比例图（图-4）图3唐山地区逐日气温曲线图1.210.80.60.40.2012345678910图4唐山地区逐时气温时间累计比例图由图表分析，唐山地区在-5℃以下的时间累计比例达10%，-5-0℃的时间累计比例超过10%，并且在白天时，-5-0℃的时间累计比例超过15%，因此，要彻底的消除白羽，需要至少需要考虑-5℃以上的气温条件。3、消除白羽规定河北省有色烟羽排放控制标准规定，“钢铁烧结机、垃圾焚烧炉、危险废物焚烧炉、污泥焚烧炉、炼焦炉夏

6、季（4月至10月）烟温应降低8%以上，含湿量应降低15%以上；冬季（11月至次年3月）烟温应降低15%以上，含湿量应降低30%以上。在对烟气冷凝脱水除湿后，再对冷凝后净烟气进行再热升温，使其排放温度提高到65℃以上，这样，可以确保在环境温度5°C及以上，相对湿度50％的情况下，可以确保完全无白烟现象，在0℃左右，白烟现象大大减轻，不会有浓烟现象。”。在该规定中，明确提出了消除白羽的目标是在5℃以上无白羽，0℃时大大减轻，其中控制指标是烟温减低15%、含湿量减低30%以上（该条件只能参考，无法直接利用）。4、高炉水渣消除白羽方案4.1目标及

7、系统能力根据河北省的排放控制标准，高炉水渣消除白羽的目标为：5℃以上无白羽，0℃时大大减轻，其中控制指标是烟温减低15%、含湿量减低30%以上。同时，在-5-5℃时，白羽治理系统具有提升消除白羽效果的能力。4.2技术路线唐山港陆钢铁高炉水渣消除白羽的技术路线为，首先通过水冷降低烟气的温度和含湿量，然后通过热风炉废气对烟气混合加热。4.3相关条件4.3.1水渣系统条件唐山港陆共有6座高炉，，各座高炉的相关参数见表1。表1高炉及水渣系统基本数据表序容积平均渣量最大渣量冲渣水量冲渣水温冲渣后冲渣点蒸号m³t/mint/minm³/h℃水温℃汽温

8、度℃1#7501.151.3173660-6970-10040-1002#12001.51.7522643#5500.841.018004#5500.841.018005#7501.151.3