电站燃煤氮氧化物尾气分析系统
转炉不连续吹炼的特性导致冶炼过程中产生的CO和少部分O2易同时进入静电除尘系统,当两种气体混合且体积分数同时达到φO2>6%、φCO>9%,在遇到火花或明火时,就会产生化学反应而形成燃爆。另外烟气中若存在H2,且H2体积分数达到φH2>3%、φO2>2%时,遇到火花也会产生燃爆[2]。静电除尘器进出口各安装有4个卸爆阀,卸爆阀设定起跳压力为5000Pa。烟气在静电除尘器内发生燃爆后,除尘器内压力瞬间增大超过卸爆阀起跳设定值时,卸爆阀弹起释放燃爆产生的压力以降低内部燃爆对设备产生的危害[3]。
3.2静电除尘器卸爆原因
鞍钢180吨转炉干法除尘投入使用以来,在静电除尘器运行初期,由于经验不足,以及工艺控制未实现标准化,静电除尘器卸爆主要发生在吹炼初期,时间段在开始吹炼的68秒至90秒之间,称为“初期卸爆”,卸爆比例占50%;其次由于各种原因导致转炉吹炼中断后,再次吹炼时发生卸爆,生产初期二次下氧枪吹炼造成的卸爆比例达到46.1%,称为“二次下枪卸爆”。其它原因的卸爆包括废钢、物料潮湿引起的卸爆,加料过早造成的粉尘卸爆,比例占3.9%。生产稳定以后静电除尘器卸爆的主要原因是“二次下枪卸爆”,占卸爆原因的89.1%。
3.2.1“初期卸爆”原因
冶炼“初期卸爆”主要发生在开始吹炼的68秒至90秒之间。当冶炼开始时,铁水中的硅、锰元素首先与氧发生氧化反应,硅、锰元素氧化期结束后,熔池温度达到1450℃左右,此时转炉熔池内开始发生脱碳反应,这时转炉烟气中的CO含量会逐渐增加。而转炉开始吹炼时采用24000~27000Nm3/h供氧流量,即采用“软吹”制度,软吹时氧流对熔池的冲击力减小,冲击深度变浅,反射流股的数量增多,冲击面积加大,加强了对熔池液面的搅动,脱碳速度降低,容易引起喷溅[4]。因此操作者会逐步提高吹氧流量,这样会增加熔池碳氧反应速度,进一步提高烟气中CO含量;由于软吹时氧气压力低,氧气利用率低,烟气中富裕的O2含量较高,当烟气中O2和CO体积分数同时达到φO2>6%、φCO>9%就会造成静电除尘器卸爆。因此如何控制前期喷溅和如何控制熔池脱碳反应速度使CO的生成速度逐渐提升并错开O2含量的高点,成为炼钢工艺人员研究的重点。
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