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核心技術(shù)

質(zhì)量第一、技術(shù)創(chuàng)新、用戶滿意

WHBJ法高爐渣處理技術(shù)


 武漢寶潔環(huán)境工程技術(shù)有限公司做為一家環(huán)保高新技術(shù)企業(yè),一直致力于高爐生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)和實(shí)施,也取得了突出的成果。武漢寶潔從2006年至2012年,先后總包完成了柳鋼1A1B#高爐(渣池法)、2#高爐(WHBJ法)、3#4#6#高爐(明特法)、5#高爐(嘉恒法)等全部7座高爐渣處理系統(tǒng)的新建及改造,重點(diǎn)也是放在了解決渣水中細(xì)渣清除,增加冷卻設(shè)施,系統(tǒng)零排放這三大方面,榮獲了2009年廣西科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)及柳州市和柳鋼集團(tuán)一等獎(jiǎng)。2016年底,武漢寶潔EPC總承包實(shí)施了宣鋼二座2600m3高爐的渣處理系統(tǒng)改造,渣水余熱換熱后向城市供暖,取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。2019-2021年,又接連EPC總承包了廣西防城港鋼鐵基地項(xiàng)目2座3800m3高爐以及柳鋼中金不銹鋼公司1座2000m3高爐的渣處理系統(tǒng)。

  武漢寶潔研發(fā)的WHBJ法渣處理系統(tǒng)可將高爐渣水的含渣量在全行業(yè)獨(dú)家處理達(dá)到2000mg/l以下,僅相當(dāng)于傳統(tǒng)因巴法渣處理工藝的約1.0%,為渣處理系統(tǒng)降低運(yùn)營(yíng)成本和高爐渣水可靠換熱創(chuàng)造了條件。

 

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  WHBJ法轉(zhuǎn)鼓式自潔超凈高爐渣水處理系統(tǒng)

  目前高爐的各種水淬渣處理工藝在生產(chǎn)中 普遍存在以下問(wèn)題,如:渣系統(tǒng)設(shè)備和管道磨損大、壽命短,結(jié)渣堵塞嚴(yán)重,跑冒滴漏厲害,檢修維護(hù)頻繁,系統(tǒng)保障度低,生產(chǎn)成本較高;以及蒸汽排放不理想,環(huán)境污染嚴(yán)重,運(yùn)行能耗較高,不能正常作業(yè)等等。究其根本原因都是由于渣水中細(xì)渣含量大,且細(xì)渣無(wú)法有效清除所造成的。

  針對(duì)上述現(xiàn)象,武漢寶潔環(huán)境工程技術(shù)有限公司在柳鋼2#高爐的設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)傳統(tǒng)冷因巴工藝水渣系統(tǒng)進(jìn)行了大膽舍棄及深度優(yōu)化,取消了傳統(tǒng)因巴法的泵房熱水池設(shè)計(jì)及再循環(huán)泵工藝環(huán)節(jié),創(chuàng)新研發(fā)出“組合式錐斗沉淀池細(xì)渣沉淀 + 提升式細(xì)渣機(jī)械分離”的新技術(shù),從而形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可適用于因巴轉(zhuǎn)轂的轉(zhuǎn)轂式WHBJ法自潔超凈渣水處理新工藝。

  經(jīng)過(guò)近十年的生產(chǎn)運(yùn)行考驗(yàn),WHBJ自潔超凈式渣處理系統(tǒng)在柳鋼2#高爐的使用中取得了巨大的成功和良好的效果。渣水含渣量?jī)H為傳統(tǒng)因巴法渣處理系統(tǒng)的~1.2%,循環(huán)水質(zhì)得到極大改善,設(shè)備故障率、維修維護(hù)成本超大幅度降低,實(shí)現(xiàn)了渣水系統(tǒng)的清潔生產(chǎn),系統(tǒng)作業(yè)率達(dá)到100%,除轉(zhuǎn)轂濾網(wǎng)與氣提下錐管有更換外,主要設(shè)備無(wú)一損壞,整個(gè)渣處理系統(tǒng)三年的備件費(fèi)僅~20萬(wàn),備件及維保費(fèi)用僅為傳統(tǒng)因巴法的1%。渣處理系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)零排放,并實(shí)現(xiàn)了的利用焦化深度處理廢水完全替代新水補(bǔ)充。經(jīng)測(cè)算投產(chǎn)后運(yùn)行電耗較傳統(tǒng)因巴法節(jié)約2/3以上,年節(jié)電1082.9×10 kW.h,年生產(chǎn)運(yùn)行成本節(jié)約達(dá)1200多萬(wàn)元。

  轉(zhuǎn)轂式WHBJ法自潔超凈渣水工藝,彌補(bǔ)了因巴法工藝渣水中細(xì)渣量大及由細(xì)渣對(duì)渣處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的一應(yīng)不良影響,是對(duì)高爐渣處理工藝的一次重大突破。WHBJ法自潔超凈渣處理系統(tǒng)細(xì)渣處理效果好,水質(zhì)優(yōu),自動(dòng)化程度高,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,保障度高,節(jié)能環(huán)保,維修及備件費(fèi)用大幅降低,投資和運(yùn)行成本低,多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)開創(chuàng)了渣處理工藝的先河,取得了很大的成功,是冶金行業(yè)高爐渣處理工藝的一次革命性技術(shù)進(jìn)術(shù), 為高爐煉鐵生產(chǎn)帶來(lái)了環(huán)境改善和巨大的經(jīng)濟(jì)效益,也為高爐沖渣水余熱利用創(chuàng)造了更好的條件。

  WHBJ法自潔超凈式渣處理系統(tǒng)同樣也可以適用于在嘉恒法、明特法等渣處理工藝中進(jìn)行應(yīng)用,其中的深水淬化蒸汽集中排放技術(shù)還可以應(yīng)用于濾池過(guò)濾式渣處理工藝中。

 

  WHBJ法自潔超凈式高爐渣水處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

  1、創(chuàng)新的“組合式錐斗沉淀池細(xì)渣沉淀技術(shù)及其模塊化設(shè)計(jì)”, 布置緊湊、占地面積小、且能與因巴粒化塔/轉(zhuǎn)鼓/皮帶機(jī)/提升泵房實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合。組合式錐斗沉淀池可控制形成任意狀態(tài)的串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了多倍程、長(zhǎng)流徑的渣水流程,大幅提升了細(xì)渣的沉淀效果,提高了系統(tǒng)的運(yùn)行保障度。

  2、創(chuàng)新的“提升式細(xì)渣機(jī)械分離技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)了細(xì)渣的高濃度萃取和高效脫水分離, 并完成了與組合式沉淀池和因巴皮帶在布置上的完美結(jié)合, 渣水系統(tǒng)中提取出的細(xì)渣可直接借由因巴皮帶輸送。 WHBJ法渣處理工藝中渣水含渣量?jī)H約2000mg/l, 相當(dāng)于傳統(tǒng)因巴法渣處理工藝的1.2%; 運(yùn)行三年來(lái)的備件費(fèi)用僅約20萬(wàn)元, 相當(dāng)于傳統(tǒng)因巴法渣處理工藝的1.0%。

  3、工藝上的創(chuàng)新設(shè)計(jì)使冷卻和?;媒M分別由因巴法工藝的兩用一備實(shí)現(xiàn)為WHBJ法工藝的一用兩備,結(jié)合變頻技術(shù)的應(yīng)用, 渣水系統(tǒng)運(yùn)行電耗大幅降低,綜合節(jié)電2/3以上(年節(jié)電1082.9×104 kW·h)。

  4、渣水冷卻采用了專利技術(shù)的中空冷卻塔和槽式免掛渣中空冷卻塔配水專利,冷卻布水系統(tǒng)完全無(wú)積渣和掛渣現(xiàn)象,且夏季高溫時(shí)沖渣水溫度可降至40℃以下。

  5、創(chuàng)新的“深水淬化蒸汽集中排放技術(shù)”, 實(shí)現(xiàn)了熔渣在?;?nèi)充分釋放熱量并集中排放蒸汽,爐臺(tái)及渣池等部位在冬季低氣壓環(huán)境下也基本無(wú)蒸汽排放, 消除了環(huán)境污染,提高了水渣品質(zhì)。

  6、水泵、因巴轉(zhuǎn)鼓和皮帶機(jī)等主要設(shè)備均采取變頻調(diào)速,自動(dòng)實(shí)現(xiàn)低頻啟動(dòng)與調(diào)速,以及沖渣間隙的降頻節(jié)電運(yùn)行;主要閥門均采取液壓集中控制;整個(gè)系統(tǒng)高度自動(dòng)化, 節(jié)省人工和生產(chǎn)成本。

  7、集水池收集調(diào)節(jié)系統(tǒng)水量,起到零排放和攔截浮渣,提高運(yùn)行保障度的作用,細(xì)渣沉淀主要在錐斗沉淀池內(nèi)完成 (集水池約3個(gè)月才抓渣一次)。

  8、南、北面二個(gè)渣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)渣水調(diào)撥, 渣水系統(tǒng)以及渣場(chǎng)渣水可實(shí)現(xiàn)完全回用及零排放,提高水資源利用率。

  9、由于渣水水質(zhì)的巨大改善,今后新上高爐項(xiàng)目采用WHBJ法工藝,外部沖渣水管道完全可以采用普通厚壁鋼管取代耐磨合金管道,投資成本可大幅降低。

 

  WHBJ法高爐粒化蒸汽余熱回收脫硫消白一體化技術(shù)

  1、 工 藝

  工藝流程:高爐熔渣水粹粒化→?;羝占?rarr;一級(jí)云動(dòng)力旋流霧化噴淋→二級(jí)旋流霧化噴淋→粒化風(fēng)機(jī)增壓→煙囪消白排放。

  依據(jù)脫硫煙氣消白的環(huán)保要求: 當(dāng)飽和濕煙汽溫度降低至夏季≤48℃/冬季≤45℃時(shí), 基本上就看不到白煙。而本項(xiàng)目將煙汽溫度降低至夏季≤45℃/冬季≤40℃, 煙氣消白效果是完全有保證的。年節(jié)水81萬(wàn)噸,回收蒸汽余熱99.5MW。

 

  2、 特點(diǎn)及意義

  運(yùn)行費(fèi)用低,利用高爐渣水及原有系統(tǒng)進(jìn)行余熱利用脫硫消白,無(wú)須增加額外的水處理與冷卻運(yùn)行成本;利用粒化塔上部空間完成消白功能,不改變粒化塔底部功能和結(jié)構(gòu);投資成本低,運(yùn)行費(fèi)用省,經(jīng)濟(jì)性好。

  可實(shí)現(xiàn)?;旧蠠o(wú)白煙的最好消白效果,實(shí)現(xiàn)余熱利用、環(huán)境優(yōu)質(zhì)、節(jié)能降耗、酸堿中和、延緩腐蝕、脫硫環(huán)保、降低費(fèi)用的綜合經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

 

  高爐粒化蒸汽余熱回收脫硫消白技術(shù)特點(diǎn)

  1、WHBJ法低阻云動(dòng)力旋流霧化技術(shù);

  2、除霧沖渣二合一技術(shù);

  3、多效增壓引風(fēng)技術(shù);

  4、消白粒化塔防爆與混風(fēng)技術(shù);

  5、耐磨長(zhǎng)壽加強(qiáng)防腐技術(shù);

  6、汽水除霧回收技術(shù)

 

  WHBJ法高爐渣水余熱利用脫濕鼓風(fēng)技術(shù)

  1、 項(xiàng)目的可行性

  高爐煉鐵熔渣經(jīng)水淬后產(chǎn)生大量60~95℃沖渣水,蘊(yùn)含了巨大熱量,但其中含有大量固體顆粒和礦物纖維,并具有腐蝕性,很難利用其熱量。 三十年來(lái)國(guó)內(nèi)外眾多鋼鐵企業(yè)嘗試?yán)脹_渣水余熱利用,但時(shí)至今日除北方冬季換熱采暖有應(yīng)用之外,并未得到全面有效利用,特別是大型高爐未見(jiàn)應(yīng)用。

 

  2、 工藝技術(shù)方案

  本案擬采用“高爐沖渣水直接換熱余熱回收技術(shù)”和專用“沖渣水換熱器”作為本取熱系統(tǒng)的技術(shù)方案,該技術(shù)具有無(wú)需過(guò)濾、全水量取熱、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)量小、可靠性高等特點(diǎn)。

  根據(jù)高爐運(yùn)行中兩套出渣周期性交替出渣的情況,切換熱媒水回水進(jìn)入正在進(jìn)行沖渣的渣水余熱回收系統(tǒng)進(jìn)行換熱。每套沖渣系統(tǒng):高爐沖渣水經(jīng)提升泵后,通過(guò)切換閥組進(jìn)入取熱站沖渣水換熱器,取熱后進(jìn)入涼水塔,然后再經(jīng)沖渣泵去沖渣; 也可以取熱后直接去沖渣。兩座高爐同時(shí)取熱通過(guò)熱媒水閥門調(diào)度進(jìn)入各個(gè)渣水余熱系統(tǒng)的水量, 最大程度回收沖渣水余熱的供水品質(zhì)。

 

  3、工藝流程圖

 

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  余熱利用技術(shù)方案特點(diǎn)

  1、回收熱量大,供熱品質(zhì)高: 本系統(tǒng)直接全量提取原有渣水系統(tǒng)的沖渣熱水,無(wú)需增設(shè)過(guò)濾系統(tǒng)直接進(jìn)入渣水換熱器進(jìn)行取熱,被取熱冷卻后的沖渣水再回到原系統(tǒng)沖渣循環(huán)使用,并可方便的與原有系統(tǒng)進(jìn)行在線切換,對(duì)原有生產(chǎn)系統(tǒng)不產(chǎn)生任何不利影響。本技術(shù)方案避免了由于過(guò)濾帶來(lái)的大量清理、運(yùn)輸工作以及熱量損失,最大限度回收熱量。

  2、耐淤積堵塞,操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠: 沖渣水換熱器采用耐淤積堵塞的專用渣水板式換熱器,系統(tǒng)不設(shè)過(guò)濾器,整體系統(tǒng)流程短、可靠性高。換熱板片立式布置, 底部設(shè)置多個(gè)反沖洗錐斗, 并配置液動(dòng)閥門實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清洗排渣。

  3、操作室設(shè)置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),全套系統(tǒng)采用PLC遠(yuǎn)程控制自動(dòng)運(yùn)行,不需要增加專門的操作人員,只需要定期巡檢即可。

  4、運(yùn)行消耗低: 本系統(tǒng)可以直接利用(適當(dāng)改造)原有沖渣泵,在其出口管道上直接提取沖渣水進(jìn)入取熱系統(tǒng),取熱降溫后的沖渣水再回到原系統(tǒng)沖渣循環(huán)使用。避免了新增渣水提取泵對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的水量不平衡產(chǎn)生的操作干擾以及動(dòng)力消耗。

  5、布置簡(jiǎn)單、占地面積小: 本系統(tǒng)除控制系統(tǒng)需要布置在室內(nèi),其他設(shè)施都可以在室外布置,占地面積少??刂葡到y(tǒng)機(jī)柜及操作,可以與現(xiàn)有沖渣水系統(tǒng)的控制機(jī)柜及操作合署布置,或建設(shè)一個(gè)小的配電控制操作室。

  6、維護(hù)量低、易沖洗: 本技術(shù)方案取熱系統(tǒng)在正常運(yùn)行中基本不需要維護(hù),只在采暖季結(jié)束后,打開渣水換熱器平蓋進(jìn)行簡(jiǎn)單清理沖洗后封閉注水保護(hù)即可。

  7、無(wú)次生污染:本技術(shù)方案系統(tǒng)基本是封閉運(yùn)行,運(yùn)行過(guò)程中沖渣水除熱量被取出外,其余遵循哪來(lái)哪去的原則,既不改變?cè)邢到y(tǒng)的平衡,更不會(huì)產(chǎn)生次生排放污染。

  8、取熱平穩(wěn),波動(dòng)?。涸亍崦剿夼c大換熱比的渣水換熱器都可以儲(chǔ)熱, 并保持換熱的盡可能平穩(wěn)。蒸汽補(bǔ)熱器可作為熱水機(jī)組的事故應(yīng)急和調(diào)峰手段。

  9、鐵前用冷需求:春夏秋三季(3月初~10月底)高爐冷風(fēng)除濕+冬季(11月初~2月底)燒結(jié)和焦化煙氣脫硫除塵消白用冷需求,實(shí)現(xiàn)鐵前余熱利用與煙氣消白一體化的目標(biāo)。

 

  WHBJ法自潔超凈/余熱回收/脫硫消白/余熱利用一體化 高爐渣處理技術(shù)的特點(diǎn)及社會(huì)意義

  WHBJ法自潔超凈/余熱回收/脫硫消白/余熱利用一體化技術(shù),同時(shí)解決了渣水自潔超凈、渣水分離、蒸汽消白與熱量回收、脫硫與酸雨腐蝕、渣水酸堿中和緩蝕、環(huán)保排放等諸多難題,僅高爐區(qū)鋼結(jié)構(gòu)件和渣 水設(shè)備腐蝕減緩延壽的隱性年收入加上消白年節(jié)水費(fèi)用,全年綜合經(jīng)濟(jì)效益將達(dá)到1410.68萬(wàn)元,不到兩年即可收回投資成本。如加上二期渣水余熱溴化鋰脫濕鼓風(fēng)節(jié)能 技術(shù)的投入,全年綜合經(jīng)濟(jì)效益還可再增加 3400 萬(wàn)元,并節(jié)省二期電制冷功耗 5242kW 變頻供配電設(shè)施初投資 500 萬(wàn)元。

  WHBJ法自潔超凈/余熱回收/脫硫消白/余熱利用一體化技術(shù)具有:運(yùn)行費(fèi)用低,利用現(xiàn)有高爐渣水系統(tǒng)進(jìn)行余熱利用脫硫消白,無(wú)須增加額外的水處理與冷卻運(yùn)行成本;保留粒化塔底部功能與結(jié)構(gòu),利用粒化塔上部空間完成余熱回收脫硫消白功能。并具有投資成本低,運(yùn)行費(fèi)用省,經(jīng)濟(jì)性好,環(huán)保意義突出。如今后國(guó)家統(tǒng)一要求后再進(jìn)行改造,至少需要增加5000 萬(wàn)以上投資;如考慮因改造而高爐停產(chǎn),其損失將更為巨大。目前一步到位,性價(jià)比和社會(huì)效益最為顯著。

  該消白方案將可實(shí)現(xiàn)粒化塔基本上無(wú)白煙的最好消白效果,是煉鐵渣處理工藝上的 重大突破,解決了冶金行業(yè)最后且唯一未能解決的煙羽排放,并實(shí)現(xiàn)了余熱利用、環(huán)境 優(yōu)質(zhì)、節(jié)能降耗、延緩腐蝕、脫硫環(huán)保、降低成本的綜合經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益,對(duì)宣傳柳鋼 集團(tuán)重視環(huán)保有著重要的政治意義,已成為防鋼基地建設(shè)的一大亮點(diǎn),并一定會(huì)成為柳鋼集團(tuán)引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的成功范例。

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