中冶节能环保有限责任公司（简称：中冶环保）前身为1978年成立的冶金工业部环境保护研究所，是我国最早开展工业环境保护和污染防治的科研院所，光辉的发展历程赋予了中冶环保雄厚的科研底蕴。近年来，中冶环保致力于减污降碳高效协同工作，在热闷钢渣余热利用、高炉煤气全硫脱除技术和转炉烟气LT超净除尘技术等多方面取得显著成绩。本报道将向读者呈现由中冶环保自主研发，已在宝钢股份等企业成功应用的转炉烟气LT超净除尘技术。

1概述

转炉是世界上最主要的粗钢生产设备之一，适宜的转炉一次除尘工艺方案选定，对于钢铁企业节能工作有显著影响，是企业追求低碳发展所需考虑的重要环节。经过长期发展，转炉一次除尘技术形成了以干法、半干法、新一代OG湿法为代表的多种除尘技术。作为选项之一的转炉一次干法除尘系统，是以转炉烟气含尘处理、冷却及净化冶炼中产生的所有烟气，并回收含有一氧化碳的烟气供用户使用为主要目的的工艺过程。

该工艺过程（图1）包括：转炉在吹炼过程中产生的高温烟气经过汽化冷却烟道进入蒸发冷却器进行烟气的二次降温及调质，同时捕集粗颗粒粉尘。经蒸发冷却器处理后的烟气进入静电除尘器进一步精除尘，捕集剩余的细粉尘，电除尘器捕集下的细粉尘通过内置链式输灰机输出，精除尘后的烟气，经轴流风机、煤气冷却器送至切换站，实现煤气放散或回收的快速切换。在切换站前设有气体分析仪，可根据气体分析仪检测的一氧化碳浓度和氧气浓度来控制放散和回收杯阀的切换，当烟气中一氧化碳及氧气含量均达到回收条件且煤气柜允许回收时，合格煤气送入煤气柜；不合格的煤气或因故不能回收的合格煤气，则进入放散烟囱点火放散。

转炉一次干法除尘技术的优势使其近年来在国内得到了进一步的推广和应用，但干法除尘系统也存在一次投资大、易泄爆、维护检修量大、蒸发冷却器易积灰等一些常见劣势。且对于改造项目，常遇到在现有转炉车间内进行改造时存在空间紧张、转炉平台强度小的问题，钢铁企业在进行转炉一次除尘技改时，对选择干法除尘作为除尘系统常持有一些顾虑，因而干法除尘系统过往多用于新建转炉上。

2克服短板自主创新

为了克服转炉LT干法除尘技术的短板，使钢铁企业在转炉一次除尘技改时可以充分受益于干法除尘的对比优势，同时顺应国家对钢铁行业超低排放的要求，中冶环保发挥其冶金行业节能环保领域国家队的实力，从2010年起组织科研力量，历经十余载的试验研发和技术升级，克服重重困难，自主创新开发了转炉烟气 LT超净除尘技术，在优化LT系统控制的同时，采取了煤冷前置及烟囱入口设置脱水器等重大技术革新措施，可使转炉LT干法除尘系统粉尘排放浓度≤10mg/m³。

2.1专利技术的构思

在烟气在进入放散烟囱和煤气柜之前，首先经过煤气洗涤冷却塔进行洗涤净化；为防止烟囱冒水滴和大量冒白烟，在煤气冷却器顶部设置二级除雾器；在煤气冷却器内设置雾化喷嘴和洗涤冷却喷嘴，非回收阶段只开启雾化喷嘴凝结微小尘粒成液滴、脱水精除尘，避免烟囱冒水滴和大量冒白烟的同时，减少循环水量，节约电能；并在放散烟囱入口设置中冶节能环保拥有专利技术的脱水器，二次脱除含尘液滴的同时，进一步减轻烟囱白烟量。

2.2专利技术解决的难点

使转炉一次干法除尘系统粉尘排放浓度达到≤10mg/m³超低排放的同时，避免了烟囱冒水滴和大量冒白烟问题。

2.3蒸发冷却器积灰问题解决方案

在具体工程实施应用中，经常出现蒸发冷却器筒体及底部香蕉弯内部严重结垢的问题，这一问题会导致整个系统的阻力增大，出口烟气温度不稳定，影响除尘效果及除尘设备的使用寿命。面对这一难题，中冶环保团队经潜心研究发现，因转炉一次烟气存在吹炼开始升温快，吹炼末期及提枪阶段烟气降温快，吹炼过程中烟气温度动态变化等特点，在温度工艺控制过程中，温度的变化存在大惯性滞后的现象，从而引起系统喷水量超调，导致蒸发冷却器筒体及底部香蕉弯内部结垢严重。

根据这一发现，中冶环保在开吹阶段设计了阶梯调节供水量的工艺控制模型。该模型的优势在于，当系统检测到温度达到某一阀值时，可自动选择合适的供水量，从而解决了转炉开吹阶段温度上升过快引起的喷水量不足和温度上升过慢引起的喷水量过多的问题，此工艺喷水模型的运用使得蒸发冷却器的喷水调节真正实现自动化无人干预调节，使得系统的喷水调节更加精准，蒸发冷却器出口温度更加平稳，烟气调质更加充分，在克服蒸发冷却器筒体及底部香蕉弯内部严重结垢问题的同时，为后续工艺流程提供了良好保障。

2.4电除尘器泄爆问题解决方案

转炉一次干法除尘系统一般在转炉开吹、吹炼中断提枪后再下枪、吹炼结束提枪等阶段电除尘器容易出现泄爆现象，中冶环保自主研发了风机转速紧密配合氧枪操作的工艺控制模型，有效解决了电除尘器泄爆问题。

3实践成果

由中冶环保承接的宝钢股份二炼钢3×300吨转炉煤气净化系统改造EP项目中的5#、6#转炉改造分别在2021年底和2022年初顺利复产，以中冶环保自主研发的“转炉烟气LT超净除尘技术”为核心的配套LT净化系统同步投入使用（图2）。

宝钢股份二炼钢300吨转炉LT干法除尘系统为国内引进的首套大型转炉LT系统，之前历经外企两次改造，但仍存在排烟能力不足、粉尘排放浓度高及电除尘器频繁泄爆等问题，具有相当大的技术难度，被视为衡量国内外干法除尘技术水平的试金石。中冶环保为承接此项目组建了强有力的现场技术服务团队，采用自主研发的“转炉烟气LT超净除尘技术”，在业主的全力支持下，通过精细设计及系统调试，实现了对转炉现有LT干法除尘系统设备的升级改造和现有工艺控制系统的升级优化。

1）创新亮点

◆ 使用多级净化工艺；

◆ 新增二级蒸发冷却器，有效解决厂房内蒸发冷却器积灰严重及荒煤气管道降温空间小的问题；

◆ 采用煤气冷却器前置技术，新增煤气冷却湿式电除尘器进行精除尘。

2）改造效果

◆ 烟气捕集能力提高，改造后粉尘排放浓度≤10mg/ Nm³；

◆ 工艺控制模型精准调控水量，蒸发冷却器出口温度稳定，无积灰现象；

◆ 除尘风量提高，除尘设备运行稳定无泄爆。

5#、6#转炉的顺利复产，为宝钢股份二炼钢转炉LT净化系统高效稳定运行提供了强有力的保障，也为后续转炉改造提供了大量宝贵经验。据悉，根据目前工作进度，该项目的4#转炉将于今年8月复产。

宝钢股份对项目的高度认可，再次印证了中冶环保在冶金节能环保领域内强大的品牌实力和雄厚的创新能力。中冶环保独创的转炉煤气一次干法除尘技术研发成功以来，已在不同企业的超低排放应用中屡获好评，随着技术的不断升级和发展，这次在宝钢股份的成功应用更使他们获得极大鼓舞。接下来，中冶环保将继续秉持高度的央企责任感，投身于项目后续改造建设过程中，为建设绿色宝钢，实现钢铁行业节能减排和国家“碳达峰、碳中和”目标贡献智慧和力量。（黄翔）