什么叫烟气露点温度? 他与什么有关?

【专家解说】：高炉炼铁系统通常包括炼铁、烧结、焦化、原料等工序，还有直接相关的煤气系统。采用先进喷雾技术在所有这些工序都发挥着越来越大的作用，甚至直接引起主体工艺、设备本身的变革和进步。具有冷却速度特别快、投资少、设备重量轻、全自动控制安全可靠、免维修等优点，已经被越来越多地认同和选用。 改进高炉炉喉洒水，势在必行 高炉冶炼时首先必须采用炉喉洒水装置，冷却荒煤气，保护炉顶设备；当采用全干法除尘时，煤气温度和湿度也须同时满足布袋除尘器的要求。 高炉炉顶荒煤气的正常温度应在150&ordm;C至250&ordm;C之间，但在炉况不正常时，煤气温度最高可达700&ordm;C；有时也会低于150&ordm;C。采用湿法除尘温度高时，传统的炉喉洒水用扁钢管、或普通水喷嘴往炉顶喷水令其冷却，炉顶打水期间不能100%蒸发，煤气带机械水容易引起布袋粘结，荒煤气被迫放散，既浪费、又造成污染；高压水喷嘴冷却方法也是近年来开始采用的一种冷却方法。 就保护炉顶设备而言，传统的冷却方式是可以满足的，而当采用全干法后，对煤气冷却的要求就不仅是要保护炉顶设备，还要保护好布袋除尘器，仍然采用传统的冷却方式就会产生很多问题：煤气放散、布袋烧损、粘灰等。为此，近二十几年来，国内外尝试采用了多种冷却方式来保护布袋除尘器： 在上世纪80年代末期，国内引进了高压回流喷嘴在重力除尘器中进行喷雾冷却的技术，主要问题：一是喷枪堵塞；二是喷枪磨损特别快。国内后来改用陶瓷喷嘴，解决了磨损问题，但会经常炸裂；三是对水处理要求高，需要达到饮用水标准；四是喷水不能100%蒸发，重力除尘器结灰严重，所以该技术最终没有得到推广。 目前许多小高炉没有冷却设备，温度高时放散；或大中型高炉较多采用金属管式换热器，安装在重力除尘器后部，与煤气管道并联布置：即当煤气温度高时，煤气通过换热器进行冷却；如果温度仍没有降下来，则向换热器表面喷水。这种冷却方式的最大问题是冷却速度慢，布袋经常被烧毁；另外的弊端有设备投资多、重量大（高达几百吨）、占地面积大。 近年来，斯普瑞喷雾系统（上海）有限公司对传统的炉喉洒水进行了改进，研发出了双流体喷嘴直接喷雾蒸发冷却技术---喷雾干冷却技术。采用压缩氮气（或蒸汽、废烟气）雾化喷枪，来替代普通的水喷嘴进行高炉炉顶打水，当检测到炉顶温度高时，供水管上的阀门自动打开，开始喷水冷却；而当炉顶温度降低到正常范围时，喷水自动停止，同时气路上的阀门也关闭。由于实现了煤气干冷却，水份能100%蒸发，这既保护了炉顶机械设备，同时又满足了布袋入口温度、湿度的要求，也不易引起布袋粘结。 该系统的主要有以下优点： 一是冷却速度特别快。从检测到温度超设定值到冷却到正常范围只需要数秒，喷雾颗粒的蒸发时间小于1秒，这样就可以确保布袋除尘器的安全：既不烧、也不粘灰，始终不需要放散煤气；这是老式打水和金属管换热器做不到的； 二是喷枪喷雾颗粒速度高达40米/秒，喷射长度可达2-10米，可以在高炉炉顶煤气正压力高的情况下，实现煤气在炉顶内的均匀冷却，这也是包括高压喷嘴技术在内的其它冷却方法做不到的； 三是喷嘴的孔径大，不容易堵塞，可以喷射各种水源、甚至外排废水；在系统设计时，还考虑了防堵设计和堵塞自动检测功能，还可以设计在线自动更换喷嘴系统； 四是操作压力低，喷嘴磨损很慢，可以长期使用； 五是可以增加升温功能，解决煤气低温（85&ordm;C）放散问题，从而可以完全取代调温系统，以节省投资和减少系统阻力；也因为喷雾完全蒸发，炉料不会被打湿，这样可以节省燃料和热风，从而提高产量，还可以防止产生冷炉；<br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;六是因为喷雾角度和位置设计合理，因此高炉内壁不会被喷雾打湿，造成耐火材料因受潮而脱落的现象，从而延长耐火材料的使用寿命。 煤气进柜前的冷却很有讲究 高炉煤气采用干法除尘后，除尘器出口的煤气温度在200&ordm;C（高温布袋）、或130&ordm;C以下（常温布袋），净煤气通常首先是直接送热风炉等处直接利用。为了解决高炉煤气使用不均衡的问题，企业往往要建设煤气柜存储。而煤气入柜时要求其温度必须低于50&ordm;C。传统的净煤气冷却方式有饱和冷却塔和金属管换热器两种： 饱和冷却塔的工作原理是，当温度过高时，向煤气喷大量的水，利用水升温吸收煤气的热量来实现煤气冷却。该系统需要庞大的供水和循环水冷却系统，所以需要很大投资；另外还存在高耗水、高耗能、水量控制困难、系统维修量大、运行费用高等问题。 金属管换热器的工作原理是，采用间接空冷、或水冷方式进行煤气冷却。其主要问题是投资大、维修量大。 近年来，国内有几十座高炉燃气系统采用了氮气雾化水雾直接蒸发冷却系统，必要时还可以喷碱液解决去煤气氯离子腐蚀净煤气管道问题，都取得了满意效果。该系统的主要优点有： 一是投资小，因为不需要庞大的水处理系统；二是没有循环水；三是水消耗量大幅度减少，喷水量不到饱和冷却的十分之一；四是节能，由于喷水量减少，煤气热值得到提高；五是系统维修量孝运行费用少，可以实现自动调节。 先进喷雾技术在烧结、焦化、原料等应用大有可为 先进的喷雾技术在炼铁系统的烧结、焦化、原料工艺方面等也得到了广泛应用。 先说烧结烟气除尘技术。该技术多采用电除尘器进行，由于烧结烟气成分的特殊性，其比电阻和烟气的温度、含湿量只有在合理的范围内，才能获得电除尘器的高除尘效率。所以烧结烟气在进入电除尘器前要对其进行调质处理。该技术的关键包括以下几个方面：一是要对烧结烟气的含湿量进行精确控制，使其在最佳的范围内，这样电除尘器的除尘效率才能得到保证；二是对烧结烟气的温度进行控制，保证电除尘器正常工作；三是粗除尘的作用，降低电除尘器的负荷。 再说烧结烟气脱硫、脱硝技术。由于该技术在中国处于刚刚起步的阶段，还存在很多问题：除了投资大外，脱硫效率不稳定和运行费用高是两大普遍存在的问题；采用石灰做脱硫剂时，还有这边脱硫、生产石灰则增加二氧化碳排放问题。 由于铁矿粉的特性波动大，烧结烟气中硫的含量变化范围也很大，同时由于烧结工艺本身的特点，烧结烟气量、温度和湿度的变化大，成分变化也大，这给烧结烟气脱硫带来了很大困难。其中，湿法脱硫是目前电厂应用比较广泛的技术；现在还有一些其它的技术在推广，比如半干法脱硫、干法脱硫。采用先进的喷雾技术，可以提高和稳定这些系统的效率、降低运行费用，并可以利用外排废水替代石灰、氨水等脱硫剂，从而大幅度降低一次投资和运行费用，这应该是解决我国烧结烟气脱硫、脱硝的首选技术路线。 喷雾低水熄焦技术后来居上。焦炭出炉后，必须将其温度从1400°C迅速冷却到常温。大量实践证明：采用低压、大流量喷嘴进行窒息式低水熄焦，替代落后的原管子上开孔喷淋水湿熄焦系统，取得了以下效果：一是降低了成本。在没有亮焦的前提下，焦炭含水量可以稳定在3-4%。据有关鉴定结论：焦炭含水量每降低1%，炼铁焦比可降低约2%，吨铁成本可降低约6元，减少、并稳定高炉入炉焦碳含水量具有显著的节能和经济效益；二是减少了熄火时间。可以从120-150秒减少到约70-90秒，比传统熄焦时间减少近一半；三是环保。由于喷水均匀、有力地将焦车全部覆盖，因此蒸汽中所夹带的焦粉显著减少，这样既减少了资源浪费，又控制了粉尘污染、和气体污染雾排放量；四是节水。熄火放散的水蒸汽明显减少，相应减少了新水量的补充；五是喷嘴永远不再堵塞；六是由于没有因焦车底部进水而引起高温焦炭的剧烈搅动，所以焦炭机械不易损坏；焦碳蹦出焦车的现象也不会发生。 喷雾除尘技术既节约又环保。粉尘控制通常有预防、喷雾和通风除尘三类方法。我国普遍选用通风除尘的方法，既利用捕集罩、布袋除尘器或电除尘器、烟道、风机、烟囱进行除尘，除尘效果通常是可以的，问题是运行费用和浪费大。系统的能力小了，除尘效果就难以保证；还有一些大型料尝大型卸车和活动式卸料上料系统无法采用该系统。采用无水喷雾除尘技术适合大部分的除尘应用，还可以很好解决环保设备运行费用太高的难题。 直接喷雾除尘的基本原理就是用喷水雾将粉尘颗粒弄湿，使其颗粒和比重增加，然后与大气或烟气分离。该技术的关键点是： 喷雾首先将烟尘冷却到露点温度以下。对温度较高的烟尘，主要是通过蒸发冷却，这种冷却方式效率高、用水量最少。 接着，喷雾颗粒与粉尘颗粒相互碰撞后，粘结、凝聚、长大，同时比重增加，长大到某一临界颗粒后就会与大气或烟气分离，落到料尝渣场内。