高炉在换衬及延长炉役的大修前，必须进行排污作业，若采用排气阀则会产生粉尘排放。2019年初，韩国政府提出粉尘排放消除要求，达涅利克鲁斯因此获得技术开发合同，采用洁净方法替代排气阀方案。洁净气体排气管道于2020年初在现代制铁正式投用，此后成功应用于多次排气与停炉作业。本文将从技术开发、工程施工、性能表现等方面，对洁净气体排气管道系统进行介绍。 现代制铁在韩国唐津地区运营着3座高炉。唐津厂3座高炉的主要参数相同，示于表1。每座高炉都配备有铜冷却壁。自2010-2013年投产以来，由于其过早失效，需要多次排污以便喷射混凝土或更换铜冷却壁。 2019年，韩国政府向浦项制铁与现代制铁下达指令，要求消除排污场的粉尘排放。 洁净气体排气管道的开发需满足以下四项要求： 该设计已通过评估，消除了所有排污风险，绝大部分洁净气体排气管道系统实现在线运行。除细微改动外，原有排污方法得以保留。 新型洁净气体排气管道设有一条新的大直径管道，连接至隔离阀前、除尘器、湿式洗涤器及除雾器后的洁净气体总管。这确保了通过新型洁净气体排气管道的气体在排入大气前，均能被彻底净化至符合环保要求。 将洁净气体排气管道设置于排气阀平台，以利用现有结构，避免产生新的噪音污染，并最大限度提升通风效果。同时，需尽可能增大洁净气体排气管道的直径，确保同等流量的热风可顺利通向高炉。 排污操作会对生产运行、设备状态及作业安全构成风险，其中最大的危险是高炉与煤气净化厂可能发生蒸汽内爆及煤气爆炸。为防范此类风险，需在高炉和煤气净化厂采用氮气或蒸汽进行净化处理。详细分析表明，通过选用大直径洁净气体排气管道并设计高效控制系统，该目标已得以实现。 在排污过程中，交叉点是洁净气体隔离的起始点，可消除氧气进入栅格的风险。通常在启动排污程序后的8h内即可到达交叉点。现代制铁工艺中，当洁净气体管道内一氧化碳浓度降至≤7%时进行隔离操作，这一过程一般在越过交叉点后的1h内完成。 现代制铁在标准排气阀排污配置中，将最后阶段的目标热风量设定为2500-3500Nm³/h。这一目标需保留在新型洁净气体排气管道的排污配置中。 2020年2月，3号高炉排污期间，洁净气体排气管道首次投入运行。此后，1号高炉与2号高炉也相继安装了该管道系统，并成功应用于其他排污及停炉作业。在2号高炉排污过程中，工作人员对气体成分与气体量进行了细致监测与分析，同时也对湿式洗涤器元件压差等其他操作数据展开了分析。 排污作业均在计划时间内完成，排气阀始终保持关闭状态，未发生任何意外情况。原有排污程序未受新型洁净气体排气管道的影响或限制，这表明该系统开发的首要要求已达成——系统必须符合标准排污流程，确保排污效果，即最大限度减少残留焦炭量。 2020年3月2号高炉排污期间，气体分析仪未检测到爆炸性混合气体。此后的其他排污及停炉作业中，也均未检测到此类气体，这证明系统开发的第二项要求——系统及操作必须安全，已成功实现。 洗涤塔的压差测量值≥0.2bar，与标准湿式洗涤塔的设定点相近，说明粉尘浓度与正常运行时一致，符合洁净气体规范，未观测到明显粉尘排放。由此可见，系统开发的第三项要求——微粒粉尘、HCN及NH₃排放最小化，同样得到了验证。而第四项要求——快速推进项目执行与在线实施，也因工程、制造、建造及安装仅耗时6个月便完成而得以满足。 新型洁净气体排气管道系统已成功研制并通过验证。该系统在每次排污过程中均显著降低了粉尘、HCN及NH₃等空气污染物的排放。
2019年10月，达涅利克鲁斯获得一份合同，内容为开发利用排气的替代技术，以消除排污并停止粉尘排放。为解决排污过程中的原始气体排放问题，团队从确保安全操作、实施可行性及成本评估等维度，对五个方案进行了评估：
1）使用现有燃烧器：该方案被否决，原因是现有燃烧器位于洁净气体隔离阀后方，无法直接利用。
2）使用现有半洁净气体排气阀及排气管道：该方案被否决，因其无法解决细尘颗粒、氰化氢、氨气的排放问题，且半洁净气体排气阀与管道直径较小，易产生噪音。
3）新建一条连接现有热风系统或磨煤厂烟道的洁净气体管道：该方案被否决，由于系统集成控制复杂，风险较高。
4）在洗涤器与洁净气体隔离阀之间增设新型燃烧器：该方案被否决，主要因投资成本过高。
5）在洗涤器与洁净气体隔离阀之间铺设新型洁净气体排气管道：此方案为首选，并已进入进一步开发阶段。
1）系统必须符合排污标准，确保有效排污，即最大限度降低残留焦炭量；
2）系统及操作必须保障安全；
3）排污过程中，洁净气体排气管道的颗粒粉尘、HCN及NH₃排放量必须降至最低；
4）项目执行需高效推进，可在线进行建造与安装，将洁净气体排气管道连接至洁净气体总管，以最大限度缩短高炉关停时间。
洁净气体排气管道已在多次排污作业中得到验证，同时也在常规停炉与开炉作业中完成了验证。
2026年02月13日
星期五
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