摘要:干式脈沖煤氣布袋除塵作為“十五”國(guó)家重點(diǎn)推進(jìn)的40 項(xiàng)冶金節(jié)能環(huán)保技術(shù)的措施之一,成為國(guó)內(nèi)在建高爐優(yōu)先選擇的工藝技術(shù),也是目前高爐改造濕法除塵工藝的技術(shù)方向,近幾年此技術(shù)已成功應(yīng)用于各大型高爐。較濕法除塵相比各類效益明顯,已成為今后大型高爐煤氣除塵技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),安鋼6# 、7 # 高爐(450 m3) 自使用該技術(shù)以來,經(jīng)過實(shí)踐摸索,逐漸取得了一些較先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:高爐煤氣,長(zhǎng)袋脈沖除塵,運(yùn)行實(shí)踐

安鋼6 # 高爐籌建時(shí),由于其距廠區(qū)較遠(yuǎn),加上原有煤氣洗滌水處理設(shè)施能力不足而決定采用煤氣干法除塵,并于 1999 年1 月23 日投入運(yùn)行,2001 年將低壓脈沖小布袋技術(shù)應(yīng)用于除塵器。隨后將該技術(shù)推廣應(yīng)用到7 # 高爐(450 m3) 。自除塵器使用該技術(shù)以來,不僅滿足了高爐的生產(chǎn)需要,而且取得了較顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 　當(dāng)前除塵器工藝流程及主要工藝參數(shù)

1. 1 　工藝流程

1. 2 　主要參數(shù)

主要參數(shù)見表1 。

2 　干法除塵運(yùn)行情況

自除塵器使用低壓脈沖反吹小布袋技術(shù)以來,效果顯著。經(jīng)過運(yùn)行實(shí)踐,在除塵器操作管理方面取得了一定的經(jīng)驗(yàn),對(duì)除塵器存在的不足也作了必要的改進(jìn)。

2. 1 　凈煤氣質(zhì)量

經(jīng)除塵器過濾后的煤氣質(zhì)量濃度一般保持在3 - 5 mg/ m3 , 致使煤氣質(zhì)量較高的原因主要是由濾料特性決定的。目前, 選用的濾料為氟鎂鍶針刺氈,其主要特性見表2。

從表2 可看出,該濾料的厚度、斷裂強(qiáng)度為高除塵效率提供了條件,并且在濾袋的檢漏方法上采用自動(dòng)在線檢漏, 可隨時(shí)監(jiān)控煤氣的質(zhì)量波動(dòng)。

2. 2 　荒煤氣溫度對(duì)除塵器的影響

目前,干法除塵所選用的濾袋能承受的最高溫度大概為 280 ℃左右,而進(jìn)入濾袋除塵器的煤氣溫度下限應(yīng)高于露點(diǎn) 30 ℃,因此,為防止溫度超高燒損濾袋或因溫度低而粘結(jié)濾袋,有效地控制進(jìn)入箱體的煤氣溫度對(duì)布袋除塵器的正常運(yùn)行是極為重要的。

目前,安鋼6 # 高爐爐頂溫度一般控制在100 - 200 ℃之間,7 # 高爐爐頂溫度較低,當(dāng)荒煤氣溫度過高時(shí),高爐的控制手段較多,自除塵器投入運(yùn)行以來,濾袋燒損的現(xiàn)象較少發(fā)現(xiàn),當(dāng)荒煤氣溫度持續(xù)過低時(shí),布袋粘結(jié),可導(dǎo)致濾袋過濾負(fù)荷較高,濾袋脫落破損,并且造成灰倉(cāng)堵塞、設(shè)備損壞等現(xiàn)象而導(dǎo)致除塵器無法運(yùn)行。當(dāng)荒煤氣溫度長(zhǎng)期持續(xù)在80 ℃ 左右時(shí),也可導(dǎo)致除塵器出現(xiàn)異常,主要表現(xiàn)為反吹剩余壓差過大,反吹周期縮短,灰量過少,卸灰不暢等現(xiàn)象。隨著荒煤氣的溫度正常,除塵器的運(yùn)行參數(shù)也隨之恢復(fù)正常,但從此后的檢查濾袋情況來看,其使用壽命受到一些影響;這從濾料的某些特征也能解釋清楚,因所選濾料有一定的解潮性,當(dāng)濾料受潮時(shí)間過長(zhǎng)時(shí),其斷裂強(qiáng)度、針刺剝離性都將受到影響而縮短濾料的使用壽命。從經(jīng)驗(yàn)來看,除塵器的運(yùn)行溫度應(yīng)保持在120 - 200 ℃之間為宜。目前,安鋼6 # 、7 # 高爐還沒有有效手段來控制荒煤氣的溫度。

2. 3 　反吹、清灰

本系統(tǒng)使用的反吹清灰方式為低壓氮?dú)饷}沖反吹,主要設(shè)備由貯氣罐、噴吹管、脈沖閥、分氣包等組成,該系統(tǒng)在反吹時(shí),反吹條件、參數(shù)等都由計(jì)算機(jī)控制,其參數(shù)見表3。此套系統(tǒng)自動(dòng)化程度高、效果顯著。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或不符合反吹條件時(shí),PLC 自動(dòng)發(fā)出指令封鎖一切現(xiàn)行的操作,以此來杜絕較大事故的發(fā)生。膜片閥采用Á80 mm 淹沒式脈沖閥,閥體采用鋁合金整體壓鑄成形,強(qiáng)度高,耐腐蝕。一體化封閉式的電磁回路,具有防爆、防塵、防水等優(yōu)點(diǎn),動(dòng)作穩(wěn)定可靠。膜片為進(jìn)口膜片,正常使用壽命可達(dá)100 萬次。這些條件都為除塵器順利運(yùn)行打下了基礎(chǔ),該系統(tǒng)運(yùn)行至今,效果較好,未出現(xiàn)過任何故障,滿足了正常運(yùn)行的需要。

2. 4 　濾袋的使用情況

濾袋使用的好壞及壽命的長(zhǎng)短,對(duì)除塵器的運(yùn)行狀態(tài)以及凈煤氣質(zhì)量的好壞有著極大的影響。造成濾袋破損的原因很多,主要因素有除塵器的操作、荒煤氣溫度控制、濾袋安裝以及濾袋本身質(zhì)量等原因。從表2 可看出,選用氟鎂緦針刺氈濾料,其過濾風(fēng)速可達(dá)到1 - 1. 5 m/ min ,有效地保證了濾袋的正常使用壽命。在運(yùn)行過程中,考慮到濾袋破損部位大都集中在袋口及袋底部位,因此,在上述兩部位都設(shè)計(jì)了加強(qiáng)層,以增強(qiáng)易損部位的強(qiáng)度。針對(duì)噴吹管在重新安裝或受熱變形時(shí)帶來的噴吹口與袋口中心不對(duì)應(yīng),易造成吹破袋口的現(xiàn)象,在袋口設(shè)計(jì)安裝了袋籠保護(hù)套,有效地保護(hù)并延長(zhǎng)了布袋的使用壽命。該系統(tǒng)投入運(yùn)行以來平穩(wěn)有效,正常使用壽命達(dá)到3 年。表4 為除塵器投入運(yùn)行以來的濾袋更換情況。

2. 5 　輸卸灰系統(tǒng)

目前6 # 高爐的輸卸灰系統(tǒng)采用的是“上灰倉(cāng)→中間灰倉(cāng)→埋刮板機(jī)→下灰倉(cāng)→外運(yùn)”,該系統(tǒng)在運(yùn)行中揚(yáng)塵較大并有部分煤氣外泄現(xiàn)象發(fā)生。7 # 高爐采用的是“上灰倉(cāng)→ 中間灰倉(cāng)→加濕機(jī)→下灰倉(cāng)→外運(yùn)”,此系統(tǒng)設(shè)備較多,工作負(fù)荷較大,因此都不是較合理的輸卸灰方式。目前正準(zhǔn)備將此系統(tǒng)改造為“上灰倉(cāng)→中間灰倉(cāng)→埋刮板機(jī)→斗式提升機(jī) →高位灰倉(cāng)→加濕機(jī)→下灰倉(cāng)→外運(yùn)”模式,從而避免上述缺點(diǎn)。

2. 6 　管路閥門系統(tǒng)

為保證除塵器檢修箱體進(jìn)出口均由DN500 蝶閥和盲板閥組成,在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),荒煤氣總管末端含塵量較大,導(dǎo)致箱體支管破損嚴(yán)重,將其更換為陶瓷耐磨支管才解決了上述問題。造成這種現(xiàn)象的原因主要是荒煤氣總管變徑不合理,含塵氣流分布不勻造成的。相比較7 # 高爐,重力除塵器處理能力選擇較小也是導(dǎo)致6 # 高爐荒煤氣入口頻繁破損的原因。

3 　幾點(diǎn)建議及需要提高的問題

通過對(duì)干法除塵工藝的不斷改進(jìn)和完善,取得的效益是明顯的,在運(yùn)行過程中也有幾點(diǎn)值得總結(jié)的地方。

(1) 濾袋、袋籠在安裝過程中因袋籠長(zhǎng)達(dá)6 m 又是3 節(jié)對(duì)接,安裝時(shí)極易偏斜,安裝必須按要求進(jìn)行,否則將會(huì)影響除塵器的正常使用。

(2) 合理地分配各箱體的煤氣流量能最大限度地發(fā)揮設(shè)備的潛能,6 # 高爐干法除塵就因荒煤氣總管變徑設(shè)計(jì)不合理而造成各箱體使用時(shí)間長(zhǎng)短不一及卸灰量不均。

(3) 有條件的話可適當(dāng)加大重力除塵器的處理能力,因?yàn)閿U(kuò)大重力除塵器的處理能力就能有效地減少較大顆粒的粉塵進(jìn)入箱體而延長(zhǎng)濾袋的使用壽命,而除塵器在運(yùn)行過程中最大的消耗就是濾袋,對(duì)于延長(zhǎng)其使用壽命所帶來的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)比擴(kuò)大重力除塵器的投資要大得多。

(4) 目前,6 # 、7 # 高爐干法除塵袋的使用溫度僅限于80 - 260 ℃之間,溫度過低或過高都會(huì)致使除塵器無法正常工作, 當(dāng)高爐爐頂溫度過高時(shí)可采用加快料速等控制手段,而溫度過低時(shí)卻無有效的手段,所以在今后的工作中增設(shè)升溫裝置對(duì)保證高爐正常生產(chǎn)、除塵器正常運(yùn)行是非常重要的。

(5) 灰位、灰倉(cāng)控制。在目前設(shè)計(jì)的自動(dòng)卸灰操作中,卸灰灰量不好確定,只能用時(shí)間加以控制,有時(shí)灰比較潮,灰倉(cāng)被堵都不易發(fā)現(xiàn)。目前檢查灰倉(cāng)是否存灰的主要手段為觀察灰倉(cāng)溫度,或用手錘打,靠聲音來判斷,此操作不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大,也并不準(zhǔn)確。這也是影響計(jì)算機(jī)自動(dòng)化操作的主要不利因素,是需要徹底解決的問題。

4 　結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)布袋除塵器的使用,提高了煤氣的質(zhì)量,為高爐煤氣綜合利用奠定了基礎(chǔ)。全干式布袋除塵工藝不僅在技術(shù)上可行,且具有投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì),是符合我國(guó)特點(diǎn)的新技術(shù),是典型的節(jié)能環(huán)保工程,有較好的發(fā)展前景。

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