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南钢1#高炉煤气布袋除尘器的应用
来源：赵伟 |浏览：次|评论：0条 [收藏] [评论]
摘 要：1#高炉干法除尘投入使用后出现了一些问题，从工艺、设备和操作技术等方面进行了改进和改造，高炉布袋除尘系统现已能满足高炉生产的需求。
关键词：高炉 煤气 布袋除尘
1 引 言
南钢l#高炉在2003年底进行了大修，采用了煤气干法除尘新技术，由于缺少操作和管理经验，干法布袋除尘系统在投入使用后出现了一些问题，一度给高炉生产造成被动。经过对工艺、设备和操作技术方面的改进和改造，1#高炉干法布袋除尘系统转入正常运作，已能满足高炉生产的要求。到目前为止，干法布袋除尘系统已正常运行两年以上，布袋的破损大为减少，净煤气含尘基本保持在5mg／m3以下。
2 1#高炉布袋除技术的应用和改造
2003年12月，1#高炉(3．57m3)大修竣工投产，煤气系统采用了布袋除尘工艺(有关设计参数见表1)，采用氮气脉冲反吹，不设煤气升降温装置。布袋除尘设施投入使用后，经常出现箱体进口温度偏高，布袋破损频繁，检测手段跟不上，布袋更换周期长，净煤气含尘超标，卸灰扬尘等问题。造成以上问题的主要原因有：布袋箱体少、过滤负荷重；无升降温装置，箱体入口温度高；脉冲反吹频率设定有问题，布袋反吹次数多；高炉操作不规范，布袋使用寿命降低；设计不合理，人工逐个箱体卸灰造成扬尘等。通过改进，改造和调整高炉操作，布袋除尘系统已能较好的满足生产和环保要求。
2．1增加箱体个数，提高煤气处理能力
1#高炉布袋除尘器设计最大煤气处理量为8．5×104m3／h，但高炉投产后随着高炉不断的强化冶炼，实际煤气发生量达到11×104m3／h，过滤负荷达到39m3／(m2·h)，而一般中小型高炉的干法布袋除尘器过滤负荷为20～40m3／(m2·h)，1#高炉干法除尘的布袋过滤负荷已达到了上限，造成了固定布袋的卡箍脱出和布袋骨架变形使布袋破裂等现象。而且1#高炉布袋选用材质为氟镁斯复合针刺毡(性能见表2)，是一种玻纤滤袋，抗折性较差，投产后由于高炉顺行较差，炉顶温度偏高，一定程度上影响了布袋的寿命。因此在场地允许条件下增加了一个箱体，使箱体总数增加到9个，布袋过滤负荷从39m3／(m2·h)降到34m3／(m2·h)，布袋负荷得到一定缓解，布袋破损减少。
2．2延长荒煤气管道，降低布袋工作温度
煤气温度对布袋除尘系统运行有重要的影响，温度过高会降低布袋的使用寿命。针对高炉炉顶温度长期偏高，布袋持续在高温条件下工作，先后采用了一些降温措施：如重力除尘器内加冷却板、荒煤气管道加外喷水等，但效果不佳。最终采取延长荒煤气管道措施，把重力除尘器和箱体之间的管道延长了近200m，散热面积增加约1100m2，箱体入口温度降低了100℃左右，事实证明这项改造措施效果明显。目前布袋入口温度正常维持在140～160℃，大大延长了布袋的使用寿命。
2．3改进反吹及检漏技术，提高布袋除尘的工作效率
通过修改脉冲反吹频率，提高清灰效率，减少反吹次数。每个箱体内有12根反吹管，关闭出口碟阀，每根反吹管逐个反吹，反吹氮气压力250～300Kpa，脉冲频率设定为1s／次，间隔时间10s，这样的设定造成氮气消耗多，压力回升慢，后续反吹效率下降。改进后脉冲反吹频率为0．1s／次，间隔时间为15s,做到了每根反吹管反吹时氮气压力均达到要求，反吹次数由6—7次／天降到2～3次／天，反吹效率提高。另外压差控制由荒，净煤气主管压差调整为每个箱体进出口煤气压差，能单独对某个箱体进行监测和反吹，提高除尘效率。
1#高炉投产初期，只采用了人工布袋检漏，每班一次，有时很难判断含尘量的高低从而导致有布袋破损时不能及时发现进行更换。为此，增加了净煤气总管取样分析和煤气在线自动检测仪，三种检测方法有效结合，能准确判断哪个箱体的布袋有破损。
在更换布袋方面也逐步总结出经验。初期由于缺乏经验，更换布袋将箱体内154条布袋全部更换，这样更换一个箱体布袋需要2．3天，更换布袋的成本高。通过实践总结了以下有效检查方法：
· 观察氮气反吹管上有无积灰，有积灰说明该条布袋破损；
· 检查布袋碗口有积灰，同时布袋内面是否有被灰尘摩檫过，有此情况说明布袋破损严重；
· 观察布袋内侧是否有瓦斯灰吸附，有吸附说明此布袋破损，此破损主要是是小的洞眼。
通过以上方法，能针对性的对单个破损布袋进行检漏更换，大大缩短了更换布袋时间，一般有布袋破损的箱体从停用到再次使用只需要5～6小时。
2．4严格规范高炉操作，防止布袋大面积破损
布袋对煤气温度要求较高，煤气温度过高(＞300℃)则会熔融布袋表面影响布袋除尘效果及寿命：煤气温度长时间过低(＜80℃)，吸附在布袋表面的灰尘容易产生结露，使滤袋表面板结，透气性差。因此要求高炉操作严格按工艺要求控制好布袋入口温度(120～230℃)。具体的要求如下：
· 高炉炉顶温度高时，严禁炉顶打水，当开炉顶蒸汽或减风降低炉项温度无效时，应尽快进行煤气放散甚至切断煤气。
· 高炉炉顶温度过低，炉内应及时采取措施提高温度，否则应切断煤气。
· 高炉遇到难行、悬料等情况下，禁止撤顶压操作，造成箱体内部煤气流产生瞬间减压、煤气膨胀、气流速度突增，这样使得布袋瞬间负荷过大，布袋无法承受。
2．5改造卸灰系统，实现机械化无尘卸灰
原先的设计中，卸灰工艺流程要求对每个箱体逐个卸灰，存在工作效率低、设备故障高，现场扬尘大等问题，工艺流程如下：集灰斗→上卸灰阀→中间灰斗→下卸灰阀→星型给料机→加湿搅拌机→拖拉机外运。
改造后的卸灰系统为集中供灰，可以几个箱体同时卸灰，并且每个箱体内部装有料位仪，能够正确判断箱体内灰位情况，可以防止放灰时煤气外泄造成扬尘，该卸灰系统能一次完成9个箱体卸灰，工作效率大大提高，而且设备运行可靠，工艺流程如下：集灰斗一钟阀→星型给料机→螺旋输送机→水平刮板机→水平螺旋→无尘卸灰(可加湿)一汽车外运。
3 干法布袋除尘系统凸现优越性
采用干法布袋除尘净化高炉煤气是高炉技术的重要进步，全国不少中小型高炉采用此种工艺取得了成功，同时在大型高炉上也有成功应用的案例。随着该技术的推广和进步，将为钢铁行业创造很大的经济效益，对我国钢铁工业的可持续发展和提高竞争力具有重要意义。
3．1提高煤气质量
1#高炉煤气经布袋除尘后直接进入净煤气总管送往热风炉和其他用户使用，其含尘量小于5mg／m3，含饱和水少，温度正常在120～160℃，与湿法除尘相比煤气温度提高约100℃，能提高热风炉理论燃烧温度50℃。
3．2降低生产成本
湿法除尘耗水量大，约4～4．5t／km3，每年用水费用高达500万元。干法除尘投资少，特别在缺水地区使用，可以解决供水问题，节约水资源，这方面干法除尘显示出其优越性。
3．3减少环境污染
湿法除尘消耗大量水资源的同时也产生大量的污水，污水的处理和排放不仅花费资金还污染环境。干法除尘不产生污水，利于环保，只要保证干法除尘系统工作的稳定性，干法除尘将完全取代湿法除尘。
4 结 语
[1]对于中型高炉使用布袋除尘，可选用无碱玻璃纤维滤袋或合成纤维滤袋。玻璃纤维滤料可耐高温，但其抗折性差，过滤负荷不能过重．有条件的高炉应增加箱体，提高过滤面积，以适应高炉强化冶炼的需要。
[2]规范高炉操作，禁止高温、低温和水蒸气进入布袋，能有效提高布袋的使用寿命。
[3]提高布袋清灰和检漏技术，提高布袋的使用效率。
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