摘要:介紹了長(chang)鋼8號高爐全干法布(bu)袋除塵的工藝(yi)流程和設備參數及應用(yong)(yong)實踐,長(chang)鋼已掌握干法布(bu)袋除塵的關鍵技術,并(bing)將(jiang)其應用(yong)(yong)于1000m3 以上大高爐,獲(huo)得成功。

關鍵詞:大高(gao)爐,干(gan)法除塵,應用

1　概況

煤(mei)(mei)(mei)氣(qi)(qi)干(gan)法布袋除(chu)塵(chen)以其除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)高(gao)、凈煤(mei)(mei)(mei)氣(qi)(qi)含塵(chen)量低、簡(jian)化(hua)工藝系統、合理利用煤(mei)(mei)(mei)氣(qi)(qi)顯(xian)熱(re)、運行成(cheng)本低等特點,從上(shang)世(shi)紀(ji)90 年代開始逐步(bu)在(zai) 100m3 級(ji)和300m3 級(ji)高(gao)爐(lu)(lu)廣泛(fan)應用,該技術成(cheng)功解(jie)決了二次水污(wu)染及污(wu)泥的(de)處理等問題,還可配套(tao)建設高(gao)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)(mei)氣(qi)(qi)余壓發電設備(bei),是(shi)一項極(ji)具環(huan)保節能發展(zhan)潛(qian)力的(de)高(gao)爐(lu)(lu)配套(tao)設施(shi)。

但由(you)于(yu)干法(fa)(fa)除(chu)塵的個別技術(shu)未(wei)能夠徹底(di)解決(jue),國(guo)內大(da)型高爐的除(chu)塵系(xi)統(tong)一般均采用(yong)濕法(fa)(fa)除(chu)塵,或者備用(yong)一套(tao)濕法(fa)(fa)除(chu)塵設備,因此大(da)型高爐的除(chu)塵建設投入資金大(da),工藝相對(dui)復雜。

長鋼高(gao)爐(lu)(lu)應用煤(mei)氣干法(fa)(fa)(fa)除塵(chen)始于1990年(nian)6號(hao)高(gao)爐(lu)(lu)(300m3 ) ,以后新上(shang)或改造(zao)高(gao)爐(lu)(lu)全(quan)部采(cai)用干法(fa)(fa)(fa)除塵(chen),對煤(mei)氣干法(fa)(fa)(fa)除塵(chen)具有(you)一定(ding)(ding)的(de)經(jing)(jing)驗。我廠(chang)認為只(zhi)要掌握干法(fa)(fa)(fa)除塵(chen)的(de)關鍵(jian)技術,并采(cai)取有(you)效措(cuo)施逐(zhu)一加以解決,全(quan)干法(fa)(fa)(fa)煤(mei)氣布(bu)袋(dai)除塵(chen)在1000m3 以上(shang)高(gao)爐(lu)(lu)長期使用是完全(quan)可行的(de)。長鋼煉鐵廠(chang)經(jing)(jing)過討論和專家分析(xi)論證,決定(ding)(ding)8號(hao)高(gao)爐(lu)(lu)(有(you)效容積(ji)1080m3 )煤(mei)氣凈(jing)化系統采(cai)用全(quan)干法(fa)(fa)(fa)布(bu)袋(dai)除塵(chen)。

2　具體應用情況

長鋼(gang)8號高爐于2003年8月1日開始建設, 2004年9月19日順利開爐, 8號高爐煤氣(qi)凈化系統由布袋除塵、集灰處理(li)、冷卻、管(guan)路閥門(men)、控(kong)制系統等組成。

2. 1　干法布袋除塵設計參數

高爐煤氣最大發生(sheng)量: 　　　　23. 7萬m3 /h (標況(kuang))

高(gao)爐煤氣正(zheng)常發(fa)生(sheng)量: 21. 9萬m3 /h (標(biao)況(kuang))

高(gao)爐爐頂煤(mei)氣壓力(li): 高(gao)壓: 0. 17～0. 2MPa

常壓: 0. 03～0. 05MPa

高爐爐頂荒煤氣溫度: 200～250℃

重力除塵器后煤(mei)氣含塵量: 6～10g/m3 (標況)

凈煤氣含塵量: < 10mg/m3 (標況)

2. 2　干法布袋除塵工藝流程

高爐煤(mei)氣(qi)經(jing)(jing)重力除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)粗除(chu)塵(chen)后(hou),進入(ru)布袋除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)精(jing)除(chu)塵(chen),精(jing)除(chu)塵(chen)后(hou)的煤(mei)氣(qi)進入(ru)凈煤(mei)氣(qi)總管, 經(jing)(jing)調壓閥組(zu)穩壓后(hou),進入(ru)凈煤(mei)氣(qi)總管,送往熱風爐等各煤(mei)氣(qi)用戶使用。

當進入(ru)布袋除塵器的半凈煤(mei)(mei)(mei)氣(qi)溫(wen)度≥220℃ 時,打開(kai)煤(mei)(mei)(mei)氣(qi)冷卻(que)(que)(que)(que)裝置的入(ru)口閥,對(dui)煤(mei)(mei)(mei)氣(qi)進行冷卻(que)(que)(que)(que),如果煤(mei)(mei)(mei)氣(qi)溫(wen)度仍≥220℃時,打開(kai)冷卻(que)(que)(que)(que)器給(gei)水閥門(men),對(dui)冷卻(que)(que)(que)(que)器進行噴(pen)水,使煤(mei)(mei)(mei)氣(qi)降(jiang)溫(wen)。

本工程(cheng)采用脈動反(fan)吹方式進(jin)行清灰(hui),根(gen)據壓差(cha)定值(zhi)或(huo)定時進(jin)行間歇反(fan)吹操(cao)作,消除布袋(dai)內壁的積灰(hui)。

2. 3　干法布袋除塵工藝布置

8 號高爐煤氣布(bu)袋除塵(chen)設(she)(she)施共(gong)設(she)(she)10 個 Ф4020mm ×10m布(bu)袋除塵(chen)器,一字型布(bu)置。

2. 3. 1　布袋除塵器

設(she)計采用標準(zhun)設(she)備(bei),屬Ⅰ類壓力容器。布袋(dai)(dai)除塵器箱(xiang)體(ti)內直徑(jing)4m, 箱(xiang)體(ti)總高 16182m,每(mei)個(ge)箱(xiang)體(ti)內設(she)288 條(tiao)布袋(dai)(dai), 濾(lv)袋(dai)(dai)直徑(jing) 130mm,每(mei)條(tiao)濾(lv)袋(dai)(dai)長6m, 一(yi)個(ge)箱(xiang)體(ti)過濾(lv)面積為 705m2。

10 個(ge)箱體工作時, 正常過濾負(fu)荷(he)為(wei)(wei) 37140m3 / (m2 ·h) ,過濾速度(du)為(wei)(wei)0. 623m /min; 1個(ge)箱體檢修(xiu)9 個(ge)箱體工作時, 正常過濾負(fu)荷(he)為(wei)(wei) 41156m3 / (m2 1h) 。

箱(xiang)(xiang)體(ti)下(xia)部切線方向進氣(qi),箱(xiang)(xiang)體(ti)上設有(you)人孔和爆破閥,箱(xiang)(xiang)體(ti)內設有(you)平臺(tai)和爬梯,用以檢(jian)修和吊(diao)掛布袋。

濾袋采用氟美斯針刺氈,允許最(zui)高工作(zuo)溫度為260℃。

箱體設有外保溫,保溫材料(liao)采用隔熱性能(neng)良好的超細玻璃棉氈,外包鍍鋅鐵皮。箱體下部還設有蒸汽盤管(guan),防止結露。

2. 3. 2　煤氣冷卻裝置

煤氣(qi)(qi)(qi)冷卻(que)裝(zhuang)置(zhi)為列管式(shi)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)換(huan)熱(re)器,管內走高溫(wen)(wen)高爐煤氣(qi)(qi)(qi),管殼(ke)直接與大氣(qi)(qi)(qi)接觸,同時在換(huan)熱(re)管外設兩層噴(pen)水(shui)嘴,當空(kong)氣(qi)(qi)(qi)冷卻(que)降(jiang)溫(wen)(wen)不能滿足要求時,可向(xiang)換(huan)熱(re)管噴(pen)水(shui),進行強(qiang)化降(jiang)溫(wen)(wen)。一般情況下(xia),當重力除(chu)塵器出口溫(wen)(wen)度大于220℃時開始打水(shui),低于180℃時時停(ting)止(zhi)打水(shui)。換(huan)熱(re)器的主要技術(shu)參數如下(xia):

換(huan)熱(re)器型(xing)式(shi): 　　　列管式(shi)換(huan)熱(re)器

換熱(re)面積: 333. 4m2

換熱器高度(du): 13400mm

換熱(re)管直徑: Ф133 ×4. 5mm

換熱管長(chang)度(du): 6000mm

2.3. 3　煤氣放散火炬

直徑(jing)Ф1000mm 放散(san)(san)塔3 個,最大放散(san)(san)煤氣(qi)量2317萬m3 /h,點火(huo)裝置由計算機(ji)自動控制,火(huo)源采用焦爐(lu)煤氣(qi)。主要目(mu)的是開爐(lu)初期荒煤氣(qi)放散(san)(san)和生產過程中多余煤氣(qi)的放散(san)(san)。

2. 4　工藝操作

濾(lv)袋(dai)在過濾(lv)狀態時,荒煤(mei)(mei)氣(qi)進口(kou)氣(qi)動蝶閥及凈煤(mei)(mei)氣(qi)出口(kou)氣(qi)動蝶閥均打開,隨(sui)著布袋(dai)外壁上的積(ji)灰(hui)逐(zhu)漸增多,布袋(dai)阻(zu)力不斷增大(da),當荒、凈煤(mei)(mei)氣(qi)主管壓(ya)差達到5kPa時,進行(xing)反(fan)吹(chui)。反(fan)吹(chui)形(xing)式(shi)為(wei)脈(mo)沖反(fan)吹(chui),反(fan)吹(chui)介質為(wei)氮(dan)氣(qi),當所有布袋(dai)反(fan)吹(chui)完畢后,立(li)即啟動機械化(hua)除灰(hui)系統進行(xing)清灰(hui)。

每日反吹(chui)次數根據實(shi)際情況(kuang)確定,一(yi)般情況(kuang)下反吹(chui)10～12次,每次反吹(chui)約需15～20分鐘。

2. 4. 1　布袋除塵器煤氣溫度控制

煤氣溫(wen)(wen)度(du)控制是布(bu)袋(dai)(dai)除塵器正(zheng)常工作(zuo)的(de)重要條件(jian)。要求(qiu)(qiu)進布(bu)袋(dai)(dai)除塵器的(de)煤氣溫(wen)(wen)度(du)下限比煤氣露點溫(wen)(wen)度(du)高(gao)出50℃,一般不低(di)于100℃,否則(ze)灰塵易(yi)結露,粘(zhan)結濾袋(dai)(dai),并造成卸灰不暢。要求(qiu)(qiu)進入布(bu)袋(dai)(dai)除塵器的(de)煤氣溫(wen)(wen)度(du)不高(gao)于220℃,以(yi)免燒(shao)壞濾袋(dai)(dai)。

當進(jin)入布袋除塵器(qi)的(de)荒(huang)(huang)煤(mei)氣(qi)溫(wen)度(du)≥220℃時(shi), 進(jin)行高溫(wen)報警(jing),當荒(huang)(huang)煤(mei)氣(qi)溫(wen)度(du)≥220℃時(shi),打開煤(mei)氣(qi)冷(leng)卻(que)裝置的(de)入口(kou)閥(fa)(fa),對(dui)煤(mei)氣(qi)進(jin)行冷(leng)卻(que)。如果荒(huang)(huang)煤(mei)氣(qi)溫(wen)度(du)仍≥220℃,打開冷(leng)卻(que)裝置給(gei)水(shui)閥(fa)(fa)門,對(dui)冷(leng)卻(que)裝置進(jin)行噴水(shui)。如果荒(huang)(huang)煤(mei)氣(qi)溫(wen)度(du)≥250℃,打開荒(huang)(huang)煤(mei)氣(qi)總管的(de)放散閥(fa)(fa),同時(shi)關(guan)閉所有箱體的(de)進(jin)口(kou)閥(fa)(fa)。

當荒(huang)煤(mei)氣溫度(du)小于(yu)100℃時,進行低溫報警,此時煤(mei)氣冷卻裝置入口(kou)閥應處(chu)于(yu)關閉(bi)狀態。

2. 4. 2　布袋除塵器閥門的驅動

布袋除塵器(qi)進口(kou)、出(chu)口(kou)、卸灰閥(fa)等(deng)主要(yao)閥(fa)門采(cai)用(yong)氮氣驅動的氣動蝶閥(fa),這種閥(fa)門為全(quan)(quan)開、全(quan)(quan)關, 氣密性較高(gao), 啟閉速度快, 耐(nai)磨損。氮氣用(yong)量 3m3 /h,壓(ya)力≥0. 6MPa。

2. 4. 3　高爐煤氣干式凈化機械卸、輸灰設施

高爐煤氣干(gan)式凈化機械化卸(xie)、輸(shu)灰設施包括清灰系統(tong)、輸(shu)灰系統(tong)。

2. 4. 4　清灰、輸灰系統工藝流程

布袋灰(hui)(hui)斗(dou)→電動卸(xie)灰(hui)(hui)球閥→中間灰(hui)(hui)斗(dou)→卸(xie)灰(hui)(hui)球閥→1號(hao)螺(luo)旋輸送機(ji)→2號(hao)螺(luo)旋輸送機(ji)→斗(dou)式提升機(ji)→高位灰(hui)(hui)倉→電動卸(xie)灰(hui)(hui)球閥→加濕卸(xie)灰(hui)(hui)機(ji) →汽車外運。

機(ji)械化清(qing)灰(hui)(hui)(hui)配合布袋反吹進(jin)行(xing),按布袋反吹周(zhou)期(qi)進(jin)行(xing)清(qing)灰(hui)(hui)(hui)。布袋灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)中(zhong)的瓦(wa)(wa)斯灰(hui)(hui)(hui)經(jing)電動卸灰(hui)(hui)(hui)球閥(fa)卸入(ru)中(zhong)間灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)。清(qing)灰(hui)(hui)(hui)完畢即進(jin)行(xing)輸(shu)灰(hui)(hui)(hui)。中(zhong)間灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)每(mei)兩個為一組順序(xu)輸(shu)灰(hui)(hui)(hui),瓦(wa)(wa)斯灰(hui)(hui)(hui)經(jing)星形卸灰(hui)(hui)(hui)閥(fa)、卸灰(hui)(hui)(hui)球閥(fa)、1號螺(luo)旋輸(shu)送(song)機(ji)、2號螺(luo)旋輸(shu)送(song)機(ji)、斗(dou)式(shi)提(ti)升機(ji)卸入(ru)高位灰(hui)(hui)(hui)倉。運(yun)(yun)(yun)灰(hui)(hui)(hui)時打開倉下閘門,瓦(wa)(wa)斯灰(hui)(hui)(hui)經(jing)加濕(shi)卸灰(hui)(hui)(hui)機(ji)加濕(shi)攪拌后卸入(ru)專用運(yun)(yun)(yun)灰(hui)(hui)(hui)車運(yun)(yun)(yun)出。

2. 5　干法煤氣布袋除塵的關鍵問題

2. 5. 1　過濾負荷

過(guo)濾負荷一般有兩種表現方(fang)式:一是(shi)每平方(fang)米布袋(dai)面積每小時過(guo)濾的煤氣量,按經(jing)驗1000m3 級高(gao)爐應控(kong)制在40m3 / (m2 1h)左(zuo)右(you)(標(biao)(biao)態(tai)) ;二是(shi)煤氣通過(guo)過(guo)濾體時的流速—過(guo)濾速度,一般為 015～017m /min (標(biao)(biao)態(tai)) 。

2. 5. 2　溫度控制

高(gao)爐煤氣(qi)(qi)運用布袋(dai)除(chu)塵(chen),溫度的控制至關(guan)重(zhong)要。溫度低,灰塵(chen)容易粘(zhan)布袋(dai),溫度高(gao)又(you)容易使布袋(dai)脆化,這(zhe)些都將影響布袋(dai)壽命和煤氣(qi)(qi)除(chu)塵(chen)效果, 根據材質(zhi)不同溫度控制范圍(wei)也不同,要有控制煤氣(qi)(qi)溫度的設施。

2. 5. 3　壓差控制

大(da)型高(gao)爐(lu)爐(lu)頂壓(ya)力高(gao),在切引(yin)煤氣時(shi)操作不(bu)當極容易(yi)使箱(xiang)體壓(ya)差(cha)升(sheng)高(gao)而損壞(huai)布袋(dai)和骨架,因此壓(ya)差(cha)的調(diao)整控(kong)制(zhi)也是大(da)高(gao)爐(lu)運用布袋(dai)除塵的關鍵。

定期與邯鋼(gang)、石(shi)鋼(gang)、國豐、建龍等廠對標(biao),找出(chu)自己的不(bu)足,積極(ji)想辦法進一步改善高(gao)爐的各項指標(biao)。

3　效果

隨著噴煤(mei)比(bi)(bi)的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),綜合焦比(bi)(bi)呈下降(jiang)的趨勢; 隨著富氧率的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),高(gao)爐的利(li)用系數、冶煉強度(du)明(ming)顯增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),焦比(bi)(bi)明(ming)顯下降(jiang),但(dan)綜合焦比(bi)(bi)下降(jiang)的趨勢不明(ming)顯,主要是煤(mei)的變化,煤(mei)焦置換比(bi)(bi)有所下降(jiang),增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)的煤(mei)量并沒有替代一定的焦炭(tan),造成雖然煤(mei)比(bi)(bi)提(ti)高(gao)但(dan)綜合焦比(bi)(bi)并沒有明(ming)顯降(jiang)低的結果。

4　結語

(1)唐鋼(gang)煉鐵廠(chang)南(nan)區成(cheng)功采(cai)用了(le)(le)噴煤(mei)技(ji)(ji)術(shu)、富氧技(ji)(ji)術(shu),使冶煉強度大幅度提高(gao),帶動了(le)(le)其(qi)它指標的進步,煤(mei)比(bi)(bi)大幅度升高(gao)、綜(zong)合焦比(bi)(bi)降(jiang)低(di)、利用系(xi)數明顯提高(gao),生(sheng)鐵的成(cheng)本降(jiang)低(di),由于高(gao)爐長(chang)期穩定順行,鐵水質量也得到(dao)了(le)(le)進一步提高(gao),達(da)到(dao)了(le)(le)高(gao)爐增產(chan)、降(jiang)耗、優質的目的。

(2)下一(yi)步應重點探(tan)討(tao)如(ru)何(he)使富氧率和(he)噴煤(mei)量達到合理比(bi)(bi)例,并調整高爐(lu)的(de)操作,提(ti)高煤(mei)粉在風口(kou)前(qian)的(de)燃(ran)燒(shao)率,提(ti)高煤(mei)焦(jiao)置換比(bi)(bi),確保煤(mei)比(bi)(bi)突破 160kg/ t,綜合焦(jiao)比(bi)(bi)降到505kg/ t以(yi)下,達到高爐(lu)強化冶煉的(de)目的(de)。

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