高炉煤气布袋除尘器的现状与前景

高炉煤气布袋除尘的现状与前景

近年来，高炉煤气布袋除尘工艺技术装备日臻完善，配套齐全工艺合理，有力的提高了运行的可靠性，由于布袋除尘能提高高炉煤气质量，具有节能、省投资、降低生产管理费用和解决环保问题等优点，在我国100m3以下的高炉已被普遍所采用。自1985年在涟源钢铁厂2号（329m3）高炉应用成功以来，在300m3级高炉上也取得今人鼓舞的效果，致目前已有13座高炉采用了布袋除尘工艺流程。大型高炉煤气采用布袋除尘工艺的目前还不很多。

虽然在中型高炉上有较快的发展，但我国现有300m3级高炉近百座，以现有所占比例（1-17％）还不够多，应予加快推广速度。以一座300m3高炉为例，采用布袋除尘器，每年可节水：若不循环使用为～300万m3，若循环使用则需补充新水～30m3，节省电～100万Kwh的直接效益。净煤气质量好（含尘量低、含水量少、温度高～100℃），提高煤气发热值和显热，从而提高风温，降低焦比。以韶钢1＃高炉为例，每年节焦1500t，如果我们在“八五”期间能有50％的中型高炉煤气采用布袋除尘工艺流程，其效益是相当可观的，为国家节省大量资源，又可降低生铁成本，对于新建高炉来说节约40％左右的投资，对于大型高炉煤气来说，采用布袋除尘系统，其所获得的效果就更好，目前，高炉炉顶煤气余压发电（TRT装置），是炼铁节能的主要技术措施之一，根据日本小仑2＃（1800m3）高炉改用布袋除尘技术的资料，在高炉同一操作条件下，TRT入口处煤气温度由46℃提高到100℃，煤气压力14.2KPa（1.45Kg/cm2）提高到17.05KPa(1.74Kg/cm2),其发电装置出力，由4108Kw提高到5813Kw的良好效果，同时原来用湿法除尘（RSW）的电力消耗由460Kw降低为90Kw ,净煤气含尘量达到3Kg/Nm3以下，我国有相当数量的大型高炉，其煤气除尘方法基本上是塔一文（电）系统，而且也有一定数量的高炉安装有TRT装置，采用布袋除尘能进一步节能降耗，潜力大前途好。

经多年的生产实践，积累了许多经验，所需设备和滤材国内现已基本解决，所以向大型高炉上扩展已有基础，具备条件，应予积极选点试验。

1、布袋除尘器的现状及特点

涟钢二号高炉煤气布袋除尘工艺升级应用试验成功，将布袋除尘技术提高到一个新的水平。通过试验，解决了系统中的煤气温度控制技术，尤其是煤气升温技术，它运行可靠，升温幅度大；闭路反吹清灰技术和设备;卸、输灰的工艺和设备，达到了卸灰顺畅，机械输灰的要求;总结、积累了使用玻璃纤维滤袋的经验，提高了它的使用寿命。都为我国高炉煤气干式除尘技术的开发和应用，提供经验创造了条件，做出了积极的贡献，对高炉煤气采用布袋除尘工艺起推动作用。

据统计，继涟钢2＃高炉以后，已有13座300m3级高炉采用了布袋除尘工艺流程，约占同类型高炉总数的～17％，其中涟钢3座、石钢、韶钢、凌钢、承钢、总后〈2672〉、天津铁厂、北台（350m3）、长冶等厂各一座和临钢二座（含220m3高炉一座）;成钢、承钢2＃和韶钢3＃等十座高炉建设和设计。它们的共同特点，都是全干式布袋除尘工艺流程没有湿法系统备用，同时又都结合本厂生产实际情况，在设备组和布置上略有差别，一列式居多，双列式较少（如实钢、北台等），全部实行闭路反吹清灰方式，有三种型式：采用AI180煤气加压闭路反吹方式，调压闭路反吹方式和蓄能反吹工艺和设备的反吹方式。采用以加压风机的加压反吹方式为主，约占70％，反吹操作用阀门，主要是气动蝶阀（北台为液动蝶阀）;卸灰设备型式较多，有气动和电动钟阀、星形给料机及球阀四种之多。而且都设有中间灰斗，按其设备组成分为：双斗双阀、双斗三阀和双斗四阀;输灰系统实行集中控制机械输送，其设备由螺旋输送机、斗式提升机、高位灰仓所组成，除承钢、北台的布袋灰，由螺旋输送机、皮带机送至重力除尘器共用的火车厢运送外，其余全部采用自卸翻斗汽车外运。鉴于高炉原

料结构和操作特点及除尘工艺要求，对进入布袋箱体的煤气温度都有控制装置。

煤气升温，全部采用间接换热式升温装置;煤气降温，重力除尘器内喷水，高炉炉顶喷水和外冷间接换热式降温三种方式都使用，对进入箱体的煤气温度实行有效的控制，保证工艺要求。

滤材全部使用国产无碱玻璃纤维滤袋，其规格为∮250×8000mm，由于运行时间和条件不同，各厂使用情况亦不相同，以运行时间较长的涟钢、石钢和韶钢为例，它的使用寿命绝大部分为1～1.5年以上，部分已达到2年以上，其表现特点是投运初期损坏滤袋较多，稳定后基本不坏，大体上平均每月换一条。由于管理方法和经济利益的关系，均未能实行定期整体更换滤袋的制度，而采取个别随漏（坏）随换的方法。

各厂布袋除尘系统热工检测仪表齐全，有一定的自动控制水平，多数高炉采用“PC”机进行反吹操作程序控制、卸、输灰的操作，其余均多为继电器控制的操作方法。各厂布袋除尘器主要特点见表一。从以上情况可以看出，目前采用布袋除尘工艺流程净化煤气的高炉还不很多，但就其工艺系统的设备组成型式来说表现出多样化，目前应深入实际总结研究，结合具体条件作出符合实际情况的设计，保证运行的可靠性。

2、布袋除尘运行情况及其改进

（1）煤气质量：除尘效率高、煤气质量好是布袋除尘的特点之一，综合各厂净煤气含量测定情况，正常运行时除尘效率均在99.8％以上，含尘量都能达到10mg/Nm3以下的要求，一般都在6mg/Nm3以下，而且比较稳定。

煤气温度控制各厂情况不同，根据操作要求，进入箱体的温度一般都较高，由于箱体都有外部保温，所以箱体出口主管外净煤气温度降低甚小，但因为旧有煤气管网的关系，多数净煤气主管道没有保温，所以在并网处的温度一般在70-100℃左右，从而就没有很好的利用干式除尘净煤气所具有的热能。

以上情况可以说明，煤气质量确实得到了改善。当然有时也会出现含尘量个别高值，我们认为多发生在取样测定时有漏袋、新更换滤袋投运后和进行反吹清灰时也可能产生一定影响，所以在没有连续检漏手段之前，一定要认真按时执行人工检漏制度，一旦发现有漏袋现象，应立即停箱检查，以确保煤气质量。

（2）煤气温度控制技术：要有效的控制进入布袋箱体的煤气温度，避免因温度超高烧损滤袋，温度过低结露和满足工作温度要求，对布袋除尘正常运行是极为重要的。现在布袋除尘器的正常温度控制是：采用玻璃纤维滤袋为120-250℃，尼龙针刺毡滤袋为150-200℃。1）煤气升温：在布袋除尘工艺系统中，大多数都设有煤气升温装置，全部采用间接换热式升温装置。经过长期生产实践，达到设计升温50℃的要求，该装置的特点是，运行可靠，操作简便灵活，升温幅度大。

在实际运行条件下，涟钢最高升温90℃左右，石钢2＃炉升温可达100℃以上，另外生产操作中认为，保持较高的进入箱体的煤气温度对卸灰有利，所以煤气温度一般都控制在120℃以上，结合这个要求升温装置就变成经常使用而必不可少的设备了。

涟钢2＃炉煤气升温装置中的热器，自1985年元月6日投运后，于1988年7月拆下更换，发现前组换热器有3～4排管变形，第一排管中间弯曲最大为9cm，外表面氧化层厚不足1mm ,内表面为＜2mm，其它部分结构变化不大，也没有发现开裂磨穿煤气泄漏现象，所以说明该换热器的使用寿命至少3.5年。但在有的单位如<2672>石钢2＃炉，当换热器在连续使用11个多月后发现管壁磨穿现象。影响换热器使用寿命的主要因素是烟气温度，安装位置和炉尘理化性质等。

设计要求进入换热器的高温烟气温度≤800℃条件下操作，但在大多数情况下，烟气温度都在超过800℃条件下长期运行，有的达1000℃，对换热器的寿命无疑将会产生很大影响。涟钢2＃炉的升温装置，安装的位置距重力除尘器较远，含尘量较低(4.82g/Nm3),而<2672>