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全干法布袋除尘在大型高炉煤气除尘系统上的应用
作者:管理员    发布于:2016-05-05 08:36:48    文字:【】【】【

  (山西省节能监察总队,山西太原030001)目前,国内大型高炉煤气的净化大多数一直采用传统的湿法除尘工艺,除尘煤气洗涤效果差、能耗大、运行成本高。而干法布袋除尘技术多数应用于450m 3以下的高炉。对于大型高炉,由于高炉煤气调温、布袋耐温及阀门密封等技术可靠性低,反吹及卸、输灰方式的不确定等因数影响,少数钢铁企业一般采用干、湿法并联或干、干并联互备工艺。但两套系统占地大,投资高,难以大范围推广。而且国内2000m3以上的高炉一直无应用干法除尘技术的先例和成熟的技术,其最主要的原因是:在瞬间内对大流量的煤气进行温度调控非常困难,一旦发生烧布袋或糊布袋,不但造成更换布袋的直接经济损失,更严重的是无法维持高炉正常生产。

  2005年初,包钢(集团)公司燃气厂在总结、吸收国内中、小型高炉干法除尘工艺技术应用经验的基础上,针对重力除尘的效果、现有除尘工艺的性能、脉冲反吹的各个环节以及各种特殊工况等进行了仔细的研究、开发,使该技术应用于大型高炉取得突破性进展,开发出全新的严密、可靠的全干法布袋除尘工艺技术。

  包头钢铁(集团)公司现有6座高炉,其中此次监测的4高炉,有效容积2200m3,28个风口,高径比2.356,属深炉缸矮胖型高炉,高炉煤气发生量平均为38万m3/h,高炉炉顶压力正常为0.18MPa,高炉煤气除尘系统全部采用湿法除尘工艺。2005年9月份,在高炉正常运行的情况下,建造干法布袋除尘装置,并于2006年4月一次投入运行成功,至今运行稳定,各项技术指标均达到或超过设计标准,在提高除尘效率的基础上,达到了节能、节水和环保效果。

  1全干法布袋除尘的工作原理炼铁高炉排出的高炉荒煤气,经重力除尘器粗除尘后,再经旋风除尘器,由荒煤气主管道分配到布袋除尘器各箱体中。进入荒煤气室后,颗粒较大的粉尘由于重力作用自然沉降而进入灰斗,颗粒较小的粉尘随煤气上升。经过布袋时,粉尘被阻留在布袋的外表面,煤气得到净化。净化后的煤气进入净煤气室,净煤气通过TRT发电机后由净煤气总管输入煤气管网。

  随着布袋上的粉尘越积越多,过滤阻力不断增大。

  当阻力增大(或时间)到定值时,电磁脉冲阀启动,进行脉冲啧吹清灰,清理的灰尘落入灰斗。

  当箱体灰斗中的灰尘累积到一定量(由料位计控制或时间控制)时,启动箱体卸灰阀门,将灰尘卸至中间灰斗。当中间灰斗上位料位计检测到灰尘时,启动斗式提升机、刮板输送机,中间灰斗卸灰阀门等设备。将灰尘输送至储灰仓储存,经加湿机加湿后由汽车运出厂区。

  2全干法布袋除尘工艺技术特点该技术采用高炉炉顶打水和增加荒煤气放散阀组工艺,在高炉炉况不稳定时,如遇到煤气高温或低温,既可保护布袋,又可有效控制高炉炉顶压力,保证高炉的正常运行:在重力除尘器后增设了套旋风除尘器,它可使进入布袋的灰尘的粒度减小,大大减轻灰尘对布袋的冲击和磨损,减轻了箱体的过滤负荷,延长了布袋使用寿命采用大筒体长布袋除尘器,在大大缩小除尘器的占地面积、工艺流程更加简化的同时,可满足过滤面积的要求选用了真正适合大高炉除尘的复合滤料,瞬间耐温可达390*C,极大的提高了系统运行的可靠性;针对国内干法系统运行中阀门和补偿器都有不同程度的磨损、阀门的密封圈熔化等现象,选用的阀门和补偿器内啧涂了耐磨的涂层,加厚了补偿器的内筒并增加耐磨涂层,密封圈选用了耐高温、高强度的材料,运行周期大大延长;采用了脉冲反吹,实现氮气的定时反吹灰,既减少布袋挂灰问题,又可减少能1*采用气力输灰的工艺,可使灰尘与外界隔绝,杜绝了二次扬尘;减少了工艺环节,操作、维护更加简化;采用DCS控制系统,工艺控制更加可靠等。

  3全干法布袋除尘的节能环保效果3.1对使用的湿、干法除尘工艺,余压透平发电机发电量的节能测算通过对4高炉的干法除尘及发电的运行状况进行了现场实地调研,对燃气厂前后使用的湿法除尘工艺和全干法除尘工艺的生产数据做了大量的统计计算分析。

  由高炉煤气余压透平发电机发电量的公式气温度;Cp为煤气定压热容。

  对于同一高炉,在其产量不变,煤气的温度升高时流量和压力都增加了,煤气的定压热容相应提高了,从⑴可看出,发电功率与透平发电机的入口煤气温度、煤气量、煤气定压热容成正比,所以在高炉产量不变的情况下,通过透平发电机的入口煤气温度提高,发电量就得以提局。

  湿法除尘后的煤气温度为40C,压力降为60kPa干法除尘后的煤气温度为150C,压力降为20kPa.从TRT发电量特性可看出采用全干法除尘后,TRT发电量大幅提局。

  4高炉采用湿法除尘系统除尘时,2005年5月2006年4月总的发电量3084万kWh,月平均发电量为280万kWh.4高炉采用干法除尘系统除尘后,2006年5月2007年4月的总的发电量为4280万kWh,月平均发电量为476万kWh.月发电量提高了70%.高炉煤气除尘系统由湿法改为布袋除尘后,高炉运转平稳,除尘系统运行稳定,能满足实际工况的需要。与采用湿法相比,TRT年可增加发电量超过2000万kWh. 3.2对使用的湿、干法除尘工艺,节水效益测算干法除尘系统投产后,浊环水系统将停运,可节约新水60t/h,每年按运行360天计算,总计节约50余万t新水。

  3.3对使用的湿、干法除尘工艺,间接效益的测算因湿法系统运行周期短,常影响高炉被迫休风,干法系统投运后,运行周期长,可减少高炉被动休风2次,每年因减少高炉修风次数可增加7700t!失的生产量。

  因提高进高炉风温,按风温每提高100C,可节俭焦炭2025kg/1铁,经计算可以提高风温24C,日产铁按4400t计算,节省焦炭27.6t/d.可节省焦炭超过1万t/a.因除尘方式的改变,干法除尘煤气利用效率大大提高,经计算由于效率的提高可节省燃料5%,按4高炉每小时发生38万m3煤气,年可节约燃料气700余因除尘方式的改变,减少由于湿法除尘系统的污水管理不善而造成环保罚款。

  重力除尘灰、旋风除尘灰、干法除尘灰可实现二次利用等。

  大型高炉煤气的除尘系统,由湿法除尘工艺改为全干法布袋除尘工艺,除尘效率提高的同时提高高炉煤气的出口温度,增加TRT的发电量;不消耗水也不产生污水生产运行管理费用的大大降低,具有很好的节能节水环保效益和经济效益。

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