2007年6月28日随着包钢3高炉煤气净化系统由湿法除尘改造为干法除尘系统的正式投产，包钢1~6高炉率先在全国范围内成功实现了大高炉全干法冶炼。

　　包钢第一套干法除尘系统，即包钢4高炉干法布袋除尘于2006年5月份正式建成投产，目前6座高炉分别为：1、3、4（2200m3x3）高炉由双文系统改为干式，2、5（1800m3+1500m3）高炉由环缝系统改为干式，6新建2650m3高炉为干式，并配有干法TRT发电，而1~5高炉原有湿法TRT也一并改为干法TRT发电。

　　2干法布袋除尘工艺流程2.1干法布袋除尘系统工艺流程高炉煤气经重力除尘器及旋风除尘器粗除尘后，由荒煤气总管分配到每个除尘器箱体中，净化后的煤气从除尘器箱体上部出气口汇入净煤气出口总管，再经减压阀组或TRT后，经过煤气冷却塔冷却，最后进入净煤气管网。

　　以包钢4高炉为例，煤气干法布袋除尘系统工艺流程如。

　　荒煤气放散塔篼炉一*重力除尘一旋风除尘一*荒煤气人口总管一C布袋除尘器箱体一净煤气出口总管一压阀俎一p冷却塔净煤气管网煤气干法布袋除尘系统工芝流程当荒煤气温度过高（超过280丈）或过低（低于120丈）时，系统将自动关闭所有除尘器箱体煤气入口蝶阀，同时打开荒煤气放散阀组，通过煤气放散塔进行荒煤气放散。

　　2.2单个布袋除尘器箱体的工艺简介布袋除尘器箱体为圆筒状结构，直径为5 500mm.上部米用标准摘圆形封头，下部采用锥形灰斗。箱体由荒煤气室、净煤气室、灰斗、滤袋、氮气脉冲反吹装置、煤气进出口全封闭余压插板阀和气动密闭蝶阀及下端X、Y、Z卸灰阀组组成。布袋除尘器箱体简图如。

　　高炉煤气干法布袋除尘装置是利用滤袋来捕获煤气中的粉尘，达到煤气净化目的的。整个除尘器的工艺可简述为，通过脉冲反吹清除滤袋上的灰尘，控制除尘器的阻力，使滤料具有最大捕捉粒子的能力，净煤气出HI插板阀同时除尘器具有一定的通流能力，即不断地对除尘器进行周期性的清灰，控制除尘器的阻力，防止阻力过大，影响工艺进行。通过卸输灰系统将清除下来的灰尘运到除尘器装置外。如此周而复始，使除尘器正常工作。

　　净煤气放散阀￥~"荒煤气人口蝶阀A阀布袋除尘器箱体简图包钢干法布袋除尘的滤袋过滤方式采用外滤式，滤袋内有笼形骨架，以防被气流压扁。滤袋正上方设置氮气喷吹管。在过滤状态时，荒煤气进口气动蝶阀及净煤气出口气动蝶阀均打开，随着气流的流过，布袋外壁上积灰逐渐增多，布置在各箱体布袋上方的喷吹管实施周期性的动态在线脉冲氮气吹落，使其落入下部灰斗中。同时目前采用定时离线氮气反吹，即当某一箱体进行反吹时，将该箱体出口蝶阀关闭，进行离线清灰。

　　布袋除尘采用气体输灰。布袋清理下来的灰尘落入灰斗中积累到一定量（由料位计控制或时间控制）时，输灰气阀打开，卸灰阀组X、Y、Z按程序启动，灰尘进入输灰管道，由净煤气（或氮气）将灰输送至大灰仓，再由运灰车辆运出。

　　除灰器下灰斗一一>气动DN300卸灰球阀一一>气动钟形卸料阀一一>气动DN100卸灰球阀一一>输灰管道一->大灰仓一一>放灰阀组一一>灰车3存在的问题及解决措施3.1荒煤气放散阀组存在的问题荒煤气放散阀组由一个DN1200调节蝶阀和两个DN600调节蝶阀组成。在实际生产运行中，尤其在高温情况下，箱体入口蝶阀关闭后荒煤气放散调节蝶阀由于热膨胀不能及时打开，发生高炉憋压情况，一度曾威胁高炉安全生产。后将调节蝶阀关位留有一定余量，但又使该阀组因泄漏极易冲刷阀板、阀体和管道，造成荒煤气泄漏和阀组损坏。在放散阀组冲刷泄漏严重的情况下，现场关闭了放散阀组前面的三偏心密闭蝶阀。但该阀同样存在上述问题，现场采取加大电机功率的方法解决蝶阀打不开问题，取得了一定效果。但耐磨性、密封性好，高温高压荒煤气工况条件下，可快速开、闭的蝶阀尚待企业和各阀门厂家共同研究。

　　3.2输灰系统存在的问题输灰系统采用氮气或高压净煤气输灰。在实际生产运行中，箱体的卸灰阀组X、Y、Z阀及输灰管线弯头等处极易被干灰冲刷泄漏。现场除严格按照科学合理的输灰操作规程操作外，通过采用特殊喷涂的弯头及抗冲刷、耐磨的卸灰球阀来减少冲刷泄漏现象发生。

　　大灰仓作为干灰临时存储装置，多次发生大灰仓堵塞现象，影响了正常排灰。虽然大灰仓下部灰斗设有蒸汽盘管保温，防止结露和粉尘结块，且有仓壁振动器协助排灰，但因热电偶灰位检测仪易坏，不能准确判断大灰仓放灰排空情况，导致大灰仓堵塞。现场通过实际摸索，将大灰仓下部叶轮给料机叶轮减少到2片，同时总结大灰仓放灰规律，定时定量排灰，尽量每次放空。并且通过现场观察大灰仓放空时有气体排出等现象综合判断大灰仓放灰情况，确保大灰仓畅通。

　　投产至今，4、6高炉大灰仓先后出现过花板严重变形，开焊拱起，龙骨变形损坏，滤袋板结等故障，严重影响大灰仓正常运行。分析认为大灰仓滤袋过滤分数小，灰潮湿，使滤袋超负荷运行糊死，且花板未满焊是其主要原因。

　　3.3除尘器箱体故障在实际生产运行中，4高炉12箱体和6高炉4、5箱体先后出现过与上述大灰仓一样的花板变形拱起，龙骨、滤袋损坏更换的现象。现场对花板重新复位满焊，增加加强筋，更换了布袋、龙骨。

　　除尘器箱体曾多次出现过灰堵现象。由于卸灰阀组X、Y、Z阀下端变径处收缩段收缩过快，在输灰时该部位易积灰，造成从下而上干灰堵塞。现场对该部位进行了改造，使收缩段收缩放缓，坡度加大，收到了良好效果。另外现场的Y阀即DN300钟形卸料阀阀芯由于导向性不好，易积灰堵塞，后使Y阀常开。

　　箱体出、入口全封闭插板阀经常出现开、关不到位故障，对箱体在线检修造成影响。此问题大多由于设备松开、压紧装置及走板装置机械故障或电控装置出现故障引起。除加强设备维护外，设备选择也很重要。

　　布袋掉落和烧毁现象。掉袋现象在包钢较少出现，多数在箱体或大灰仓经受事故状态超高压的情况下，布袋才脱落。一般为布袋袋口不合格，簧板不规范，花板开孔不标准等质量问题造成。6高炉4、5箱体曾出现过一次性布袋全部烧毁的现象。原因是高炉不正常出现管涌后煤气温度、压力急剧上升，在荒煤气放散阀未能及时开启情况下，留下这两个箱体泄压造成布袋烧毁，并伴有花板变形拱起，龙骨、滤袋损坏更换。在日常情况下，煤气温度上升至定温度后就会及时通知高炉炉顶打水降温，避免布袋烧毁。

　　3.4高炉的煤气管涌对干法除尘系统及TRT的影响由于高炉炉况不稳定，在管涌时煤气温度、压力、流量急剧上升，瞬间爆发后，箱体入口蝶阀可瞬间关闭，但荒煤气放散阀组在高温高压下不能及时开启，造成高炉憋顶压或留下的箱体泄压使箱体布袋烧毁，花板拱起，龙骨、布袋损坏报废。同时使TRT发电功率瞬间超负荷，轴位移、振动等参数瞬间超出范围，TRT导致跳车，甚至机组损坏。现场协调高炉尽量稳定生产，少出或不出管涌。避免此类损害。

　　4全干法冶炼的实际效果包钢1~6高炉煤气净化实现全干法后，经过成功的实践运行，不但满足了高炉的稳定顺行和煤气的净化要求，而且有效地克服了原湿法煤气净化工艺具有的能耗高、净煤气含水量高（煤气热效率低）、高炉煤气余压发电设施出力低等缺点。在节约用水、煤气余能利用等方面取得了显著成效，产生了良好的社会效益和经济效益。

　　4.1节水效果显著原湿法两级文氏管净化系统、环缝系统每座高炉每小时平均耗环水约1000kg左右。加上原水系统建设资金及运行消耗的电、水管道、水阀门、水过滤器、水沉淀设施及水再利用投资等建设和运行成本，包钢1~6高炉煤气净化系统实现全干法后，每年可节约水费用2亿元以上。同时，原4高炉湿法供水系统可改造成包钢新建设的6高炉净环水系统使用，节约了大量基础建设资金。这对地处严重缺水地区的包钢来说，具有显著的社会效益和经济效益。

　　4.2煤气余能利用更加高效原湿法煤气净化系统由于其工艺本身的原因，在净化过程中，其高温的荒煤气全部用水冷却至饱和温度以下，其显热被冷却水带走而得不到充分利用。冷却水还要进行喷淋冷却再循环使用，造成能源浪费。而干法布袋除尘使煤气压力、温度进一步升高，煤气显热可充分回收利用，煤气压力能、热能的利用更加高效。

　　（1）高炉煤气余压发电装置（TRT）发电功率大幅提升所需能量的30%左右，既回收了原有减压阀组白白损失的能量，又大大改善了高炉炉顶压力的控制品质，改善了减压阀组及其前后管道的载荷冲击，延长了设备的使用寿命。

　　份正式建成投产的，是包钢第一套安装使用的TRT机组。该套TRT透平机为陕鼓研制的干湿两用轴流反动式高炉煤气透平机，发电机为北重电机厂生产，机组发电功率为10000kW. Q通过透平机的煤气量，m3/h；T1透平机入口煤气温度，K；Cp局炉煤气定压比热，kJ/m3；P1透平机入口煤气绝对压力，kPa；P2透平机出口煤气绝对压力，kPa；fd煤气中水冷凝所放出的汽化潜热的热量修正系数，一般当湿式除尘时，fd=1.1~1.3；当干式除尘时，fd=1；n透平机效率，一般取以下数值：径流向心式：n轴流冲击式：n轴流反动式：n从可见，在煤气量一定的情况下，透平机入口煤气压力和温度越高，发电量越多。对于干法除尘系统来说，其系统阻损及温度降都比湿式系统小。因此干法TRT比湿法TRT效率要高出25%，甚至达到40%~50%.以包钢4高炉为例（正常生产时），两种除尘方法技术参数比较如表1.（下转第25页）管有镍基钎焊纵翅片，镍基合金厚度0.05mm，硬度HRc56.因此合理地解决了煤气对设备的冲刷问题。

　　热管散热器的热管单支点焊接在内筒体壁上，其热涨冷缩变形不受约束，避免了应力破坏；外筒体与内件也没有约束点。因此热管降温器不存在热应力造成设备损坏问题。

　　热管具有单管作业性能，有一根热管（即使部分热管）损坏不会造成换热的煤气和水混淆，对换热的影响也不大。因此可保证设备长周期稳定运行。

　　7运行费用及占地热管降温器利用水的汽化相变吸收煤气的热量（水的汽化潜热2499kJ/kg），运行时只需消耗少量软水。首秦2号高炉（2000m2）配套的热管降温器工作时每小时只消耗14t的软水，没有其他消耗。

　　热管降温器换热效果好、体积小，占地也非常少。

　　首秦2号高炉（2000m2）配套的设备占地仅36m2. 8与列管式降温器的比较列管式降温器结构是上下管板固定列管管束，煤气走列管内，靠风冷和喷水降温。其设备有以下不足：管板固定管束，存在严重的热应力造成设备损坏问题。

　　煤气与低温的空气或低温的水换热，管内煤气达到露点。不可避免地造成管内积灰。

　　管外喷水降温存在两个问题：是水喷在管壁上很容易形成水垢；二是北方冬季冰冻问题无法解决。

　　表1热管式降温器与列管式降温器的比较表应力名称损失积灰效果应急降温运行费用使用问题体积热管式无轻好较强低无小列管式有严重一般-般高水垢、冰冻庞大9实际运行效果表2热管降温器实际运行参数表煤气入口温度厂C煤气出口温度厂C蒸汽压力/MPa 10结论热管降温器已在首秦1号高炉（1200m2）、2号高炉（2000m2）等干法除尘系统中成功应用，降温效果良好，没有发生布袋因高温烧损而引起高炉荒煤气放散的现象，提高了干法布袋除尘器的可靠性。

　　向君中。太钢1200m3高炉煤气干法除尘装置试运行状况。炼李奇勇。1050m3高炉煤气干法除尘技术应用。冶金能源，龙春安。高炉煤气除尘方式的探讨。鞍钢技术，1987（5）：7-12.工程系，工学学士，工程师，现从事冶金节能设备的设计研发工作。

　　（上接第22页）表1 4高炉两种除尘方法技术参数比较除尘方法透平机入口煤气温度乃透平机入口煤气压力A透平机出口煤气压力P2热量修正系数fd发电机功率N由上可知，包钢4高炉煤气净化系统由湿法改造为干法后，TRT发电功率由原来的5500*6500kW增加到现在的9 000~11000kW，年可增加发电量近5000万kWh，增加创收近2 000万元。以此推算，包钢16高炉实现全干法后，每年TRT发电可增加创收1.2亿元左右。

　　由于高炉煤气经原湿法除尘后，含有大量的机械水，通常在3035mg/m3左右，另外还含有饱和水。而且除尘后煤气温度由原来湿法的40*C提高到了干法除尘后的100*C左右。煤气热效率进一步提高，有效提高风温，增铁节焦，经济效益十分显著。

　　5干法布袋除尘的应用前景包钢1~6高炉实现全干法冶炼后，实现了单个除尘器的在线检修，即在不影响高炉生产的情况下可将系统的一定数量的除尘器箱体进行隔离检修，保证了系统持续不间断运行，为高炉稳定顺产创造了良好条件。

　　包钢还成功解决了干法除尘布袋破损测漏不易，布袋寿命受煤气温度限制等技术难题，实现了气体输灰。在冶金行业首家实现大高炉全干法冶炼，且次成功，彻底放弃原湿法净化备用的模式。

　　专业，机械工程师，现从事设备检修与设备管理工作。