淺析干式布袋除塵技術的應用

李四達

摘要:目前干式布袋除塵技術在國內300m3高爐上有成功應用的經驗,但在1000m3以上的高爐上幾乎沒有成功應用的先例。雖然1987 年,太鋼3#1200m3高爐引進日本干式布袋除塵技術,揭開了我國干式布袋除塵的先例,但由于布袋除塵器(Bag cham ber) 排灰系統及DC噴霧降溫系統存在問題致使裝置無法正常運行。目前干式布袋除塵技術在大、中型高爐上取代濕式除塵技術是技術發展的趨勢,但干式布袋除塵技術目前仍是需要解決的問題。

關鍵詞:布袋除塵 技術 高爐

中圖分類號:TF321.3文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)03-0166-01

從鋼鐵生產流程的特點來看,高爐煉鐵是目前鋼鐵生產中能耗最多的工序,占整個生產能耗的70%～80%。因此,實現高爐煉鐵工序節能降耗是鋼鐵企業降本增效的關鍵。高爐煉鐵在耗能的同時也產生了各種化學能、熱能和壓力能等等。如何有效地回收利用這些二次能源成為當前鋼鐵企業高爐節能的主攻方向。目前,大型高爐的高爐煤氣多數采用濕法除塵工藝,從而使高爐余壓發電所產生的電量占系統總消耗電量的比例偏低。對此,部分大型高爐通過采取提高高爐爐頂壓力、適當增加煤氣發生量、優化高爐噴煤的配煤技術和對發電設備進行特殊維護等措施,使高爐余壓發電效率明顯提高,余壓發電量占系統總消耗電量的比例提高了10%,節能效果明顯。

1 目前干式布袋在高爐除塵技術應用上存在的問題

目前濾布的耐溫性能不好,僅為200℃;濾袋壽命較短;要使用先進的清灰方式。目前使用的反吹風機清灰能力弱,因而過濾負荷低、阻力高、設備數量多、占地面積大,并且反吹時有嚴重的荒煤氣和粉塵二次污染等問題;要有可靠的連續自動檢漏和灰位監測裝置;仍需要干式除塵系統和濕式除塵系統切換運行。

2 布袋除塵器工藝簡介——以攀鋼為例

鋼鐵企業是耗能大戶,同時也是產能大戶。其生產過程中產生了各種余熱、余能,但并沒有得到充分利用,這不僅增加了資源的浪費,還對環境造成了污染。將生產過程中產生的大量余熱、余能通過相關設備和技術轉化為電能,再用于生產過程或其他用途,可以節約能源,緩解企業電力供應不足的矛盾,從而有效降低生產運營成本。因此,在國家對環境保護要求不斷提高以及當前能源、資源供應日趨緊張的形勢下,回收利用余熱、余能越來越受到鋼鐵企業的青睞。

攀鋼4#1350m3高爐的布袋除塵器(BDC)的主要工藝為:來自4#高爐的荒煤氣進入重力除塵器(DC),進行粗除塵,再經布袋除塵器(BDC)進行精除塵后送往透平發電系統發電。為控制BDC入口煤氣溫度<200℃,在DC中上部設置A、B兩系24個往復式噴嘴的DC噴霧溫控系統。當檢測到高爐上升管的煤氣溫度高時,啟動DC噴霧泵,通過回水流量調節閥的開度控制BDC入口煤氣溫度,當A系運行溫度繼續上升,則A、B系同時運行。當煤氣溫度冷卻到低限時停噴,用氮氣對噴嘴進行吹掃,防止噴嘴堵塞。BDC系統設有6個筒體,設計處理能力為24萬m3/h,每個筒體(BCH)設有46組直徑300?2000的除塵布袋呈環狀布置。在凈煤氣管道上設有粉塵自動檢測儀,在每個筒體上設有手動取樣裝置。BDC筒體下部的灰經微波稱重計(料位計)測量,當料位到高限或達到設定的時間時,用凈煤氣對粉塵箱進行均壓,當粉塵箱的壓力與筒體壓力一致時,通過旋轉閥、粉塵切斷閥、煤氣密封閥到粉塵箱。當筒體料位到低位時停止卸灰。粉塵箱料位達到高限時,停止筒體的排灰,對粉塵罐進行卸壓之后,依次打開粉塵罐下部的排灰閥組排灰,由螺旋輸送機、攪泥機送到攪拌槽泥漿化,再由泥漿泵送到污泥處理系統的濃縮池進行處理。

3 干式布袋除塵技術的特點及優勢

3.1特點

第一,系統在重力除塵器后增設了一套旋風除塵器,大大減輕了箱體的過濾負荷,延長了布袋使用壽命。

第二,確立了直徑為5232 mm的大箱體布袋除塵器,大大縮小占地面積、簡化工藝流程,且滿足過濾面積的要求,在國內屬于首創。

第三,在對各種濾袋進行試驗的基礎上,選用真正適合大高爐除塵的復合濾料,瞬間耐溫可達390℃,極大的提高了系統運行的可靠性。

第四,確立了脈沖反吹及氣力輸灰在大型高爐干法除塵系統中應用的可能性,減少了工藝環節,操作、維護更加簡化。

第五,系統采用DCS控制,工藝控制更加可靠。

3.2優勢

第一,旋風除塵。它可使進入布袋的灰塵的粒度減小,大大減輕灰塵對布袋的沖擊和磨損。

第二,氣力輸灰。它可使灰塵與外屆隔絕,杜絕了二次揚塵。

第三,脈沖反吹。實現氮氣的定時反灰,既減少布袋掛灰問題,又可減少能耗。

第四,在國內首次采用大筒體長布袋,大大減少了設備的占地空間。

第五,高爐煤氣的高低溫自動放散,替代了耗資巨大的冷卻器。

高爐實現干法除塵后,其提高能源利用率、節約水資源、防止環境污染的優勢迅速彰顯,實現了節能環保的新飛躍,成為節能環保項目中的“領跑者”。干法除塵工藝使燃氣廠的煤氣凈化工藝邁上了新臺階。以高爐實現全干法除塵為契機,制定干法除塵生產方案,編制自動化程度較高的設備控制軟件,通過調整工藝、增加設施、加強設備檢修等手段逐一解決設備運行中出現的灰分比重小、卸灰難度大、設備負荷加大等難題,很快理順了生產,促進了煤氣凈化工藝的進一步優化。干法除塵工藝使龐大的濁環水處理系統退出歷史舞臺,新水補充降到歷史最低。干法除塵工藝對高爐冶煉產生了積極作用,不僅提高了煤氣溫度,提高了煤氣的熱效能,徹底根除了煤氣含塵量,而且使高爐熱風爐煤氣入爐溫度由過去的40攝氏度提高到100攝氏度以上,大大提高了高爐冶煉的強度,降低了焦比。

參考文獻:

[1] 李維國. 高爐煤氣全干法除塵工藝技術寶鋼技術[J]. 寶鋼技術,2007,(6).

[2] 蔣韜. 增強環保意識,優化除塵工藝設計[J].四川水泥,2008,(5).