天鐵6#高爐干除塵系統(tǒng)布袋使用壽命延長(zhǎng)

張佳男

（天津天鐵冶金集團(tuán)有限公司動(dòng)力廠，河北涉縣056404）

天鐵6#高爐干除塵系統(tǒng)布袋使用壽命延長(zhǎng)

張佳男

（天津天鐵冶金集團(tuán)有限公司動(dòng)力廠，河北涉縣056404）

針對(duì)高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)中布袋頻繁破損問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化干法除塵工藝操作、控制荒煤氣進(jìn)箱溫度、嚴(yán)格控制除塵器內(nèi)過(guò)濾氣速、改善日常維護(hù)管理等措施，將布袋使用壽命由12個(gè)月延長(zhǎng)至18個(gè)月，降低了材料消耗，提高了干法除塵的安全性。

布袋除塵；布袋；使用壽命

1 引言

布袋式除塵器是一種干式高效率除塵器，它是利用纖維編制物制作的袋式過(guò)濾原件來(lái)捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置，粗粒粉塵主要靠慣性碰撞在過(guò)濾材料上進(jìn)行捕集，而細(xì)粒粉塵是靠擴(kuò)散和篩分作用捕集，由于碰撞、擴(kuò)散、篩分等作用，使布袋極易損壞，縮短使用壽命。自2010年以來(lái)，天鐵新區(qū)6#除塵系統(tǒng)職工通過(guò)對(duì)標(biāo)挖潛，查找導(dǎo)致新布袋損壞，壽命縮短的原因，并以此制定治理措施，開(kāi)展延長(zhǎng)高爐煤氣除塵布袋使用壽命的工作，取得了降低消耗、節(jié)約使用成本的效果，并摸索出一套延長(zhǎng)布袋使用壽命的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2 干法除塵工藝運(yùn)行簡(jiǎn)介及流程

天鐵6#除塵器筒體數(shù)量16個(gè)，總過(guò)濾面積為18 560 m2，布袋規(guī)格∮160×7 000 mm，總數(shù)量為5 280條，處理風(fēng)量（高爐煤氣發(fā)生量）平均400 000 m3/h左右。荒煤氣經(jīng)過(guò)重力除塵器后，經(jīng)支管進(jìn)入布袋除塵器的下箱體，首先進(jìn)行機(jī)械分離，含塵煤氣向上到達(dá)布袋進(jìn)行過(guò)濾，微細(xì)粉塵經(jīng)過(guò)過(guò)濾附著在布袋外表面，經(jīng)氮?dú)饷}沖反吹使布袋外附著的灰落入集灰斗，凈化后的煤氣通過(guò)布袋匯集到上箱體，經(jīng)凈煤氣支管、總管送出。煤氣凈化工藝流程如下：

2800 m3高爐→重力除塵器→荒煤氣管→除塵箱體→凈煤氣管→調(diào)壓閥組→減壓閥→放散管（或TRT）→出口總閥→管網(wǎng)。

3 干法除塵系統(tǒng)存在問(wèn)題

高爐連續(xù)生產(chǎn)的煤氣源源不斷送入除塵系統(tǒng)凈化，作為過(guò)濾原件的布袋負(fù)荷較大，一旦布袋破損老化，將直接影響煤氣含塵量，甚至威脅后續(xù)用戶的安全正常使用。天鐵集團(tuán)2 800 m3高爐（6#高爐）配套干法除塵系統(tǒng)于2009年投入使用，使用初期效果良好，但隨著布袋使用時(shí)間的增長(zhǎng)，布袋工作環(huán)境的變化，布袋使用效果變差，壽命逐步縮短，且布袋需人工更換，大大增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，整個(gè)系統(tǒng)的使用成本較高。

4 影響濾袋使用壽命的原因分析

4.1 進(jìn)入除塵箱體煤氣溫度影響

進(jìn)箱體煤氣溫度是影響除塵器內(nèi)布袋使用壽命的重要原因之一。溫度過(guò)高時(shí)，易使新更換布袋燒毀，因新布袋表面的初始層厚度不夠，含塵高溫煤氣直接作用在其表面，造成布袋損壞；且如果除塵器長(zhǎng)期處理的煤氣溫度超過(guò)布袋的工作條件，容易使布袋硬化收縮，或融化產(chǎn)生破洞。如果溫度低于露點(diǎn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，使得布袋的特性指標(biāo)下降，嚴(yán)重時(shí)引起布袋表面積灰板結(jié)無(wú)法過(guò)濾，增加其他過(guò)濾良好濾袋的工作負(fù)荷，形成惡性循環(huán)，從而影響布袋系統(tǒng)整體使用壽命。

4.2 過(guò)濾箱體內(nèi)氣速過(guò)高

過(guò)濾氣速過(guò)高會(huì)使布袋表面初始粉塵層破碎，使得粉塵頻繁地直接沖擊布袋表面造成摩擦，也使布袋的織物纖維張力受損，容易造成局部穿孔，令其使用壽命變短。其主要原因?yàn)槊簹夥植疾痪诔龎m器單箱體的中間部位流速最高，而對(duì)于單個(gè)布袋而言，靠出口處約1 m范圍內(nèi)的過(guò)濾氣速最高。

4.3 布袋清洗的脈沖反吹系統(tǒng)使用不合理

生產(chǎn)運(yùn)行中的布袋表面大量積灰，要定期對(duì)收集在布袋表面的積灰進(jìn)行清理，保證布袋使用效果。天鐵6#干除塵系統(tǒng)投用初期，為使布袋的壓差嚴(yán)格保持在設(shè)計(jì)值運(yùn)行，使用較高噴吹壓力頻繁進(jìn)行清灰。在使用脈沖氣流吹洗濾袋時(shí)，袋內(nèi)較高的壓力氣流使內(nèi)縮狀態(tài)的濾袋急劇膨脹，濾袋會(huì)在高壓作用下產(chǎn)生纖維間錯(cuò)動(dòng)，壓力越大，錯(cuò)動(dòng)接觸面的摩擦力也越大，對(duì)布袋自身?yè)p傷也就越大，且布袋與骨架的接觸較緊密，頻繁反吹也會(huì)使布袋與內(nèi)部鋼制骨架之間過(guò)多的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生磨損，直接影響濾袋的壽命。

4.4 布袋更換安裝過(guò)程中存在的問(wèn)題

龍骨焊接處有破洞或毛刺時(shí)，或因腐蝕產(chǎn)生的粗糙的表面，會(huì)加速布袋的磨損；支撐布袋的龍骨彎曲，如果不垂直有弧度，在箱體反吹時(shí)，氣流直接作用于彎曲處，長(zhǎng)期就會(huì)致使布袋破損而降低使用壽命；安裝時(shí)布袋與多孔板密封不嚴(yán)，會(huì)造成布袋頂端反褶，起褶處極易磨損，而脈沖反吹管安裝后相對(duì)于布袋對(duì)齊不正，會(huì)使噴吹管噴出氣流直接沖刷布袋上段產(chǎn)生磨損，進(jìn)而降低布袋使用壽命。

4.5 布袋與骨架設(shè)計(jì)制造的影響

在天鐵5#干除塵系統(tǒng)中最初使用未加強(qiáng)的布袋，損壞較快更換頻繁，尤其在袋口、袋底部位的破損率較高。布袋底部受煤氣沖刷嚴(yán)重，而袋口位置則受過(guò)濾煤氣和反吹氮?dú)怆p重壓力，使這些部位極易穿孔。另外，籠骨骨架對(duì)布袋的使用壽命影響也很大。制作骨架使用材料剛性不足則易彎曲，難以保證垂直度，使布袋局部因受壓大，造成穿孔破損，而且布袋與龍骨的直徑相差太小時(shí)反吹效果不佳，將造成減短反吹周期和提高噴吹氮?dú)獾膲毫Γ共即?fù)荷加大，而直徑相差太大時(shí)，布袋與龍骨的頻繁摩擦?xí)铀倌p。

4.6 進(jìn)入除塵器前的荒煤氣含水、含塵量過(guò)高

由于6#高爐生產(chǎn)中用料的波動(dòng)性，使得進(jìn)入除塵器的荒煤氣含水量、含塵量波動(dòng)性較大。含水量過(guò)高使得布袋表面積灰易結(jié)塊且不易脫落，也會(huì)提高結(jié)露概率，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)對(duì)布袋局部腐蝕造成穿孔，使布袋壽命縮短。含塵量過(guò)高會(huì)加大系統(tǒng)過(guò)濾負(fù)擔(dān)，并使得系統(tǒng)阻力增大，為了及時(shí)清理布袋上過(guò)厚的灰塵、調(diào)整筒體內(nèi)部壓力，必需縮短清灰周期，加大清灰頻率，延長(zhǎng)清灰作用時(shí)間，結(jié)果進(jìn)一步增加濾袋的受磨與折損而影響其使用壽命。

5 應(yīng)對(duì)措施

5.1 控制荒煤氣進(jìn)箱溫度

天鐵6#高爐荒煤氣進(jìn)箱溫度控制在120～260℃，如溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知高爐系統(tǒng)，采取提溫或降溫措施，對(duì)超過(guò)最高溫度長(zhǎng)達(dá)10 min或長(zhǎng)時(shí)間低溫時(shí)，高爐系統(tǒng)必須采取放散措施或打開(kāi)荒煤氣放散管道閥門(mén)進(jìn)行放散，并通知TRT值班人員，待煤氣溫度正常后再接收煤氣。另外可考慮在除塵器前設(shè)置蓄熱緩沖器，當(dāng)高爐煤氣溫度劇烈波動(dòng)時(shí)，5～10 min內(nèi)箱體進(jìn)口溫度不至于超過(guò)布袋的承受范圍，留出一定的時(shí)間進(jìn)行處理或恢復(fù)。

5.2 嚴(yán)格控制除塵器內(nèi)的過(guò)濾氣速，合理安排檢修停箱數(shù)量

布袋除塵器的過(guò)濾氣速V（單位：m/min），可簡(jiǎn)單利用工況下風(fēng)量Q（單位：m3/min）與過(guò)濾面積S（單位：m2）的比值數(shù)確定。因此，當(dāng)高爐正常生產(chǎn)時(shí)，風(fēng)量一般控制在穩(wěn)定的數(shù)量范圍，過(guò)濾氣速的大小取決于過(guò)濾面積。天鐵6#干除塵系統(tǒng)投入16個(gè)筒體時(shí)總過(guò)濾面積約18 560 m2，全過(guò)濾氣速約0.38 m/min，為保證6#除塵所用玻璃纖維復(fù)合濾袋在合理的過(guò)濾氣速，要求生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)可停筒體不高于2個(gè)。

5.3 制定合理的噴吹系統(tǒng)制度與日常維護(hù)制度

控制脈沖噴出壓力與噴吹次數(shù)，壓力過(guò)高易吹壞布袋，過(guò)低達(dá)不到抖灰目的。而在長(zhǎng)時(shí)間溫度過(guò)低時(shí)可加大噴吹次數(shù)，把布袋上的潮灰抖落下來(lái)，減少結(jié)露情況發(fā)生。為進(jìn)一步保護(hù)布袋，在設(shè)定脈沖噴吹周期時(shí)，天鐵6#干除塵系統(tǒng)采用人工手動(dòng)噴吹與壓差控制噴吹相結(jié)合的方式，根據(jù)壓差每日人工手動(dòng)噴吹2～3次，噴吹壓力控制在450 kPa左右，既保證除塵器工作在穩(wěn)定的壓力下，又能保證布袋表面初始粉塵不脫落。另外，經(jīng)常檢查脈沖噴吹閥門(mén)，每班次噴吹時(shí)，當(dāng)班人員到現(xiàn)場(chǎng)噴吹氮?dú)獍恢眠M(jìn)行跟蹤式排查，采用聽(tīng)聲、手感壁顫等方式，確認(rèn)每個(gè)噴吹閥門(mén)的工作狀態(tài)及是否工作，避免因經(jīng)常生產(chǎn)使用可能存在的噴吹乏力或不噴吹現(xiàn)象，若有問(wèn)題及時(shí)排除，保證每條布袋處在良好運(yùn)行狀態(tài)。

5.4 科學(xué)更換安裝布袋

更換布袋時(shí)，先要仔細(xì)確定破損的布袋，取出其骨架和破損濾袋，清理干凈孔板上的積灰，再將新布袋略微內(nèi)折穿入孔口緩慢順下，布袋口漲圈折成月亮彎型放入孔板口再松開(kāi)，使袋口凹槽漲圈鑲在孔板上，注意保護(hù)漲圈，不可過(guò)力彎曲使其無(wú)法恢復(fù)，也不可用硬物敲擊。對(duì)于取出的骨架要進(jìn)行檢查，個(gè)別開(kāi)焊骨架可使用電焊焊接，并對(duì)焊點(diǎn)打磨拋光，替換已經(jīng)產(chǎn)生腐蝕的骨架替換；另外，要對(duì)距離過(guò)小、龍骨彎曲的布袋進(jìn)行調(diào)整或更換，而安裝好的布袋袋口要與花格板孔口銜接嚴(yán)密不漏；安裝噴吹管時(shí)噴嘴應(yīng)在布袋口正中，偏差不大于2 mm，且要達(dá)到一定的高度（～200 mm）。值得注意的是，更換布袋過(guò)程中，杜絕人為的拖動(dòng)、踩壓、砸扔布袋現(xiàn)象。

5.5 規(guī)范布袋與籠骨骨架設(shè)計(jì)制作要求，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)

針對(duì)布袋設(shè)計(jì)已出現(xiàn)的問(wèn)題，充分吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，布袋制作時(shí)要求布袋底部和袋口位置設(shè)有加厚層，底部長(zhǎng)度不少于100 mm，袋口處不少于400 mm，采取雙層式縫制。6#除塵系統(tǒng)使用的籠骨骨架采用4mm耐高溫不銹鋼絲材料制作，要求一次焊接成型，且無(wú)漏焊、脫焊、假焊，焊接表面平滑無(wú)毛刺。布袋與籠骨制作的尺寸要匹配，布袋與龍骨間隙在+10～20 mm。對(duì)每一批到貨進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品立即退換。

5.6 控制進(jìn)系統(tǒng)荒煤氣的含水量、含塵量

6#高爐系統(tǒng)送入除塵系統(tǒng)荒煤氣溫度盡量保持在200～220℃，維持較高爐頂溫度，進(jìn)而減少爐頂噴淋水量；降低荒煤氣經(jīng)過(guò)重力除塵器時(shí)的流速，使其更充分沉降，另外重力除塵器需及時(shí)進(jìn)行卸灰外運(yùn)，減少煤氣二次帶灰，提高除塵效果。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)采取合理的應(yīng)對(duì)方法，有效地延長(zhǎng)了干除塵系統(tǒng)布袋的使用壽命，使其使用時(shí)間由原來(lái)的12個(gè)月提升到18個(gè)月。但作為高爐的下道工序，還需要和高爐做好聯(lián)系配合工作，以應(yīng)對(duì)隨時(shí)變化的生產(chǎn)狀況，對(duì)于干除塵系統(tǒng)的布袋維護(hù)要采取科學(xué)的動(dòng)態(tài)模式。

[1] 張新民.布袋除塵器的運(yùn)行維護(hù)與壽命管理[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2003，21（3）：11-14.

[2]朱杰.影響布袋除塵器除塵效率和濾袋壽命的因素分析[J].裝備制造技術(shù)，2013（6）：272-273.

Prolonging of Service Life of Filter Bag of Dry Dedusting System of Tiantie BF 6

ZHANG Jia-nan
(Power Plant,Tianjin Tiantie Metallurgy Group,She County,Hebei Province 056404,China)

In order to solve the problem of frequent damage of filter bag in BF gas dry dedusting system, measures were taken of optimizing dry dedusting process,controlling the entry temperature of raw gas,strictly controlling filtering gas speed in dedusting system and improving routine maintenance management to prolong bag service life from 12 months to 18 months.Material consumption was reduced and the safety of dry dedusting system lifted.

bag type dusting;bag;service life

10.3969/j.issn.1006-110X.2015.06.013

2015-08-20

2015-09-15

張佳男（1986—），男，本科，主要從事工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)管理工作。