柳鋼高爐煤氣干法除塵運行管理優化

鄭海松+唐志宏+覃志強+梁曉東

摘 要：從高爐爐況、干法除塵運行工況，分析影響除塵布袋使用壽命的因素，介紹實施的高爐煤氣干法除塵運行預警管理措施。

關鍵詞：高爐；干法除塵；爐況；布袋；運行管理

1 前言

柳鋼高爐煤氣干法除塵于1994-12應用在煉鐵廠老4號高爐（306m3）投產，歷經了從內濾式到外濾式的發展，設備和技術也取得了長足進步，煤氣含塵量長期穩定在10mg/m3以下，布袋壽命周期可達2年左右。 2016年二、三季度，受外圍因素的影響，爐況大面積波動，懸料頂溫超高次數多，高爐箱體干法布袋損壞較多，頻次也多。于是，高度關注干法除塵系統，從荒煤氣流量、溫度、布袋壓差、放灰量、放灰揚塵等運行參數進行跟蹤，分析影響除塵布袋使用壽命的因素，提出高爐煤氣干法除塵運行監控預警管理優化措施，本文進行總結。

2 干法除塵運行工況

2.1 高爐爐況

2016年，煉鐵廠各高爐懸料頂溫過高次數合計232次，尤其是二、三季度，由于外圍條件的變化，高爐應對處理不到位，爐況出現不同程度的波動，懸塌料頻繁，爐頂溫度超高（>500 ℃）頻數增多，據不完全統計達208次，尤其是5號高爐爐況波動持續時間長，次數最多（達81次），其他高爐也在15次以上。頂溫過高，只有大量打水或者減風才能降低頂溫。

2.2 干法除塵運行情況

高爐爐況不順，懸塌料、頂溫高次多，灰量也多，箱體布袋損壞也多，以1號A、5、6號高爐為例（見表1），同為1500m3高爐，5號高爐除塵灰數量大，比生產時間相同的1號A高爐多412車，箱體布袋損壞達48個，相當于生產一年時間不到，箱體布袋更換了3遍，不但生產組織困難，同時增加生產維修成本。

2016年1～12月各高爐煤氣除塵大于1.0 mg/m3有14次，全廠均值大于1.0 mg/m3有2次，均在國家要求6.0 mg/m3以內。

3 影響布袋壽命的原因分析

3.1 高爐塌料、管道行程

干法除塵運行工況與布袋使用壽命、荒煤氣含塵量有直接的關系。在較大的過濾負荷下，容易加速布袋的損壞，高爐的塌料、管道行程的形成，煤氣流急劇變化，大量小顆粒爐料未經燃燒還原進入荒煤氣，增加布袋過濾負荷，直接影響布袋使用壽命。5號高爐爐況波動時間長，除塵灰比其他高爐多，反吹次數也多，布袋與骨架聯接處摩擦加劇，大部分布袋在此處損壞。

3.2 煤氣溫度偏高

（1）布袋運行受荒煤氣溫度超高和高爐降頂溫打水等因素影響。干法除塵布袋耐高溫性差，荒煤氣溫度過高（>300 ℃）時，高爐通過打水控制溫度，會使布袋粘結，透氣性變差，增大過濾阻力，布袋易損壞。箱體煤氣溫度過高（>350 ℃），如無法降溫，則直接燒壞布袋。5號、6號高爐長時間爐況波動，懸料頂溫高次數多，布袋損壞最多。

（2）6號高爐干法除塵系統共有29個箱體布袋損壞，主要是2015年4季度6號高爐荒煤氣溫度超高頻次較多，所以在2016年1～2月就有15個箱體布袋損壞。5號高爐共有48個箱體布袋損壞，主要是6～9月荒煤氣溫度超高情況頻繁，其間就有32個箱體布袋損壞。

3.3 布袋質量

（1）除塵布袋訂貨技術參數要求：耐溫≥300 ℃，短時350 ℃。查閱布袋運行記錄發現，當荒煤氣溫度偏高（230 ℃～250 ℃）時，就會有布袋損壞，說明布袋耐高溫差。

（2）在2008年前，換布袋操作時可直接抽出布袋骨架，再抽起破損布袋進行更換。現在換布袋操作時，布袋是緊貼著骨架的，無法先抽出骨架，需分段抽起來再用刀割開布袋，將骨架與布袋分離。骨架與布袋無法分離，說明布袋的強度較以前有所降低。

3.4 布袋骨架及安裝質量

（1）布袋骨架在整個使用周期可更換3次布袋，每次操作都會造成骨架變形，損壞，進而對布袋的支撐失效。更換布袋時，如不能及時檢查更換受損布袋骨架，在用凈煤氣反吹清灰時，布袋易受煤氣流沖擊而損壞。

（2）班組要安排人員跟蹤布袋更換作業過程，發現問題及時糾正。如：布袋骨架是否聯接好，有無脫落；布袋卡簧是否裝好等。避免安裝質量問題，影響布袋使用壽命。

4 監控預警措施

4.1 系統關注

干法除塵運行的最終目的是降低煤氣含塵量，煉鐵的考核指標是煤氣含塵量<3 mg/m3。從實際情況看，煤氣含塵量>1 mg/m3，即有箱體布袋破損漏灰，在煤氣含塵量達到3 mg/m3時，箱體布袋破損情況已是較嚴重，很容易失控。從干法除塵系統運行的荒煤氣溫度、布袋壓差、放灰量、放灰揚塵等參數的異常變化開始，就要特別注意高爐的生產情況，在與高爐做好溝通聯系的同時，要做好原始記錄，并按匯報制度及時反饋信息，針對不同的異常工況采取相應的措施進行處理。

4.2 處置原則

首先，異常信息要流轉至相關人員能知曉，其次，當值人員在異常沒有得到解決的情況下，負有信息重復發出及越級發出的職責。如荒煤氣溫度超高回報程序：干法除塵崗位→高爐值班室→班長→車間值班工長→車間領導→生產調度→點檢站→機動科。

4.3 高爐荒煤氣溫度監控預警制度

（1）煤氣溫度偏低（<80 ℃）使布袋粘結。

（2）溫度過高（>250 ℃）時，此時，高爐會通過打水控制溫度，將造成使布袋粘結，導致布袋透氣性變差，過濾阻力變大，易損壞布袋。

（3）煤氣溫度過高（>280 ℃），如無法降溫，則直接燒壞布袋。

（4）煤氣溫度：① 如荒煤氣溫度>250 ℃，通知高爐打水降溫。 ② 荒煤氣溫度<230 ℃時，聯系高爐關閉打水閥，防止過量打水致使布袋板結。③根據干法除塵的實際運行工況，合理選擇投運箱體數量。④記錄荒煤氣超高的數據，包括溫度值、持續時間，班組存檔，作為監控布袋使用壽命的原始依據。（荒煤氣溫度 >230 ℃即要記錄）

4.4 反吹效果監控制度

在反吹效果差，反吹壓差降不下或反吹后壓差很快升高時，說明布袋粘結，透氣性變差，壓差高。過濾阻力變大，布袋易損壞。

（1）聯系高爐，確認高爐是否打水或蒸汽降溫，如荒煤氣溫度沒有超高，通知高爐關閉打水閥或蒸汽閥；通知巡檢人員、班長，檢查高爐爐頂打水閥或蒸汽閥是否關閉。

（2）為保證整個干法系統的每個箱體的過濾負荷均衡，反吹清灰操作時，必須要對1個系統的全部箱體進行反吹。

4.5 煤氣含塵量監控制度

煤氣含塵量異常（煤氣含塵量>1mg/m3）發出預警報告。

（1）定期查漏，及時發現，控制煤氣含塵量<1 mg/m3

（2）周六、周日，每天的中夜班，巡檢人員每班次，在凈煤氣總管取樣處用玻璃管取樣2次（4 h1次），每次取樣時間60 min。

（3）如發現取樣管棉花變黑或有粉塵，匯報給班長、值班工長，值班工長組織對干法箱體進行檢漏，發現箱體有漏灰，及時停用箱體。

4.6 重力除塵器監控制度

重力除塵器放灰有焦炭，重力除塵器、箱體灰量異常發出預警報告。

（1）放灰有焦炭或灰量異常增加時，預示高爐爐況異常，會有荒煤氣溫度超高現象。

（2）高爐生產異常，灰量異常增加，放灰時，爐灰不沾水，加濕效果差。

（2）監控荒煤氣溫度。

5 結 語

通過跟蹤分析干法除塵的日常運行主要參數，制訂運行監控預警管理措施，對異常情況及時干預，采取積極和相應措施處置，可以延長布袋使用壽命，降低煤氣含塵量。