新型干法除塵工藝在煤氣凈化系統(tǒng)的應用

楊靜翎

【摘要】 對某鋼廠1#、2#、3#高爐采用高爐全干法布袋除塵系統(tǒng)的工藝流程、設備參數(shù)及應用實踐進行了闡述。經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證，采用全干法除塵裝置運行穩(wěn)定，除塵效果好，且節(jié)能減排效果明顯。

【關鍵詞】 高爐煤氣 大布袋反吹 節(jié)能 減排

國內(nèi)應用較多的高爐煤氣脈沖袋式除塵器，從環(huán)境除塵器演變而來，是以高壓氮氣為清灰動力，主要由氮氣脈沖控制系統(tǒng)、濾袋筒體、花板、外濾式濾袋、袋籠等組成，濾袋依靠卡環(huán)固定在花板上，并完成凈煤氣室與粗煤氣室的隔離，由于在進行脈沖清灰時必然會造成濾袋的振動，長期就會造成濾袋的袋口與花板的密封出現(xiàn)縫隙，袋口不可避免的漏灰，濾袋的兩端均是固定的，由于濾袋自身的彈性有限，功率小的脈沖吹灰會導致濾袋振動有限，因此清灰效果不好；功率大時清灰強度大但造成壽命低、實際應用中過濾精度低等問題，對TRT透平及后部高爐煤氣使用輸配工序設備影響較大。

某鋼廠針對自身高爐煤氣除塵系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，決定采用目前國際上比較先進的全干法反吹式布袋除塵技術。

一、改造技術方案及主要技術參數(shù)

該鋼廠由于濕法系統(tǒng)設備老化、設備故障頻繁、系統(tǒng)除塵效果差，且顯熱不能回收，導致嚴重的環(huán)境問題和能源浪費問題。根據(jù)分析和比較，該鋼廠決定采用大布袋反吹除塵工藝及后續(xù)煤氣余熱發(fā)電的技術來解決環(huán)境問題及能耗問題，采用的工藝流程為：

1）采用布袋除塵TRT不運行的流程：

高爐來的荒煤氣→DC→散熱器→BDC→減壓閥組→消聲器→流量孔板→洗凈塔→“U”型水封→凈煤氣總管

2）采用布袋除塵TRT運行的流程：

高爐來的荒煤氣→DC→散熱器→BDC→TBV→TEV→TRT→流量孔板→洗凈塔→“U”型水封→凈煤氣總管

圖1干式高爐煤氣余壓透平工藝圖

它由煤氣冷卻單元、煤氣過濾單元、反吹清灰單元、氣力輸灰排灰單元、煤氣放散單元組成。該系統(tǒng)具有以下特點：

（1）相同煤氣處理量時，采用該工藝占地面積約為普通布袋除塵工藝的70%，可以大量的節(jié)約土地資源；（2）與筒體相關的切斷設備大大減少，同脈沖除塵工藝相比大型閥門數(shù)量減少約20%，系統(tǒng)故障點減少，系統(tǒng)可靠性增加；（3）選擇合適的材料，除塵布袋壽命較長，除塵精度高，國產(chǎn)除塵布袋壽命穩(wěn)定達到2年，進口除塵布袋壽命達到4年以上，性價比高；（4）凈煤氣含塵量長期穩(wěn)定在1.0mg/ Nm3左右；在裝備有TRT（余壓發(fā)電裝置）的系統(tǒng)中會大大延長透平葉片設備的使用壽命；（5）排灰系統(tǒng)設備使用壽命長，設備使用壽命在4年以上；（6）瓦斯灰通過氣力輸灰集中輸送到灰倉存儲，加濕外運；（7）反吹系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，閥門、風機等主要設備無檢修連續(xù)使用壽命達2年。（8）煤氣溫度可控性好，布袋長期穩(wěn)定運行；（9）與其他除塵工藝相比，在同等設備檔次的情況下，本工藝節(jié)約投資10%。

二、新工藝的節(jié)能降耗及減排效果

（1）三套TRT機組發(fā)電，年發(fā)電量12920萬kWh，相當于5.22萬噸標準煤。（2）TRT工藝實施干式運行，現(xiàn)有濕式除塵系統(tǒng)停運，年節(jié)約電能438萬kWh，相當于0.17萬噸標準煤。（3）TRT實施干式運行后，送高爐熱風爐煤氣溫度從30℃提高到80℃，同時減少了煤氣中水蒸汽量，熱煤氣帶來的節(jié)能效果共計387110GJ/ a，相當于1.32萬噸標準煤。（4）改造完成后，濁環(huán)水系統(tǒng)停運，節(jié)約新水60m3/h，總計節(jié)約50余萬m3新水。（5）干法系統(tǒng)投運后，運行周期長，可減少高爐被動休風2次，因減少高爐修風次數(shù)可多生產(chǎn)鐵7700t/a。（6）因提高進高爐風溫，按風溫每提高100℃，可節(jié)約焦炭20～25kg/t鐵，經(jīng)計算可以提高風溫24℃，日產(chǎn)鐵按4400t計算，節(jié)省焦炭27.6t/d?？晒?jié)省焦炭超過1萬t/a。（7）因除塵方式的改變，干法除塵煤氣利用效率大大提高，按三座高爐高爐每小時發(fā)生84萬m3煤氣，年可節(jié)約燃料氣600000余萬m3。

三、結(jié)語

大型高爐煤氣的除塵系統(tǒng)，由濕法除塵工藝改為大布袋除塵工藝并增加TRT發(fā)電裝置，布袋壽命達到4年以上；提高了高爐煤氣的出口溫度，回收了煤氣中的顯熱；不消耗水也不產(chǎn)生污水；因除塵效率的提高，使得TRT系統(tǒng)透平葉片設備的使用壽命大大延長、系統(tǒng)故障點減少，系統(tǒng)可靠性增加，生產(chǎn)運行管理費用的大大降低，具有很好的節(jié)能減排效益和經(jīng)濟效益。