高爐煤氣干法除塵的均衡實踐

張全一

(馬鋼股份公司第二煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

1 概述

高爐冶煉的過程中，會產(chǎn)生大量的粗煤氣，粗煤氣經(jīng)過凈化處理后，被再次回收利用。當(dāng)前煉鐵行業(yè)煤氣凈化的工藝主要有兩種方式，一是干法除塵，二是濕法除塵。干法除塵以布袋除塵為主，濕法除塵以文氏洗滌除塵為主。馬鋼3#1000M3高爐采用的是干法除塵工藝。主要設(shè)備由重力除塵器、旋風(fēng)除塵器、干法除塵器組成。具體工藝流程為:粗煤氣經(jīng)由重力除塵器、旋風(fēng)除塵器后得到半凈化煤氣，半凈化煤氣進入干法除塵箱體，大顆粒的粉塵被布袋分離，直接落入灰斗，細顆粒粉塵吸附在布袋上，當(dāng)布袋上的粉塵吸附到一定程度，設(shè)備阻力達到限定值，清灰控制裝置發(fā)出清灰指令，由脈沖閥順行對布袋進行噴吹，將粉塵抖落至灰斗中。半凈化煤氣經(jīng)布袋過濾后得到凈化煤氣，然而，半凈化煤氣經(jīng)過管道分配至干法除塵各個筒體時，采用何種結(jié)構(gòu)形式是一個關(guān)鍵性的問題，不同的結(jié)構(gòu)形式會影響每個筒體的工作負荷和過濾結(jié)果，同樣，對于每個筒體的設(shè)備也會產(chǎn)生不同的損耗。

2 干法除塵系統(tǒng)運行中時存在的問題分析

馬鋼3#高爐干法除塵共有13個筒體，進氣溫度正常為100℃ －260℃，波動允許瞬時為300℃(≮30分鐘)，爐頂煤氣壓力0.2Mpa，最大0.25 Mpa，每個筒體內(nèi)部裝有192條布袋和袋籠，總過濾面積為6110m3。原管道設(shè)計構(gòu)造如圖一所示，半凈化煤氣總管直徑為1720 mm，至2#筒體后變徑為1420 mm，4#筒體后變徑為1220 mm，6#筒體后變徑為1020 mm，8#筒體后變徑為820 mm。半凈化煤氣主管道內(nèi)的煤氣流速是17m/s，在管道直徑遞減后，管道內(nèi)的煤氣流速會相應(yīng)增大，這樣就會使得進入各個除塵箱體的煤氣流速相對平衡。但該管路構(gòu)造在實際使用中始終存在一個比較突出的問題，1#－10#筒體布袋及袋籠損壞頻率呈現(xiàn)不均等的異常情況。經(jīng)過對管道氣流速度測試以及現(xiàn)場實際分析發(fā)現(xiàn)，1#－3#筒體對總管煤氣分流過多，即半凈化煤氣從前半部筒體出入量大大超過后半部筒體的出入量，負擔(dān)不均等，導(dǎo)致氣流失衡造成布袋及袋籠的壽命反差較大，前端筒體是由于流速過大對布袋和袋籠產(chǎn)生的損傷，后端筒體是由于流速較小，煤氣溫度較前端偏低，瓦斯灰內(nèi)的水分開始凝結(jié)，附著在布袋上，難以反吹導(dǎo)致布袋和袋籠頻繁更換。在上述雙重因素的作用下，導(dǎo)致這種設(shè)計對在線設(shè)備產(chǎn)生了不同。為了降低和杜絕這種不利因素的影響，我們在2013年底至2014年初提出了干法除塵煤氣流均衡分布的新觀念。

3 干法除塵半凈化煤氣進行分流均衡實踐的解決方法

如何提高袋籠和布袋的整體使用壽命是此次分流均衡實踐的目的，如圖2所示即為干法除塵半凈化煤氣進行分流均衡實踐的部分簡圖。圖中所示，半凈化煤氣先通過上升管道，將煤氣流動抬高6m，將煤氣管道入口設(shè)在5#、6#箱體中間(即剛好處于連續(xù)的十個箱體中間)。同時，采用管道對稱并且管徑依次遞減的鋪設(shè)方式，將半凈化煤氣引導(dǎo)到1#到10#箱體中。采用這樣的方式可以使得進入箱體的半凈化煤氣流速更加均勻(即為均衡實踐)，同時煤氣進入各個筒體的溫度相對平衡，這樣就可以從整體上提高箱體內(nèi)袋籠和布袋的使用壽命，延長袋籠和布袋的更換周期，以便達到降本增效的目的。

4 干法除塵半凈化煤氣進行分流均衡實踐后的使用效果

表1 煤氣分流均衡實踐前后的袋籠更換時間分析總結(jié)

干法除塵半凈化煤氣分流均衡實踐的時間是2014年3月20日，如表1所示的是截至2015年9月6日袋籠的更換時間記錄。由圖可以明確的得出在實行干法除塵半凈化煤氣進行分流均衡實踐之后，干法除塵箱體內(nèi)的袋籠使用壽命已達到整體提高的目的。從表中可以看出，在2014年3月20日之前，除了4#和5#箱體內(nèi)的袋籠外，其余箱體內(nèi)的袋籠都進行了比較頻繁的更換，也就是在進行分流均衡實踐之前，干法除塵袋籠的使用周期很短，一般維持在半年左右的時間。而在2014年3月20日至2015年9月6日這期間一年多的時間里，僅6#和10#箱體內(nèi)的袋籠進行過一次更換(6#原因為高爐休風(fēng)將料面導(dǎo)致燒壞)。因此在進行煤氣分流均衡實踐之后，大大的提高了干法除塵袋籠的使用壽命，節(jié)省了更多資源，達到了將本增效的目的。

5 結(jié)語

此項煤氣分流均衡實踐技術(shù)在原有設(shè)計缺陷上抓住問題的關(guān)鍵所在，最大程度上節(jié)省資源，對煤氣管道進行合理科學(xué)的布置，以達到煤氣分流均衡，提高袋籠使用壽命的目的。該項技術(shù)在應(yīng)用實踐中具有廣泛的推廣意義。

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