可持续发展方针促进我国高炉煤气袋式干法除尘快速发展-泊头市东辰环保机械厂

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可持续发展方针促进我国高炉煤气袋式干法除尘快速发展
发布时间:2015/12/23 11:15:22 来源:泊头市东辰环保机械厂

1  概述

1.1  高炉煤气是一种有回收价值的能源

高炉煤气(简称BFG)是高炉冶炼过程中产生的一种副产品。正常冶炼时,吨铁发生量约为1400-2000Nm3,压力0.05-0.25MPa,温度150-300度,BFG中CO占20-30%,H2占2-5%,热值3000-3800kJ/Nm3。含有丰富的物理能、化学能,_具回收价值。

按2006年统计,我国现有高炉1250座,年产生铁约4亿吨,其中1000m3以上为120座,产量占40%,可见中小型高炉仍占较大份额。

1.2  高炉煤气的回收利用

我国现役高炉煤气的发生总量约计7.0X1010Nm3/a,大都设有处理回收装置,但回收利用率差异较大,如宝钢等新建大高炉大于99%,包钢等大部分中型高炉大于90%,仍有不少中小型高炉只达到70-80%。

先期建设的高炉,大都采用文氏管湿法流程将炉顶荒煤气处理为净煤气,用于热风炉等加热设备,继后对1000m3以上高炉开发应用炉顶煤气余压回收透平发电装置(TOP GAS Pressure Recovery Turbine,简称TRT),利用BFG的压力能及热能经透平膨胀做功,带动发电机发电,吨铁发电量可达20-40kwh。截至2004年底我国1000m3以上高炉共97座,配置TRT的有66套。“十五”期间我国发改委<节能长期专项规划>规定,炉顶余压大于0.1MPa的大中型高炉均应配置TRT装置。上世纪九十年代瑞士BBC28365-365.com研制成功高炉煤气燃气轮机和燃气蒸发联合发电机组(CCPP),进一步提高BFG的利用热效率。2003年宝钢建成世界上首台燃烧低热值高炉煤气的大型燃气——蒸汽联合循环发电机组,热电转换效率达到45.5%。同期首套国产高炉煤气燃气轮机发电机组在通钢投入运行,联合循环热效率达到40%。

1.3  高炉煤气净化的技术进步

传统的BFG湿法净化流程存在占地大、能耗高、净煤气质量差等问题。1912年德国_BFG袋式干法除尘技术(简称BDC),50年代在欧美发达_推广应用。70年代日本住友金属引进德国_,与日立造船联合进行二次开发,于1982年在小仓钢厂1850m3高炉建成以化纤针刺毡滤袋和净煤气加压反吹清灰为特征的BDC装置,投入生产性运行,并获得迅速推广。据日本钢联对58座大中型现役高炉调查,采用全干法袋除尘的有11座,干湿两用的有29座,两项合计约占70%。其中不乏5000m3级的大高炉。

与以二文为特征的湿法流程相比,BDC具有多种_性:

(1)具有_而稳定的净化效能,净煤气含尘量低于5mg/Nm3,提高BFG的品质和热值;

(2)充分利用BFG的压力能、热能,提高TRT发电量30-50%;

(3)从根本上免除了瓦斯泥和污水处理的庞大设施及其对环境的污染;

(4)节地40-50%,节水80-90%,节省投资30-40%,节省运行能耗70-80%,通常在项目投运1-2年内即可回收全部投资,环境经济效益十分显著。

1.4  我国BDC已走上快速发展道路

我国于1974年首先在河北涉县铁厂13m3小高炉上尝试应用玻纤滤袋反吹风除尘技术,并逐步在300 m3以下小高炉上推广。1984年作为_重点节能项目,由太钢引进日本住友技术,在1200m3高炉实施BFG袋式干法除尘技术的研究攻关,从1987年8月建成投入试运行,历时十多年不懈探索、不断改进,于1998年7月实现全干法正常运行,为我国BFG—BDC向中型高炉发展积累了有益的经验。

1990年我国自行研制开发的化纤滤袋脉冲袋式除尘器应用在淮南钢厂75m3小高炉上获得成功。用高压氮气脉冲清灰代替净煤气加压反吹清灰,克服了BDC引进技术的清灰不足和缺陷,是我国BDC技术的一大进步,并迅速在一大批中小型高炉推广运用。2004年8月钢铁协会在济南召开全国高炉煤气全干法除尘技术推广研讨会,积_推动“新型干法”由小高炉向中大型高炉发展,在本年度_有重钢、天管750、首钢、阜宁1260、莱钢1880等高炉的全干法除尘系统投入运行。

进入新世纪我国政府把“发展循环经济、保护生态环境、加快建设资源节约型、环境友好型社会,实现可持续发展”作为引导方针。中国钢协把高炉煤气干法除尘列为冶金工业“三干一电”工艺技术首推项目。这股强劲的东风,推动了我国高炉煤气袋式干法除尘的快速发展,先后涌现了通钢、承钢、韶钢、莱钢、包钢等一批高炉煤气全部实现BDC的_企业。继2004年莱钢1880、韶钢2500高炉改造成功,2006年包钢与有关单位合作开发应用大筒体及气力输灰等新技术,将六座高炉(1800-2500m3)全部改为BDC,在规模和技术上取得双突破。2007年唐钢、武钢、涟钢等一批3200高炉正在实施BFG-BDC,并且首钢曹妃甸新建5500高炉,宝钢一号高炉(5000m3)大修工程都已确认采用BDC技术方案。

2  BDC核心技术

BFG是高温、高压、可燃、易爆、有毒气体,并且其参数是随冶炼工况而波动的。BFG除尘装置本身作为高炉冶炼工艺的有机组成部分,讲究运行的可靠性、稳定性。因此与环境除尘设备相比,在其设计、制造、配件选用及运行控制环节有其特殊要求。整个BDC工艺可拆解为参数调制、除尘净化、卸灰输灰、安全监控等项核心技术。

2.1  荒煤气参数调制

2.1.1荒煤气降温处理

高炉正常冶炼时,炉顶出口煤气温度150-250度,按此进行除尘器的结构设计及滤料选配。但在高炉非正常工况,尤其在发生崩料、坐料时,短时间可上升到400-500度,甚至600度,需要进行降温及控温处理。

降温方法有间接换热冷却和直接喷雾冷却两大类。间接冷却又由壳管式水冷、热管及机力空冷等形式。间接水冷方式存在热惰性大、易腐蚀损漏、耗水量大等缺点。而直接喷雾冷却具有反应迅速、控制方便、节水节能等特点。经过十多年工程实践,随着喷雾技术的不断提高与完善,逐步形成了以直接喷雾冷却为主、以间接机力空冷为辅的技术方针。对300-500度的高温工况采用一次喷雾冷却,将荒煤气温度直接降到260度;对450-600度的_高温工况,为防止煤气含湿量过大,在喷雾冷却同时辅以机力空冷。

    喷雾冷却技术的关键是雾化与控制,要求雾滴微细分布均布。早先开发的是单相高压回流喷嘴,供水压力3-4MPa,依靠高压及小孔实现雾滴微细化,依靠回流水调节实现温度控制,这种喷嘴存在能耗大、喷孔易磨易堵等问题。继后开发两相喷嘴,利用气体动力雾化水,实现雾滴_微细化,供气、供水压力只需0.4-0.6MPa,结构形式多种多样。在高炉煤气冷却领域应用比较广泛而成功的是斯普瑞28365-365.com的FloMax-FM型喷嘴及其AutoJet控制器,如图1所示。

两相喷雾冷却装置

这套装置具有以下特点:

(1)喷嘴采用独特的导流环、靶钉和空气帽的三级雾化技术,达到_细雾化(d32<100um,dmax<200um),有利于快速汽化蒸发(<5S);

(2)单个喷嘴雾化量及可调范围大(0.1-15t/h),射程长(4-12m),雾滴覆盖范围大(直径1-3.8m),有利于减少喷嘴量;

(3)可以在较低气压(0.2-0.3MPa)和较低水压(0.2-0.5MPa)条件下实现微细雾化,同时大幅度减少煤气体积,具有显著的节水(90%)、节电(20-30%)和综合节能效果;

(4)可确保在煤气温度降至140-150度时不湿底(即不凝析机械水),同时具有降低比电阻,促使细粒尘凝聚沉降的功能;

(5)喷嘴选用_耐磨料精密制造,孔径大(5-10um),并实行自动定期吹扫,确保喷嘴不易磨损、结垢堵塞,并且对喷雾水没有特殊水质要求(用一般工业水,甚至江河水即可)。

(6)配有专有控制系统,布设多个测温探头(热电偶),喷嘴分组控制,确保安全、可靠稳定运行。

      FM25A雾化喷嘴性能曲线 (压气4.14bar)

荒煤气的蒸发冷却又有炉顶喷雾、重力除尘器喷雾和专用喷雾塔等形式。工程实践表明:炉顶喷雾冷却是一种_为合理而有效的冷却方式,用两相喷嘴微细喷雾代替常规的炉顶打水,在同样达到保护炉顶设备的同时,将荒煤气温度降至300度左右,显著减少煤气中的机械水,满足袋式除尘要求,同时大量节省炉顶冷却水,有利于高炉安全生产。当炉顶喷雾难以实施,或者尚不能满足降温要求时,可在重力除尘器筒体内增设雾化喷嘴。重力除尘器内喷雾,同时可以促进细粒尘凝聚,提高重力除尘效率。当上述两种方式都难以实施时,可以设计专用的喷雾冷却塔。

    机力空冷器是在自然空冷器的基础上进化而成,分为管式与板式两种基本结构形式。板式机力空冷器结构设计合理,综合性能优良,应用日趋广泛,具有以下特点(板式机力空冷凝结构如图3所示)。

  板式机力空冷器

(1)用δ3钼钢板组合隔纵横通道,纵向走热烟气,横向走冷空气,与管式相比,_了换热边界条件,并具自振清灰功能;

(2)用空气作为冷却介质,借助多台风扇的组合鼓风效应,提高换热性能,传热系数可达16-25W/m2.K,并便于控制烟气终态温度;

(3)空冷器顶部配设声波清灰器,实现定周期自动清灰,确保空冷器稳定低阻运行(△H<=1000Pa);

(4)机力空冷器不会增加烟气含湿量,适宜用作袋式除尘器入口高温烟气(450-300度)的末端冷却装置。

2.1.2荒煤气低温对策

高炉在点火开炉时有个升温过程,炉气温度低于100度,且含湿量较大,在休风时炉气温度也会降至100度以下。在这类非正常冶炼工况条件下,可能会使袋式除尘器引起低温结露,须采取相应对策。

(1)采用直接掺混高温气体或换热器间接加热方式,使炉气温度升至100度以上,斯普端28365-365.com正在开发利用炉顶喷雾冷却喷嘴作为烧嘴直接燃烧升温的技术,一套装置即可降温,又可升温,是比较合理的;

(2)除尘器选用耐水解性纤维(PPS、PTFE、GL等)制织的滤料,表面再进行拒水防油处理,用以装备若干个箱体,专门用于非正常低温高温工况;

(3)在开炉或休风时,在滤袋表面预喷干燥滑爽尘(煤粉、焦粉等)加以保护,避免出现糊袋;

为安全稳妥起见,对于原已建有湿法净化装置的改造项目,在干法除尘改造方案中,可以暂时保留湿法流程,经过一段时间摸索,积累运行经验后,再切除湿法装置。

2.1.3荒煤气预除尘措施

高炉荒煤气初始含尘量可达30g/Nm3,并携带灼热的铁、渣尘粒,宜采取预除尘措施。

通常先设一道重力除尘,除去灼热的粗粒尘(>=20-30um)。出口含尘浓度降至6-12g/Nm3,避免下一级袋式除尘器烧灼滤袋,并减轻除尘负荷,这是十分合理的配置。有些工程在重力除尘器后再加一级旋风除尘,意在进一步减轻滤袋负荷和阀门磨损,事实证明收效不大,没有推广价值。

2.2  袋式除尘净化技术

针对高炉的冶炼工艺和煤气特性,我国已经开发成功适用于高炉煤气干法除尘的袋式除尘成套技术及其系列产品。

2.2.1脉冲清灰袋式除尘技术

德国早期开发,以后日本移植并推广应用的BFG袋式除尘器都属于内滤反吹清灰型。我国_早在小高炉上使用,包括1984年太钢从日本引进的也是这种类型。反吹风型袋式除尘器存在清灰能力弱、运行阻力高、体积庞大、故障因素多、运行能耗高等弱点。1990年我国首先在淮钢75m3高炉煤气干法除尘项目使用外滤脉冲清灰型袋式除尘器获得成功。除了从根本上克服了内滤反吹风除尘器存在的诸多问题外,还有利于提高过滤速度(从0.5m/min提到0.8m/min),开创了高炉煤气干法除尘的新局面,之后沿袭这一技术路线,不断地改进完善,在大中型高炉推广应用。

    随着高炉的大型化,带来除尘器筒体的大型化(从φ3.2m到φ6.0m)和滤袋规格的长袋化(从4.8m到8.0m),并催生了导流喷嘴、双向脉冲喷吹、分节袋笼、无障碍换袋等多项_技术,使之能够完全适应大型高炉煤气袋式干法除尘的要求。脉冲袋式除尘器单元筒体结构如图4所示。

 

1.荒煤气出口主管;2.煤气蝶阀;3.盲板阀;4.箱体煤气放散系统;5.中间灰斗放散系统;6.泄爆阀;7.喷吹系统;

8.花板;9.滤袋组件;10.箱体;11.蒸汽加热系统;12.卸灰阀组;13.中间灰斗;14.输灰系统.

图4  脉冲袋式除尘器单元筒体

2.2.2混合纤维型特种功能滤料

高炉煤气对除尘滤料的基本要求:在正常工况条件下要求耐温性好(250-300度);在非正常工况条件下还要求耐湿性好(在<100度时不发生糊袋水解)。对滤料材质的选用经历了玻璃纤维、芳族聚酰胺(Nomex)、聚酰亚胺(P84)、聚四氟乙烯(PTFE)及其混合纤维的进化过程。工程应用表明:以聚酰亚胺和_细玻纤为原料采用特殊工艺制成的混合针刺毡是当前高炉煤气袋式干法除尘的_滤料。我国的商品名为莱氟RZMS-Ⅱ型、FMS?9806、PUNATE?CPD002。这种混合纤维针刺毡的基布为玻纤,絮棉层为两种纤维混合料,表面用PTFE渗膜处理,两种材质扬长避短,具有_的综合性能。

(1)利用P84纤维断面异形(叶瓣形),表现面积大的特点与圆形断面的光滑玻纤抱合良好,具有_低阻过滤性能,出口含尘浓度可达5mg/Nm3以下;

(2)P84和玻纤均有良好的耐热性能,混合针刺毡的连续使用温度可达260度,瞬间耐温300度;

(3)利用玻纤基布高强低伸以及P84纤维耐磨抗折的综合特性,混合针刺毡具有优良的机械力学性能,正常使用寿命可达3-4年;

(4)P84纤维是至今_进口的高价原料,而_细玻纤可立足国产,价格低廉,两种纤维按适量比例混合可以大幅度降低原料成本,成为性价比优良的特种功能除尘滤料。

2.3  卸灰输灰技术

高炉煤气袋式除尘器各筒体灰斗收集的粉尘,由卸灰、输灰装置转运到贮灰仓,集中外排,基本要求是定时定量确保密封。

2.3.1零泄漏串级卸灰装置

各除尘筒体灰斗出口的卸灰装置由上球阀、偏置式钟形罩、下球阀以及破拱装置、料位计等组成,通过自控程序动作,实现定量、定料位、无泄漏卸灰。

2.3.2正压式气力输灰装置

我国早期实施的中小型高炉煤气除尘系统大都采用常规的机械输灰方式(由刮板输送机、斗式提升机等组成),随着煤气除尘系统的大型化,逐渐暴露机械输灰装置体积庞大、故障率高、气密性差、输送距离及提升高度受限的弊端。近期开发成功正压气力输灰技术,与传统机械输灰方式相比具有较多_性:

(1)拥有常规气力输灰方式固有的优点,装置体积小、气密性好、输送路径不受限制;

(2)按正压中相输灰原理设计,输灰量大、耗气量小、输送距离长、输灰管路不易磨损;

(3)利用除尘器出口净煤气余压作为输灰动力,输灰尾气经二次过滤后重返净煤气管,入柜回收,_为_;

(4)输灰管路及防磨措施设计、输灰参数及程序的调控操作是高炉煤气除尘气力输灰装置得以正常运行的关键。

2.3.3密闭输灰罐车

怎样避免贮灰仓收下尘外运过程中产生二次污染?自从宝钢工程引进日本吸引压送罐车密闭输灰技术,经过二十年实践,一致认为这是一种_适宜的粉料外运方式。至今我国已实现输灰罐车国产化,并大量推广应用。在具体用于高炉煤气干法除尘输灰的实践中又有创新和发展。

(1)为避免罐车直接从贮灰仓外排灰时煤气随之溢出,而在大贮灰仓下设容量约15m3的转运小灰罐,外排灰作业时先打开大灰仓卸灰阀,待装满小灰罐后,关闭大灰仓卸灰阀,再打开小灰罐卸灰阀开始外排灰,装入罐车。采用这一技术同样可以实现对重力除尘器收下尘采用罐车“外排灰”作业。

(2)将罐车常规使用的吸入压出方式,改为双压送方式,有利于加快罐车受料速度(可提高一倍),减缓软管磨损、节省能耗和资材。同时双压送罐车因省却了真空泵和发动机等动力设备,体积和车价大幅度减少。图5为双压送罐车受料作业系统图。

    (3)当高炉煤气除尘灰中含有钠、钾等轻金属元素时,遇空气会自燃,曾发生罐车及管路密封件烧毁等事故。此时可采用工厂氮气源替代罐车空压机实现压送受料,或在罐车采用自备气源压送的同时,在始端接入工厂氮气助推防燃。 

2.4  安全防范及监控技术

高炉煤气袋式干法除尘装置_充分考虑高炉煤气高压、有毒、可燃、易爆等特性,采取妥善的安全防范及监控措施。

2.4.1除尘箱体设计

采用钢制圆筒形箱体,按GB150<钢制压力容器>标准设计。上端椭圆形封头压制成形,下端圆锥形灰斗倾角大于65度,接口采用自动埋焊焊接,并进行探伤检测,整体做耐压气密性试验。

2.4.2导流均布装置

高炉煤气从下部进入筒体,要求断面气流均匀平稳,成层流状,切忌形成偏流、涡流。为此宜配设合理的导流均布装置:

(1)入口做扩散管,降低进口流速,并设导流挡板,改变入口气流方向;

(2)在筒体入口上部设均流整流栅板,形成向上均布气流;

(3)在栅板与袋底之间留出_空间,进一步均压稳流,避免尘气对滤袋的局部冲刷磨损。

2.4.3泄爆放散装置

在每个除尘筒体顶上设_压泄爆放散装置一套,有自闭式膜片泄爆阀组,放散管和气体取样检测口等组成。泄爆阀能自动复位,防止煤气大量外溢。通过取样口检测分析,判断泄爆阀是否泄漏。

2.4.4充氮置换放散装置

为适应在线检修的要求,在每个筒体设充氮置换放散装置一套。在筒体顶上设放散球阀、放散管和气体取样检测口,放散管底部设氮气引射器,同时在筒体的中下部设充氮喷嘴,下推上引,加速煤气安全放散。_后在取样口检测分析,判断是否达到人体安全作业要求。

2.4.5滤袋检漏报警装置

在每一除尘筒体出口配设粉尘浓度在线检测仪,检测信号传送值班室仪表盘显示,并进行破袋故障报警。

2.4.6筒体伴热保温措施

为防止除尘器收下尘在界壁冷却、结露受潮,影响正常卸灰,在除尘器和贮灰仓的下部筒体和灰斗外壁采用_细玻纤毡保温。在灰斗部位壁面还需布设蒸汽伴热管,保温层外包镀锌铁皮防护。

2.5高炉冶炼工艺及操作技术

高炉煤气干法除尘对高炉冶炼工艺及操作技术提出了更严格要求:冶炼工艺力求稳定,炉顶压力适当提高。相对而言大高炉比小高炉有利。我国冶金企业已在实践中摸索总结了一整套成熟经验。

2.5.1稳定运行工况

吃精料,抓混匀,提高原、燃料供配稳定性和装料的均匀准确性,稳定炉内热力制度和造渣制度,从而稳定炉顶煤气参数。

2.5.2提高炉顶压力

改进炉顶设备,采用无料钟、高风温、富氧大喷煤等_技术,提高冶炼强度和炉顶压力,稳定炉内工况。

2.5.3加强操作管理

严格制订操作规程,推行标准化作业方法,提高设备完好率,降低设备休风率,稳定操作制度,延长炉役寿命。

3  工程业绩与实例

3.1  工程业绩

从2003年开始我国高炉煤气袋式除尘技术向中大型高炉推广应用。据不完全统计,至今有38座1000m3以上的高炉已经建成或正在实施煤气干法除尘流程。在莱钢、包钢等_企业带动下,各家钢铁28365-365.com都已开始行动,详见附表1。

呈现以上特色:

(1)除先期建设的太钢3#、潍坊1080等高炉仍采用反吹风袋式除尘器外,都采用我国自主开发的氮气脉冲清灰袋式除尘器;

(2)与高炉大型化相适应,除尘器筒体由Φ3.2m加大到Φ6.0m,滤袋长度由4.8m加长到8.0m,脉冲喷吹由单喷发展到双喷;

(3)滤袋材质由芳族聚酰胺(Nomex)进化为聚酰亚胺(P84)和_细玻纤(GL)混合,滤料的工艺水平、产品质量以及耐温、耐湿性能大幅度提高,在正常炉况条件下的使用寿命可达2-3年;

(4)突破原有机械输灰的传统模式,开发成功更为紧凑、便捷、节能、安全的气力输灰方式,已在十多个工程中推广应用。

(5)脉冲清灰袋式除尘器的运行阻力可以控制在1.5-2.0KPa,净煤气含尘浓度小于5mg/Nm3,TRT发电量增加30-50%,具有良好的_效益;

(6)与传统的湿法净化流程相比,新建项目的一次投资节约30-40%,改造项目的全部投资约在1-2年即可全部回收,具有可观的经济效益。

3.2  工程实例—宝钢不锈钢2500m3高炉改造工程

3.2.1概述

高炉工艺参数:

(1)高炉容积:2500 m3;

(2)煤气发生量:(正常)42X104 Nm3/h,(_)46X104 Nm3/h;

(3)炉顶煤气压力:(正常)0.184 MPa,(_)0.25 MPa;

(4)重力除尘器后煤气温度:(正常)100-150 度,(_)320 度;

(5)重力除尘器后煤气含尘浓度:6-10 g/Nm3;

原建有重力+双文湿法净化系统和TRT发电装置。

2006年立项改造,采用脉冲清灰袋式除尘技术和全干法流程,2007年12月竣工投运,改造总投资6000万元。

3.2.2干法除尘工艺流程

    保留原有重力除尘器及上游煤气管路,切除文氏管除尘器及连接管路,在重力除尘器后增设旋风除尘器和袋式除尘器,确保净煤气含尘浓度小于5mg/Nm3。

                                  图6  干法袋式除尘工艺流程

3.2.3主要设备选型设计

(1)袋式除尘器

    选用圆筒形长袋低压脉冲袋式除尘器,Φ5.2mX11个筒体双排布置。滤袋规格Φ130X7500,材质P84+_细玻纤混合针刺毡,过滤面积13342m2,过滤速度0.33-0.41m/min,配3〃淹没式氮喷脉冲阀,筒体进出口设截止阀和调节蝶阀控制,灰斗出口设双重球阀和钟形阀控制。
 
(2)输灰设备

设计Φ5.2贮灰仓1个,上部配设尾气净化装置,采用Φ130X2000滤袋,氮气脉冲喷吹清灰。

开发气力输灰装置一套,见图8。在正常工况条件下,利用净煤气余压作为气力输灰动力,贮灰仓尾气经袋滤净化后,返回净煤气管路回收。在事故状态备用氮气源输灰。

    采用罐车外排灰,每天收尘量约75吨。

 

 气力输灰装置

(3)电仪控制

①荒煤气温度控制,当炉顶出口煤气温度≥320度时,启动炉顶打水降温至250度;

②除尘器清灰控制,以定时为主结合定阻力控制;

③除尘器输灰控制,以定时为主结合定料位控制;

④除尘器滤袋检漏控制,在每一筒体出口设粉尘浓度检测仪,实现自动报警及切换控制;

⑤除尘器及贮灰仓泄爆控制,在顶部设_压泄爆阀及放散管,实现自动泄爆放散。

3.2.4实时运行参数记录

(1)除尘器入口荒煤气参数:煤气量46X104Nm3/h,煤气温度150度,煤气压力0.176MPa。

(2)除尘器运行阻力1.27-1.5KPa。

(3)除尘器出口净煤气含尘浓度1.2-3.0mg/Nm3。

4  善后和展望

我国高炉煤袋式干法除尘技术的推广应用走过了冲破传统习惯势力的束缚以及周密技术准备的艰难里程,至今总算迈出了可喜的一步。但也不能说十分顺畅完善,在技术层面上还有不少问题,需要继续深化、研究开发、总结提高。

4.1  善后研发

4.1.1低温高湿炉气的预处理

实践得真知,对袋式除尘而言,在某种程度上,高炉炉气的低温比高温更显麻烦。在开炉阶段以及休风后复风时,炉气有个升温过程(通常至100度,开炉需几小时至十几小时,复风需一小时左右)。此时湿度较大,低温高湿炉气直接进入袋式除尘器,会引起积露糊袋。本文2.2.2节已综述可以采取的多种处理对策。其中利用炉顶喷雾冷却喷嘴作为燃油烧嘴直接燃烧升温的技术,应是今后发展方向。有待进一步试验研究,加快投入正产性应用。

4.1.2设计滤速的合理确定

不可否认,现已建成的高炉煤气袋式除尘装置,选用设计滤速偏低。即使脉冲类袋式除尘器,选用过滤速度大都小于0.5m/min,比环保用除尘器低的多。主要出于以下考虑:一是高炉煤气用除尘器属于工艺设备,追求安全可靠顺行,为适应特殊工况要求,如开炉时低温高湿,故障时低压以及除尘器本身的停室检修作业,在设计时,留有适量的备用筒体,譬如韶钢3#炉28个筒体中留有30%;二是追求低压降,将除尘器节省下来的煤气压力能,用于增加TRT发电量。

应该说这是现阶段的权益之计。下一步宜深入研究喷吹系统,优化清灰装置结构参数设计,增强清灰再生效果。从而合理提高过滤风速,减少筒体数量,追求滤速与阻损的_结合点。

4.1.3筒体大型化的延伸问题

除尘筒体大型化是高炉主体大型化的必然趋势。但筒体大型化后又带来一系列新问题,需要进一步研究探索:

(1)大筒体内合理的气流分布设计,使过滤段处于稳定而均匀的层流状态;

(2)滤袋的合理长度以其分节袋笼连接方式,滤袋末端防磨保护措施;

(3)大筒体带来制作、检验、运输、安装等方面的新问题,新思路。

4.1.4配套件的国产化、精细化

(1)至今脉冲阀、粉尘浓度检测仪等配套件主要依靠国外进口。应加快国产化步伐,在技术性能和使用寿命基本相当的前提下,应优先选用国产配套件。

(2)目前基本上都使用P84+_细玻纤混合针刺毡滤料,品种比较单一,低温耐湿性能尚不理想。宜扩充PTFE纤维类产品,_耐湿耐腐性能,增加选择性。

(3)各种阀门在高炉煤气除尘项目中数量多,投资大。目前基本上都选用通用阀门厂产品。花钱多,而有些阀门的性能却得不到_,成为系统的一大故障点。有条件的除尘设备厂宜针对高炉煤气的要求和设备自身的特点,进行_化研制,采取切实有效的措施,妥善解决防磨、防腐及密封问题。

4.2  展望前景

我国高炉煤气干法除尘处于起步阶段,数百立米的小型高炉起步较早,也只有覆盖60%左右,并且装备水平不高,运行效果参差不齐;在1000m3以上中大型高炉推广应用也只有4-5年历史,至今已经建成或正在建设的38座,也只占该型级高炉的30%左右。

在_“节能减排”及钢协“三干一电”铁碗政令的驱使下,一批钢铁企业纷纷立项改造现有高炉煤气湿法除尘系统。_“优胜劣汰,宏观调控”方针又促使一些老弱企业拆小建大、等量置换,与改建高炉同时建设新一代袋式除尘装置。在出口援建项目中,也带来将我国自主开发的高炉煤气袋式除尘技术与设备成套出口的机遇。可以展望,未来十年,是我国高炉煤气袋式干法除尘事业走向辉煌的十年。

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