全干式煤气除尘技术在大型高炉上的应用

!\"METALLURGICALPOWER冶金动力

2009年第3期总第133期

!!!!!!\"【摘

燃气全干式煤气除尘技术在大型高炉上的应用

郭

亮，邓茂忠，蔡富良

512123）

（韶关钢铁集团有限公司动力厂，广东曲江

要】介绍了大型高炉全干式布袋除尘工艺及其使用效果，指出了该技术需注意的几个关键问题，并

分析了大高炉干法除尘工艺产生的经济效益。

【关键词】大型高炉；煤气净化；全干式布袋除尘；应用【中图分类号】TF547

【文献标识码】B

【文章编号】1006-6764(2009)03-0066-02

ApplicationofFullDryGasDustingTechnologyinLargeBlastFurnace

GUOLiang，DENGMao-zhong，CAIFu-liang

(PowerPlant,ShaoguanIron&SteelGroupCo.,Ltd.,Qujiang,Guangdong512123,China)

【Abstract】Thefulldryclothbagdustingprocessoflargeblastfurnaceanditsuseef－

fectweredescribed,andnotableproblemsoftheprocessinusewerepointedout.Theeco－nomicbenefitsproducedbythedrydustingprocessoflargeblastfurnacewereanalyzed.

【Keywords】largeblastfurnace;purificationofgas;fulldryclothbagdustingprocess;application

1前言

大型高炉煤气全干法布袋除尘技术是一项新兴

TRT，将压力降为10kPa左右送至管网。

降温装置分为两组，每组为三个管式换热器。布袋除尘器共28个除尘箱体，分为四组并列运行，每组7个除尘箱体也是并列运行。

的高炉炼铁环保型除尘技术，与湿法除尘相比，干法布袋除尘具有基本不用水、不会产生水污染、能耗小、运行费低的优点，属于环保节能项目，经济、社会效益显著，位列国家钢铁行业当前重点推广的“三干一电”之首。20世纪90年代以来，国内外在1000m3以下的中小型高炉采用高炉煤气全干法布袋除尘技术，取得了很大的进步。在此基础上，韶钢于2003年

2.2主要技术参数

2500m3高炉全干法布袋除尘器设计负荷为49000万m3/h，运行煤气压力为150~250kPa。其

主要技术参数见表1。

3大型高炉干式煤气除尘技术需注意的问题

大型高炉应用全干式布袋除尘技术，不仅能带

4月，开始首例2000m3级大型高炉应用全干式布袋除尘技术的研究设计，2005年8月，干式布袋除尘器与2500m3高炉同步投产，它的建成投产对我

国大型高炉煤气布袋除尘技术的推广应用具有极大的推进作用。

来较大的环保效益，而且经济效益也十分可观，但除尘系统一旦影响高炉生产，对于钢铁企业的影响也很大，为确保布袋除尘系统的生产，我们认为应重点解决系统可靠性、温度控制、设备质量等问题。

2

2.1

韶钢2500m3高炉煤气除尘工艺

工艺流程

如图1，高炉产生的煤气经粗除尘器(重力除

3.1系统的可靠性问题

据统计，韶钢小高炉的平均可靠率为99.4%，国

内大高炉比肖夫环缝洗涤器除尘系统的可靠率为

尘)，如炉顶煤气低温高湿，煤气通过燃烧放散塔放散；如炉顶煤气温度小于300℃，煤气送布袋除尘器；如炉顶煤气温度大于300℃，煤气需经过炉顶打水或通过降温装置将煤气温度降至300℃以下，再送到布袋除尘器进行过滤，净化后的煤气送到

99.91%，韶钢小高炉除尘工艺直接应用于2500m3高炉时，其理论可靠率较低，因为韶钢2500m3高炉需28个箱体和6个降温装置，共有故障点204个

（主要考虑阀门、弯头和补偿器），以每个故障点的可靠率为99.985%（韶钢小高炉每个故障点的可靠率）

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METALLURGICALPOWER11

5

16

15

14

13

冶金动力

67

12

第一组

第二组

TRT

第三组第四组

11—高炉

23

43—阀门组

64—阀门组

7

5—阀门组

6—阀门组14—阀门组

8

7—除尘器本体

98—阀门组

10

9—调压阀组

2—重力除尘器10—TRT

11—阀门组12—换热器13—净煤气总管15—燃烧放散塔16—阀门组

图1

表1

序号

煤气除尘工艺流程图

2500m3高炉布袋除尘主要技术参数

单位

参数值

尘系统影响不大；低温状态、含湿量大，对除尘系统影响大。对于高温控制，根据炉顶煤气温度分段，国内常采用在炉顶和重力除尘器内打水的办法控制温度，韶钢则采用在炉顶打水、空冷或空冷加水冷间接换热设备来控制温度。对于低温控制，国内常采用调整炉况，保证煤气温度稳定、利用热风炉烟气等热源通过换热设备将煤气加热至露点以上等办法，韶钢则采用选用覆膜滤布解决短暂的高湿结露问题。除此之外，为避免煤气高湿，要求高炉炉顶打水控制精确，炉顶、重力除尘器所用的蒸气阀、水阀选用耐压等级高一档次、密封性能好、质量好的阀门，从而降低煤气含湿量，确保煤气除尘系统的运行。

参数名称

炉容

m32590

1

高炉

高压煤气流量炉顶压力炉顶温度入口温度

m3/h正常445000，最大483000kPa高压100~250，最大300℃150~250，事故600不超过30min℃80~210，瞬间250不超过30min

6~12490000覫125×6000

20728<10200~250

6380

入口煤气含尘量g/m3

布袋除尘器

最大煤气过滤量m3/h滤袋型号规格单箱体滤袋条数系统箱体个数

2

mm条个

出口煤气含尘量mg/m3除尘箱体压力

3.3高炉炉顶压力对除尘系统的影响

在对煤气除尘过滤面积的选择时除考虑温度的

kPa个

3

降温装置

换热器个数单个换热面积

影响，还必须考虑高炉炉顶压力对煤气工况流量的影响。压力的波动会给除尘系统带来影响。具体表现在如165℃时，炉顶压力为0.02、0.06、0.1、0.15、

m2

计，则系统的可靠性为0.99985204，即96.986%，出故障的概率为3.014%，即每年出11次故障，也就是说布袋几乎平均每个月就会影响大高炉一次生产，这种运行模式是大高炉生产所不允许的。所以将小高炉的布袋除尘工艺直接应用到大高炉是不合适的。韶钢通过分系统运行法、分段控温法工艺，使系统可靠率提高至99.64%。

0.20和0.25MPa时，V1/V0则为1.33、1.0、0.8、0.64、0.53及0.46。压力降低，煤气膨胀，造成滤速提高，如

超过界限，则布袋无法承受。为此，设计过滤负荷应取高压时的低限，低压时的高限之间的区域，从而满足高压、低压运行；减压瞬间，气流速度突然增加，对滤布造成冲刷。如在设计中考虑此因素取负荷低一些，操作中再尽力避免压力的剧变。

3.2温度控制问题

煤气的温度对除尘系统的运行有重要影响。温

3.4设备、管道弯头等的磨损及质量必须引起重视对煤气除尘的设备问题应引起高度重视，即使

度过高，会烧坏布袋，但从国内外类似高炉煤气除尘的情况看，高温易于控制；低温状态、含湿量小，对除

在设计中再完善，设计可靠性再高，如设备质量不能保证，

（下转第70页）

70

METALLURGICALPOWER冶金动力

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5结语

通过采取防止除尘灰板结的措施，为高炉正常

大部分箱体进口支管积灰量明显减少，并且灰块硬度明显降低，此次定修距上次定修68天；11月23日，利用定修机会对2#干法除尘系统进行检查，发现管道、阀门等原来积灰严重的部位灰量很少，并且松散易清理。说明通过采取措施已经取得了明显效果。

收稿日期：2008-11-27

作者简介：张继（1970-），男，1994年毕业于中国矿业大学矿山机电专业，硕士学位，高级工程师，现从事燃气技术管理工作。

生产创造了条件。近段时间未出现因荒净煤气压差大影响高炉和TRT正常运行的现象。11月10日，1#干法除尘系统定修时，我们对阀门、管道进行了详细检查，并同以前积灰情况进行比对分析，除两排箱体进口总管阀门和个别箱体进口支管积灰较严重外，（上接第67页）就使整个系统有如无源之水、无本

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!之木，所以必须对设备生产单位的选择加以重视、对设备的生产、施工质量加强监督。尤其是对阀门、箱体、换热设备、输灰设备、仪表等更应如此。对各种人孔、防爆阀（卸压方式）等应引起重视。弯头的磨损对于含尘气体是不可避免的，为减少弯头的磨穿，通过技术措施，如喷耐磨材料或采用加内衬的办法，确保弯头在一代炉龄不被磨穿，减少对高炉的影响。

128℃时，根据有关图表查得，热风温度可提高40℃。则年节焦为14400t，年节经济效益为1440万

元（焦炭按1000元/t计）。

4.2.2对比湿法运行费用大幅降低，年节约运行费

用约1350万元

干法比湿法除尘动力消耗低，干法除尘设备功率约20kW，而湿法除尘设备（给排水、水处理等）功率约为2500kW。则干法对比湿法年节电效益

4韶钢2500m3高炉干式除尘运行效果及经济效益分析

4.1

除尘效果

高炉煤气除尘器运行如何，关键看除尘后的煤气含尘量，2005年8月至2006年8月除尘后的煤气含尘量如表2。

表2

时间

(运行时间按8500h，电价0.61元/kW·h)为1285.88万元。由于干法除尘基本不用水，也没有污

水处理费用，但增加了布袋的消耗，两者相抵，减少运行费用70万元。

4.2.3TRT发电量增加效益

干法发电量比湿法发电量高35%左右，马钢

mg/m3

最低含尘量

布袋除尘器出口净煤气含尘量汇总表

平均含尘量

最高含尘量

2500m3高炉煤气湿法除尘后，因煤气温度低，TRT

实际发电率平均为7600kW；韶钢2500m3高炉煤气干法布袋除尘后因煤气温度大大提高，目前

2005-082005-092005-102005-112005-122006年2007年2008年1~8月

4.864.131.280.640.250.350.220.40

7.88.99.21.24.49.28.69.7

1.90.10.10.10.10.10.10.1

TRT实际发电率平均为10500kW。干法布袋除尘TRT年发电量比湿法TRT的发电量高2465万·kWh，年创效益为1500万元。

综合以上三项，该技术年创造经济效益约

4300万元。此外，由于全干式高炉煤气除尘不需要

水来冷却，取消了污水处理设施，既节省了投资，也从根本上解决了由于污水排放造成的环境污染问题，具有良好的环保效益。

从除尘效果来看，除尘后净煤气含尘量均在标准值(10mg/m3)以下，平均在1.0mg/m3以下。2005年8月至10月，除尘后净煤气含尘量相对较高，这主要是投产初期，高炉炉况不顺，出现超低温现象所致。投运3年来，除尘器运行正常，除尘效果良好。

5结语

全干式煤气除尘技术在韶钢2500m3高炉的应

用，充分发挥了布袋除尘煤气含尘量低、运行费用低、不污染水资源等优点。它的建成投产和运行成功，取得了良好的社会效益和经济效益，对煤气干法布袋除尘技术在大型高炉上的推广应用将产生积极的影响。

收稿日期：2008-11-27

作者简介：郭亮（1969-），男，1992年毕业于中南工业大学机械系设备工程及管理专业，武汉科技大学工程硕士研究生，设备管理高级工程师，现主要从事韶钢动力厂生产管理工作。

4.2经济效益分析

4.2.1热风炉节焦效益

该技术的应用，使热风炉进口煤气温度比湿法除尘平均高95℃。由于干法除尘煤气具有较高的显热，用于烧热风炉，可以提高风温，提高高炉节焦量。煤气热值3768kJ/m3，煤气温度由35℃升高到