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大型钢铁高炉煤气干式除尘工艺路线和技术发展

2021-06-21 18:02:07

  [一]、大型高炉煤气干法除尘工艺路线
  根据煤气粗除尘器(包括重力除尘器和旋风除尘器)的设置与否,目前我国干法布袋除尘的工艺路线主要分为4种。
  (1)高炉→重力除尘器→旋风除尘器→干法布袋除尘路线
  高炉煤气经重力除尘器后,再经过旋风除尘器,然后进入布袋除尘箱体,形成了重力除尘器作为除尘系统进行粗除尘,旋风式除尘器作为二级除尘系统进行再除尘,脉冲布袋除尘设备作为第除尘系统进行精除尘的除尘模式。
  这种工艺路线减轻了布袋除尘的过滤负荷,延长布袋使用寿命,煤气净化的质量。目前采用这种工艺路线有包钢的6座高炉及秦1号高炉等。
  (2)高炉→重力除尘器→干法布袋除尘路线
  高炉煤气经重力除尘器粗除尘后,含尘量可降到10g/m³,然后再经过布袋精除尘。这种工艺路线在国内大型高炉上应用比较普遍,其中济钢3号1750m³高炉、长钢8号1080m³高炉、三钢4号1050m³高炉,以及韶钢、莱钢等企业均采用这种工艺路线。
  (3)高炉→旋风除尘器→干法布袋除尘路线
  这种除尘路线的粗除尘采用旋风除尘器,高炉煤气经过旋风除尘器后进入布袋除尘箱体。采用旋风除尘器做粗除尘的工艺路线可比重力除尘器粗除尘的工艺路线加强粗除尘的效果,因为旋风除尘器除尘效率≥85%,比重力除尘器除尘率高约25%,可以减轻干法布袋除尘的负荷,延长布袋的使用寿命。这种工艺路线在鞍钢4号2580m³高炉上较先投入运行,建设中的钢京唐钢铁公司5500m³的高炉也采用了这种工艺路线。
  (4)高炉→干法布袋除尘路线
  在这种工艺路线中,高炉煤气直接进入布袋除尘,创新性的取消了传统的煤气粗除尘器,既不设置重力除尘器,也不设置旋风除尘器,为高炉煤气干法除尘提供了新的理论和技术。取消煤气粗除尘器后,大颗粒度瓦斯灰进入布袋,起到了增强透气性的作用,布袋承受的压力减少,程度延长了布袋的使用寿命。采用这种工艺路线的目前只有承钢6座高炉,其中一座容积1260m³,一座容积2500m³。对于高炉附近场地狭小的企业干法除尘改造很有借鉴意义。
  设置有煤气粗除尘器的工艺路线,其重力除尘器和旋风除尘器对高温的煤气具有程度的降温作用,而这种取消粗除尘器的工艺对炉顶煤气温度的控制应该严格。
  高炉煤气净化广泛采用干法除尘,干法除尘的方法很多,如脉冲布袋除尘器、移动床颗粒层除尘、沸腾床反吹法颗粒层除尘和干法电除尘等,但是除脉冲布袋除尘器干法净化工艺已用于工业生产外,其余均处于工业试验和试验室阶段。
  [二]、布袋除尘技术技术发展
  布袋除尘技术在近30年发展起来,我国于1974年开始研制脉冲布袋除尘器在13-100m³高炉进行试验,1985年329m³高炉脉冲布袋除尘器投入生产使用。随后太原钢铁厂高炉引进了技术便有了发展,国内其他钢厂把该技术移植到300m³炉窑并获得成功。1991和1992年钢通过利用日本技术先后建成1726m³、2100m³高炉的脉冲布袋除尘器;此后攀钢也建成适用高炉的脉冲布袋除尘器。但清灰的方式均为净煤气反吹风形式,同时考虑到纯布袋除尘技术上的不足,所以原湿法除尘器一直仍未拆除以便备用。通过织物对含尘气流进行过滤使粉尘粒子在滤料上沉降聚集。布袋除尘的原理为利用织物筛滤作用和惯性碰撞作用为主,同时拦截作用,重力沉降作用,扩散作用和静电作用等相互配合进行过滤捕集尘粒。过滤捕集效果与滤料的孔隙、气流速度及粉尘自有特性等有关。斗式提升机针对废气的净化可达到净化度高、节水、节电、运行费用低,且对环境污染较小等特点。以脉冲清灰方式除尘原理为例,气流由下部进入箱内除尘滤袋织物截留等方式,使灰尘沉积,通过压力测定或时间控制检查到灰尘时,可关闭进气阀进行清灰,利用震动敲打的方式抖动除尘滤袋使其表面灰尘大部分落入灰斗后该除尘滤袋便可重新投入除尘工作。灰斗的灰积到程度后便可由输灰系统设备送上卡车将其运走,我们在清灰形式中采用低压脉冲喷吹较为实用且流行。净化气体排放后,可以根据气体具有的特性进行能量利用,高炉煤气可以接入煤气用户使用或各种发电使用。目前其主要采用全干式工艺流程,部分设备系统前加重力除尘器或旋风除尘器;除尘滤袋材料通常为玻璃纤维针刺毡、FMS、美塔斯;闭路反吹清灰方式,以氮气脉冲喷吹为较多使用,自动化程度较高并效果良好,少部分设备为净煤气加压反吹。全密封式眼镜阀为安全提供;双灰斗、叶轮给料机、灰球阀组成的卸灰设备通常在灰斗装有氮气炮清堵装置以利清灰;螺旋输灰机等实现机械输灰的集中操作;加湿卸灰机卸灰可以防止二次污染对环境保护具有意义。
  新型静电布袋除尘技术作为除尘应用的核心工作之一。对生产生活的很多方面具有十分重要的作用。我们将新型静电布袋除尘技术融合到除尘应用工作中。

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