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1、300m3高炉煤气布袋除尘系统设计特点及使用效果宣化钢铁公司炼铁厂 5 号、6 号高炉（均为 300m3）自建成投产以来，一直沿用湿式煤气除尘系统。含尘污水通过两条直径 300mm 的地下管道向原小高炉干渣场渗坑排放，排污量平均每天约 600t。目前渣场泥量已饱和，铺设的两趟管路已有一条完全堵塞，另一条也经常出现堵塞现象，而且管路因其上方已构筑建筑物无法维修，已危及正常污水排放。 由于排污受影响，使得洗涤水质极差，直接影响生产，而环保法对污水渗坑排放明令禁止，排污费加倍征收。为此，对炼铁厂中型高炉煤气采用布袋除尘工艺进行工程设计。5 号、6 号高炉布袋除尘系统已投入运行。从整个系统运行情况看，
2、布袋除尘在除尘效率、节水、节电、治理环境污染等方面表现出了湿式除尘无可比拟的优越性。设计中一些新的、成功之处得到了充分的证实，同时也出现了一些问题。 1、布袋除尘设计概况 11 平面布置 布袋除尘系统由布袋除尘器组、煤气加压机站、仪控室、输灰系统等设施组成。 12 工艺流程 荒煤气经过重力除尘器初步净化后进入布袋除尘器进行精除尘。在滤袋连续不断净化煤气的过程中，滤袋内壁的灰尘逐渐加厚，当滤袋内外煤气压差达到指定值时开始反吹。反吹采用煤气加压机加压反吹和事故放荒反吹两种方式。捕集的灰依次经 300mm450mm叶轮给料机、气动卸料球阀，中间仓和 300mm450mm 叶轮给料机卸入埋刮板输送机内
3、，由埋刮板输送机经斗式提升机送至 55m3灰仓中，最后经卸灰机加湿后卸入汽车内，由汽车送往选烧混料厂进行综合利用。过滤后获得的净煤气进入净煤气管网。 13 设计参数及技术特性 （1）设计参数 一座高炉煤气发生量：4.55 万 m3h（标况） 高炉炉顶的正常温度：325；最低温度：280；最高温度：413，炉顶煤气压力：0.0150.020MPa； 重力除尘器后荒煤气含尘量：512gm 3； 重力除尘器后粉尘的堆比重：0.45gcm 3。 （2）主要技术特性 型式：下进气、内滤式、反吹清灰； 箱体个数：7 个（单炉） ； 箱体规格：3316mm14527mm； 每个箱体滤袋条数：44 条； 布袋
4、材质及规格：无碱玻璃纤维、250mm8000mm； 每个箱体过滤面积：76.4m 2； 过滤负荷：25.85m 3(m 2h)； 有一个箱体反吹时，过滤负荷：30.16m 3(m 2h)； 反吹方式：加压反吹、事故放荒反吹； 卸灰设备：三阀二斗式； 输灰设备：埋刮板输送机、斗式提升机、缓冲灰仓、卸灰机。 2、除尘效果及效益分析 21 除尘效果 自布袋除尘系统投入运行以来，测得净煤气含尘量在 10mgm 3以下，除尘效率达 99以上。 22 效益分析 （1）节电：一座 300m3高炉布袋除尘系统较原湿式除尘日节电 4954kWh，年节电1734250 kWh。 （2）节水：布袋除尘系统较湿式除尘
5、系统每年节约新水 28.4 万 t。 （3）节焦：布袋除尘后净煤气不含机械水、含尘量低，可提高高炉煤气理论燃烧温度，能提高热风炉热效率 23，使热风温度提高 4090而达到节焦目的，节焦量810kgt 铁。一座 300m3高炉年节焦 1610t。 （4）潜在效益：净煤气质量提高后，可减轻热风炉格子砖渣化现象，延长一代炉龄。 （5）环境效益和社会效益：布袋除尘系统从根本上消除了煤气洗涤水所带来的环境污染问题。采用布袋除尘后，净煤气质量提高，可扩大煤气用户，减少排放量，降低煤气放散污染。同时，由于该系统成功地实现了湿式卸灰，消除了因卸干灰造成的二次扬尘污染，为布袋灰的综合利用带来极大方便。 3、设
6、计中一些新的成功之处 31 输灰系统中，采用埋刮板输送机输灰 由于高炉布袋灰的比重轻、粒度细、流动性好，目前我国的高炉煤气布袋除尘系统一般采用螺旋输送机来输灰，但螺旋输送机单位动力消耗大、吊轴和轴瓦极易磨损、安装精度要求较高、检修和维护量大，在输送距离长的时候，情况变得更坏。为此，在设计选型时，选用了埋刮板输送机。实践证明，输灰效果较理想，采用埋刮板输送机后，明显地克服了螺旋输送机的缺点，大大减少了日常的检修的维护量。 在实际选型过程中，要特别注意所输送物料的堆比重。若计算用的堆比重值比实际值大，表面上看所选的刮板机输送能力没问题，但从体积上讲则相对不足。应按小时流量选取，以免涨箱。 32 采
7、用卸灰机加湿卸灰，成功地解决了“二次扬尘”污染问题 为减轻和消除卸干灰时造成的“二次扬尘”污染，输灰系统中增设了一台卸灰机，干料在卸灰机内通过喷水、搅拌等作用变为均匀而潮湿的物料从出口排出，达到防止“二次扬尘”的目的。 设计时，根据该机的特点在其上方增设了缓冲灰仓，使得进入卸灰机的料流连续而均匀，从而达到控制灰量的目的。 实践表明，经卸灰机出来的灰用手一抓是一个团，松手掉到地上又散开，说明喷水控制恰到好处，基本上解决了“二次扬尘”污染问题。 33 本系统设置了可编程控制器（简称“PC”机）用于反吹自动控制，同时配置了手动执行机构，可使反吹实现自动控制，半自动控制和手动控制。 34 选用无碱玻璃
8、纤维滤袋，使得净煤气含尘量10mgm3。 滤袋采用后处理工艺加工的，即将熔融的石英拉成纱，织成布后用硅油处理加工成滤袋。为了安装方便，同时考虑到滤袋与上下帽接触处易磨损，要求滤袋两头均为内翻边150mm、外翻边 250mm。 35 将布袋箱体中央的荒煤气下降管下端由直管改为渐扩管。 使得荒煤气流速下降，从而减少了筒体灰斗中积灰被重新吹起的量。 36 选择合理的保温材料增水性复合硅酸盐保温涂料，保证了系统在冬季输、卸灰的通畅。 4、存在的问题及探讨 （1）3 号埋刮板输送机的过渡段及斗部经常出现积灰现象，至使在启动时驱动头轮的链条被拉断。分析原因，3 号刮板机的卸灰口设在头部过渡段后的第一节中间
9、段处。在运行过程中，会有一定量的灰随刮板链条越过卸灰口被带到过渡段及斗部，越积越多，吸潮后由于刮板链条的作用逐渐变硬，使得驱动阻力大大增加。当卸灰口卸灰不畅时，情况更加严重，至使驱动头轮的链条被拉断。鉴于此，将卸灰口改设在斗积灰现象即可避免。考虑到刮板输送机的特点，在输送粉状物料时建议将最后一个卸料口设在斗部为宜。 （2）输灰系统中，斗式提升机实际运行中经常出现“打滑”现象，斗提链条也出现伸长的现象，严重影响正常的输灰。分析原因，发现是由于提料斗内的灰卸不干净，有部分灰又随着料斗落下，沉积在下部拉紧装置处，使得料斗运行时的阻力显著增大而造成的。现在链条运行的速度为：V1.25ms,为增大卸料时
10、的离心力,将 V 增大到 1.4ms,卸灰情况将明显改观。 (3)打开荒煤气总管上的放散阀,发现没有荒煤气放出检查时发现靠近盲板处的荒煤气总管被堵,7 号箱体几乎不起作用,6 号箱体的进气也受到影响。 为了解决此问题,可将荒煤气总管端头的盲板去掉,改用弯头接下,在适当的位置设置卸灰阀,将卸灰管接入 7 号箱体下的中间仓中。定期将卸灰阀打开放灰,可防止荒煤气总管被堵塞。 (4)设计时因用户要求暂不装设荒煤气升降温装置,系统运行中出现了几次荒煤气温度高于 300的情况,暂时切换到湿式除尘系统。待增设煤气升降温装置后,整个布袋除尘系统将彻底摆脱湿式除尘系统而独立运行。 (5)当因荒煤气温度过高而切换
11、到湿式除尘系统后,发现煤气加压机下部往外渗水。 分析原因,发现由于使用湿式除尘获得的净煤气对布袋箱体进行保压,而净煤气中含湿量较大,煤气加压机又位于净煤气管网的最低点,这样管路中的冷凝水都流到煤气加压机内。因此,在加压机叶轮壳体的最低点设置一个 12 寸的卸水阀,定期将流入加压机内的冷凝水排出。 (6)设在箱体灰斗内壁的灰位计(热电偶)获得的信号不够准确。每天按显示的灰位卸灰,但当检查其中的一个箱体时发现灰斗内几乎全部积满灰,灰面高度已接近花格板处。后来在实际操作中摸索到了一定的经验,人工定时卸灰,避免了该现象的发生。 5 结语 宣钢炼铁厂 5 号、6 号两座 300m3高炉的煤气布袋除尘系统总投资 880 万元,投入运行后各方面效益显著,估计 4 年内可回收全部投资,输灰系统率先采用刮板输送机代替螺旋输送机并获得成功,克服了螺旋输送机的种种缺点。使用卸灰机成功实现了湿式卸灰,解决了“二次扬尘”污染问题，同时,我们探讨并解决了实际应用中存在的问题,使得该项高炉煤气净化新技术得到了完善和发展
