全干式煤氣除塵系統腐蝕分析及工藝優化改造

李佑琴

（攀枝花攀鋼集團鋼釩股份有限公司裝備部，四川攀枝花617000）

燃氣

全干式煤氣除塵系統腐蝕分析及工藝優化改造

李佑琴

（攀枝花攀鋼集團鋼釩股份有限公司裝備部，四川攀枝花617000）

針對攀鋼高爐全干式煤氣凈化系統波紋補償器出現泄漏,TRT出口管道排水系統腐蝕的現象，分析研究腐蝕產生的原因。對現有的工藝系統進行優化改造，確保了系統安全運行，緩解了高爐煤氣主管網腐蝕速度。

干式除塵；腐蝕；波紋補償器；工藝改造

1 概況

攀鋼一期高爐煤氣干式除塵凈化系統及TRT于2008年4月開始投入建設，2009年相繼投入生產運行,整個一期高爐全干式煤氣除塵及TRT系統運行至今,為公司取得了顯著的經濟效益。但系統運行中陸續暴露出補償器穿孔泄漏嚴重、TRT后部管網排水系統腐蝕、與主管網連接的兩臺DN1400閘閥關閉不嚴等缺陷，對系統安全、穩定運行構成嚴重威脅。

2 一期高爐全干式煤氣除塵系統腐蝕分析

一期高爐煤氣干式除塵凈化系統共安裝波紋補償器141臺，全部采用316L型材質的波紋補償器，2012年系統出現波紋補償器大面積泄漏，經檢查發現位于波紋補償器安裝底部及側面出現密集小孔泄漏煤氣。化驗分析認為高爐煤氣隨著煤氣溫度的逐漸降低，使以氯根形式存在的氯離子，逐漸富集在管道及波紋補償器底部，對不銹鋼原件造成腐蝕。主要來源一是煉鐵用燒結礦采用含氯助劑，因而高爐煤氣中還有大量Cl-、SO32-、SO42-根離子等腐蝕性物質，二是為了回收利用有價金屬資源，燒結配料中配加了一定量的高爐除塵灰，該除塵灰中有氯的存在，其主要來自濁水除泥處理過程中加入聚合氯化鋁絮凝劑。

3 工藝缺陷分析

一期高爐煤氣2#、3#干式除塵凈化系統工藝（圖1）流程如下：

高爐產生的荒高爐煤氣進入重力除塵器粗除塵后，進入散熱器溫度控制在200℃以下，然后進入布袋干式除塵器（簡稱BDC）進行精除塵，除塵后的凈煤氣經過TRT發電或者減壓閥組減壓后一部分直接送高爐熱風爐使用，另一部分通過冷卻裝置冷卻后進入高爐煤氣主管網。

（1）一期高爐煤氣2#、3#干式除塵凈化系統投運后，TRT出口管道與高爐煤氣主管網連接的兩個DN1400閘閥由于閥門底部密封槽結垢、積灰等情況，導致閥板不能關閉至密封槽底部，在系統停運檢修時無法進行盲板作業，影響到系統的停運及附屬設施的檢修，給生產組織帶來較大安全隱患。

圖1 一期高爐煤氣2#、3#干式除塵系統工藝圖

（2）TRT出口管道脫水器運行一段時間后，脫水板出現堵塞現象，造成TRT出口管路蹩壓。為確保系統正常運行，對脫水器內部脫水板進行了割開破壞性處理，致使大量的冷卻水進入高爐煤氣主管網，加劇了高爐煤氣主管網的腐蝕。

4 措施及工藝優化改造

（1）針對煤氣設備在設計構型上加以重視，因為設計、制作設備構型是否正確、合理，與能否產生腐蝕或腐蝕程度關系很大。不合理的構型會引起應力分布不均或集中，介質停滯、局部過熱、產生縫隙或電偶現象。

（2）對系統使用的波紋補償器換型采用新型抗氯不銹鋼。

（3）研究波紋補償器腐蝕速率及周期，定期更換系統波紋補償器，確保高爐煤氣系統安全穩定運行。

（4）對現有的工藝系統進行優化改造，在TRT出口管道與高爐煤氣主管網連接的兩個DN1400閘閥前增加一種煤氣水封脫水裝置（圖2），該裝置主要包括塔體和設置于塔體內部的導流管、脫水器、清洗噴水裝置、反沖洗裝置等。

該工藝技術充分利用氯離子易溶于水的性質，在高爐煤氣凈化設備后采用煤氣洗凈塔，對高爐煤氣用水噴霧予以洗滌，高效去除高爐煤氣中的氯離子。除了能有效去除煤氣中的氯離子，此設備用于高爐煤氣凈化設備后該系統還具有其他三個作用：一是利用特殊的螺旋式霧化結構噴嘴，不但能夠有效抑制噴嘴發生堵塞的可能，更能在相同的接口尺寸時提供更大的噴霧量，而且同時還能實現理想的霧化效果和均勻的噴霧覆蓋，有效地控制進入高爐煤氣主管網的煤氣溫度。二是為了減少機械夾帶水，減少機械水進入主管網對主管道的腐蝕，塔中設置了三層水滴捕集器，最大化地起到脫水的作用，確保高煤主管網安全運行及緩解高煤主管網腐蝕速度。三是TRT系統及管網在進行停運檢修期間，可實現水封的作用，既節約企業生產運行成本，又有效地降低堵盲板人員的安全風險。

圖2 煤氣水封脫水裝置安裝工藝圖

同時當TRT處于不運行狀態時，溫度較高的高爐煤氣不宜直接進入主管網，為保護高爐煤氣主管網的安全運行，可通過煤氣洗凈塔降溫后再進入主管網，另一部分高溫煤氣直接送高爐熱風爐使用。

該工藝裝置可同時實現水封、脫水、降溫等功能，解決了TRT出口閘閥關閉不嚴、脫水器損壞無法脫水、現有水封閥及附屬設施無法檢修的缺陷。

5 結束語

針對系統波紋補償器腐蝕速率及周期進行研究，確定系統波紋補償器更換周期，研究采用新型抗氯不銹鋼波紋補償器。且對TRT出口管道與高爐煤氣主管網之間增加煤氣水封脫水裝置，解決了工藝系統存在的缺陷，同時該裝置對含氯離子的洗滌水易于集中排放和處理，效率高，結構簡單，維護方便，具有安全、可靠、延長煤氣管道和附屬設備使用壽命的特點，值得廣泛推廣使用。

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[2]楊鎮.高爐煤氣干法除塵中煤氣管道快速腐蝕問題探討[J].世界鋼鐵，2010，(05).

[3]傅元坤，湯雪松.高爐氯平衡及氯在煤氣管網中的分布[J].安徽工業大學學報(自然科學版)，2012，(03).

[4]王樹忠.高爐煤氣中含氯對煤氣系統運行的影響[J].冶金動力，2006，(05).

Analysis of Corrosion in Fully-dry Gas Dedusting System and Process Optimization

LI Youqin
(The Equipment Dept.of Pangang Group V-Ti Co.,Ltd.,Panzhihua,Sichuan 617000,China)

The causes of corrosion was analyzed and studied aiming at the leakage occurring in the corrugated compensator of the fully-dry gas purification system and corrosion in the drainage system of TRT export pipeline at Pangang blast furnaces.Existing process system was modified and optimized,to ensure safe operation of the system and reduce the corrosion rate of blast furnace gas pipeline.

dry dedusting;corrosion;corrugated compensator;process modification

TQ546.5

B

1006-6764(2014)05-0011-02

2013－12－23

李佑琴（1979－），女，本科學歷，機械工程師，現從事工程管理工作。