新型干法除塵工藝在煤氣凈化系統的應用

楊靜翎

【摘要】 對某鋼廠1#、2#、3#高爐采用高爐全干法布袋除塵系統的工藝流程、設備參數及應用實踐進行了闡述。經過生產實踐驗證，采用全干法除塵裝置運行穩定，除塵效果好，且節能減排效果明顯。

【關鍵詞】 高爐煤氣 大布袋反吹 節能 減排

國內應用較多的高爐煤氣脈沖袋式除塵器，從環境除塵器演變而來，是以高壓氮氣為清灰動力，主要由氮氣脈沖控制系統、濾袋筒體、花板、外濾式濾袋、袋籠等組成，濾袋依靠卡環固定在花板上，并完成凈煤氣室與粗煤氣室的隔離，由于在進行脈沖清灰時必然會造成濾袋的振動，長期就會造成濾袋的袋口與花板的密封出現縫隙，袋口不可避免的漏灰，濾袋的兩端均是固定的，由于濾袋自身的彈性有限，功率小的脈沖吹灰會導致濾袋振動有限，因此清灰效果不好；功率大時清灰強度大但造成壽命低、實際應用中過濾精度低等問題，對TRT透平及后部高爐煤氣使用輸配工序設備影響較大。

某鋼廠針對自身高爐煤氣除塵系統出現的問題，決定采用目前國際上比較先進的全干法反吹式布袋除塵技術。

一、改造技術方案及主要技術參數

該鋼廠由于濕法系統設備老化、設備故障頻繁、系統除塵效果差，且顯熱不能回收，導致嚴重的環境問題和能源浪費問題。根據分析和比較，該鋼廠決定采用大布袋反吹除塵工藝及后續煤氣余熱發電的技術來解決環境問題及能耗問題，采用的工藝流程為：

1）采用布袋除塵TRT不運行的流程：

高爐來的荒煤氣→DC→散熱器→BDC→減壓閥組→消聲器→流量孔板→洗凈塔→“U”型水封→凈煤氣總管

2）采用布袋除塵TRT運行的流程：

高爐來的荒煤氣→DC→散熱器→BDC→TBV→TEV→TRT→流量孔板→洗凈塔→“U”型水封→凈煤氣總管

圖1干式高爐煤氣余壓透平工藝圖

它由煤氣冷卻單元、煤氣過濾單元、反吹清灰單元、氣力輸灰排灰單元、煤氣放散單元組成。該系統具有以下特點：

（1）相同煤氣處理量時，采用該工藝占地面積約為普通布袋除塵工藝的70%，可以大量的節約土地資源；（2）與筒體相關的切斷設備大大減少，同脈沖除塵工藝相比大型閥門數量減少約20%，系統故障點減少，系統可靠性增加；（3）選擇合適的材料，除塵布袋壽命較長，除塵精度高，國產除塵布袋壽命穩定達到2年，進口除塵布袋壽命達到4年以上，性價比高；（4）凈煤氣含塵量長期穩定在1.0mg/ Nm3左右；在裝備有TRT（余壓發電裝置）的系統中會大大延長透平葉片設備的使用壽命；（5）排灰系統設備使用壽命長，設備使用壽命在4年以上；（6）瓦斯灰通過氣力輸灰集中輸送到灰倉存儲，加濕外運；（7）反吹系統穩定可靠，閥門、風機等主要設備無檢修連續使用壽命達2年。（8）煤氣溫度可控性好，布袋長期穩定運行；（9）與其他除塵工藝相比，在同等設備檔次的情況下，本工藝節約投資10%。

二、新工藝的節能降耗及減排效果

（1）三套TRT機組發電，年發電量12920萬kWh，相當于5.22萬噸標準煤。（2）TRT工藝實施干式運行，現有濕式除塵系統停運，年節約電能438萬kWh，相當于0.17萬噸標準煤。（3）TRT實施干式運行后，送高爐熱風爐煤氣溫度從30℃提高到80℃，同時減少了煤氣中水蒸汽量，熱煤氣帶來的節能效果共計387110GJ/ a，相當于1.32萬噸標準煤。（4）改造完成后，濁環水系統停運，節約新水60m3/h，總計節約50余萬m3新水。（5）干法系統投運后，運行周期長，可減少高爐被動休風2次，因減少高爐修風次數可多生產鐵7700t/a。（6）因提高進高爐風溫，按風溫每提高100℃，可節約焦炭20～25kg/t鐵，經計算可以提高風溫24℃，日產鐵按4400t計算，節省焦炭27.6t/d。可節省焦炭超過1萬t/a。（7）因除塵方式的改變，干法除塵煤氣利用效率大大提高，按三座高爐高爐每小時發生84萬m3煤氣，年可節約燃料氣600000余萬m3。

三、結語

大型高爐煤氣的除塵系統，由濕法除塵工藝改為大布袋除塵工藝并增加TRT發電裝置，布袋壽命達到4年以上；提高了高爐煤氣的出口溫度，回收了煤氣中的顯熱；不消耗水也不產生污水；因除塵效率的提高，使得TRT系統透平葉片設備的使用壽命大大延長、系統故障點減少，系統可靠性增加，生產運行管理費用的大大降低，具有很好的節能減排效益和經濟效益。