布袋除塵器在焦?fàn)t裝煤除塵中的應(yīng)用
摘要：焦?fàn)t裝煤煙氣中含有焦油等成分。為防止黏結(jié)與堵塞，傳統(tǒng)上一般采用濕式除塵系統(tǒng)。隨著濾料技術(shù)、預(yù)噴涂技術(shù)和防爆技術(shù)的發(fā)展，使布袋除塵器代替濕式除塵器成為可能。通過(guò)對(duì)于武布袋除塵器及其系統(tǒng)和濕武雙文氏警除塵墨及其系統(tǒng)在裝備、運(yùn)行成本和實(shí)際使用狀況進(jìn)行比較，結(jié)果顯示：干武布袋除塵系統(tǒng)在節(jié)能方面具有極大的優(yōu)勢(shì)，是焦?fàn)t裝煤除塵的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞：焦?fàn)t裝煤,除塵,布袋除塵器,文丘里除塵器,節(jié)能
0 引言
焦?fàn)t爐頂裝煤時(shí)，因煤與炭化室赤熱爐壁接觸，會(huì)產(chǎn)生大量含塵煙氣，約占焦?fàn)t陣發(fā)性煙塵擴(kuò)散的60％，為實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t裝煤的無(wú)煙操作，有效控制粉塵無(wú)組織排放，寶鋼在焦?fàn)t建設(shè)時(shí)均設(shè)置了裝煤車(chē)除塵(約占裝煤煙塵的60％)和橋管處噴射高壓氨水抽吸煙氣(約占裝煤煙塵的40％)。
由于焦?fàn)t裝煤煙氣與一般煙氣有所不同，除粉塵外，焦?fàn)t裝煤煙氣中還含有荒煤氣、焦油煙等，這就使煙氣凈化工藝變得復(fù)雜。寶鋼在20世紀(jì)80年代建設(shè)的一、二期焦?fàn)t中，裝煤除塵采用的是帶燃燒、洗滌功能的濕式雙文氏管除塵系統(tǒng)，而在20世紀(jì)90年代建設(shè)的三期焦?fàn)t中，則采用了非燃燒法干式布袋除塵系統(tǒng)。干式布袋除塵系統(tǒng)與濕式雙文氏管除塵系統(tǒng)相比，具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，因此，在近幾年里。寶鋼已分步將一、二期焦?fàn)t原有的濕式雙文氏管除塵系統(tǒng)改造成干式布袋除塵系統(tǒng)，取得了良好的效果。
1濕式雙文氏管裝煤除塵系統(tǒng)工藝流程及主要問(wèn)題
濕式雙文氏管裝煤除塵系統(tǒng)主要有兩大部分組成，分別是設(shè)于裝煤車(chē)上的點(diǎn)火燃燒再水洗的煙塵捕集預(yù)處理裝置和設(shè)于地面的洗滌除塵站，兩部分之間由管道連通。除塵工藝流程見(jiàn)圖1。
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裝煤車(chē)上的點(diǎn)火燃燒再水洗的煙塵捕集預(yù)處理裝置從各個(gè)煤斗分別抽引含有荒煤氣的煙氣，通過(guò)抽吸筒下部的火花塞點(diǎn)燃其中的荒煤氣燃燒，燃燒后的熱廢氣匯集至粗洗器中經(jīng)噴水洗滌，使煙氣溫度降至45—70℃，含塵量由109／m3(標(biāo)況)降至2～3 g，m3(標(biāo)況)，粗洗后煙氣經(jīng)水霧分離后送至地面除塵站進(jìn)一步處理。這套裝置的目的是為了防止系統(tǒng)內(nèi)可燃成分太高而引起爆炸？煞乐够拿簹鈨(nèi)所含的焦油和粉塵黏結(jié)而堵塞管道及設(shè)備，降低煙氣中的含塵濃度，減輕地面洗滌除塵站的處理壓力。
地面洗滌除塵站主要由兩級(jí)文丘里洗滌器及其脫水器、兩級(jí)串聯(lián)風(fēng)機(jī)、消聲器、排氣筒、水處理系統(tǒng)以及連接管道等組成。經(jīng)燃燒粗洗后的煙氣進(jìn)入文 裝煤車(chē)上的吸塵罩和導(dǎo)通管隨車(chē)移動(dòng)。吸塵罩丘里洗滌器，經(jīng)過(guò)兩級(jí)水洗除塵后，其煙氣中的含塵 為內(nèi)外筒夾套式結(jié)構(gòu)，裝煤時(shí)，落下吸塵罩和內(nèi)套筒，質(zhì)量濃度達(dá)到50 mg/m3(標(biāo)況)以下，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，通過(guò)排氣筒達(dá)標(biāo)排放。
濕式雙文氏管裝煤除塵系統(tǒng)雖然能夠基本滿足環(huán)保要求，但也存在著一些明顯的不足。首先是能耗高，由于采用兩級(jí)文氏管除塵，使系統(tǒng)阻力很高，達(dá)到31 000 Pa，為保證煙氣的輸送，使用兩級(jí)風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行，2臺(tái)風(fēng)機(jī)的總裝機(jī)容量達(dá)到了l 410 kw。其次，由于荒煤氣中含有少量H2S等酸性氣體，燃燒后形成亞硫酸等酸性霧滴，對(duì)管道、設(shè)備等腐蝕嚴(yán)重。此外，由于粗洗器和文丘里洗滌器產(chǎn)生廢水，使水處理系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，維護(hù)管理工作量大。
2干式布袋裝煤除塵系統(tǒng)工藝流程
非燃燒法干式布袋除塵系統(tǒng)主要有3部分組成：即車(chē)載吸塵罩及導(dǎo)通管等、地面除塵站以及預(yù)噴涂裝置，3部分均由管道連通。除塵系統(tǒng)見(jiàn)圖2。
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裝煤車(chē)上的吸塵罩和導(dǎo)通管隨車(chē)移動(dòng)。吸塵罩為內(nèi)外筒夾套式結(jié)構(gòu)，裝煤時(shí)，落下吸塵罩和內(nèi)套筒，直接抽吸裝煤孔逸出的煙氣，并與從吸塵罩的開(kāi)口部位吸人的空氣混合，對(duì)煙氣進(jìn)行稀釋，稀釋后的煙氣經(jīng)爐頂固定管道、地面連接管道進(jìn)入帶預(yù)噴涂裝置的脈沖布袋除塵器。導(dǎo)通管上設(shè)有手動(dòng)調(diào)節(jié)擋板，可以調(diào)節(jié)吸塵罩的抽風(fēng)量，增大或減少冷卻混合的空氣量，在確保煙氣不燃燒狀態(tài)的同時(shí)，維持氣體流速、溫度等要求。
地面除塵站主要由脈沖布袋除塵器、離心風(fēng)機(jī)、消聲器、排氣筒以及連接管道等組成。從裝煤車(chē)吸塵罩中抽吸的含塵氣體進(jìn)入除塵器后與濾袋外預(yù)噴涂的初始保護(hù)粉塵層接觸，煙氣中的焦油被粉塵吸附。粉塵被過(guò)濾，凈化后的氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)、消聲器、排氣筒排入大氣，排放煙氣的實(shí)際含塵質(zhì)量濃度低于20 mg／m3(標(biāo)況)。隨著濾袋上粉塵的不斷積存，除塵器的阻力隨之增加。清灰裝置定時(shí)或定壓差用壓縮空氣對(duì)布袋進(jìn)行逆向噴吹清灰，濾袋上被清除的粉塵落入下部灰斗中。為防止設(shè)備結(jié)露產(chǎn)生腐蝕和黏結(jié)，在除塵器灰斗部分設(shè)有蒸汽加熱保溫措施。
為防止煙塵中的焦油黏結(jié)除塵器濾袋，另外還設(shè)有預(yù)噴涂裝置。預(yù)噴涂裝置主要有貯灰倉(cāng)、高壓羅茨風(fēng)機(jī)及管道等組成。將從攔焦除塵系統(tǒng)收集下來(lái)的焦粉作為預(yù)涂料，用真空壓送罐車(chē)送入預(yù)噴涂料倉(cāng)內(nèi)，在每次清灰作業(yè)結(jié)束，下一爐裝煤時(shí)含塵氣體進(jìn)入除塵器前，先用高壓羅茨風(fēng)機(jī)將焦粉通過(guò)預(yù)噴涂裝置送入除塵器入口管道，并使其均勻涂在濾袋外層，成為初始保護(hù)層，以防止焦油黏結(jié)布袋。
為防止氣體中的可燃成分增多引起的爆炸對(duì)設(shè)備造成的破壞，在除塵器每個(gè)倉(cāng)室設(shè)一個(gè)泄爆閥，當(dāng)產(chǎn)生爆炸，倉(cāng)室內(nèi)壓力瞬間上升至5 000 Pa時(shí)，泄爆膜片被漲破，倉(cāng)室迅速泄壓，從而達(dá)到設(shè)備泄爆的目的。
3兩種裝煤除塵系統(tǒng)的比較
帶燃燒、洗滌功能的濕式裝煤除塵系統(tǒng)是基于20世紀(jì)80年代的技術(shù)發(fā)展水平，它主要是考慮到煙氣中的焦油會(huì)對(duì)干式除塵設(shè)備形成黏結(jié)，導(dǎo)致除塵器的失效，同時(shí)也考慮到爆炸等其他因素。盡管濕式除塵系統(tǒng)也具有較高的除塵效率，根據(jù)定期連續(xù)監(jiān)測(cè)，濕式除塵系統(tǒng)排放煙氣中的實(shí)際含塵質(zhì)量濃度基本能控制在35 mg／m3以下，滿足環(huán)保的要求。但是它的能耗非常高，對(duì)節(jié)能不利。此外，濕式除塵系統(tǒng)還存在嚴(yán)重的設(shè)備、管道的腐蝕問(wèn)題。根據(jù)對(duì)二期焦?fàn)t裝煤除塵系統(tǒng)改造前后的對(duì)比，兩種除塵方式的差異如表1。
從表l可以明顯看出，裝煤千式布袋除塵系統(tǒng)除具有更高的除塵效率，可降低排放煙氣中的含塵濃度，減少系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕外，其最主要的特點(diǎn)是可以極大地降低系統(tǒng)的裝機(jī)容量，減少系統(tǒng)的能源消耗，提高環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)然，干式除塵系統(tǒng)在消除煙氣中的微量有害物質(zhì)方面無(wú)能為力，這是它的一個(gè)不足。
4結(jié)論
根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，節(jié)能降耗與污染物減排是我國(guó)鋼鐵工業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的兩個(gè)主要方面，兩者相輔相成，不能偏廢，缺一不可。從焦?fàn)t裝煤除塵由濕式雙文氏管除塵器發(fā)展到干式布袋除塵器的過(guò)程以及它們長(zhǎng)期運(yùn)行的實(shí)際狀況，在基本不影響主要污染物減排的前提下，干式布袋除塵系統(tǒng)大幅度地提高能源的利用率，減少能源消耗，體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想，對(duì)焦?fàn)t裝煤及其類(lèi)似工藝的除塵系統(tǒng)的設(shè)置及改造具有一定的借鑒意義。
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