遷安鋼鐵高爐煤氣干式除塵技術(shù)應(yīng)用
高爐煤氣干式布袋除塵技術(shù)是21世紀(jì)高爐實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)的重要技術(shù)創(chuàng)新,可以顯著降低煉鐵生產(chǎn)過(guò)程的新水消耗、減少環(huán)境污染,已成為現(xiàn)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展方向。高爐煤氣干式布袋除塵技術(shù)已有30多年的發(fā)展歷程。2007年1月,中國(guó)自主開(kāi)發(fā)的高爐煤氣全干式低壓脈沖布袋除塵技術(shù)在遷鋼2號(hào)高爐(2650m3)獲得成功,完全取消了備用的煤氣濕式除塵系統(tǒng)。研究開(kāi)發(fā)了煤氣溫度控制、除塵灰濃相氣力輸送、管道系統(tǒng)防腐等核心技術(shù),使中國(guó)在大型高爐煤氣全干式布袋除塵技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
優(yōu)化集成工藝流程和系統(tǒng)配置
通過(guò)研究分析國(guó)內(nèi)外高爐煤氣干式布袋除塵技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐,對(duì)加壓煤氣反吹除塵技術(shù)和低壓脈沖除塵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比研究,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了高爐煤氣全干式低壓脈沖布袋除塵工藝。遷鋼2號(hào)高爐采用14個(gè)直徑為4600mm的除塵箱體,箱體為雙列布置方式,兩列箱體中間設(shè)置荒煤氣和凈煤氣管道,煤氣管道按等流速原理設(shè)計(jì),使進(jìn)入各箱體的煤氣量分配均勻,整個(gè)系統(tǒng)工藝布置緊湊、流程短捷順暢、設(shè)備檢修維護(hù)便利。采用低濾速設(shè)計(jì)理念,確保系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。每個(gè)箱體設(shè)濾袋250條,濾袋規(guī)格<160mm×7000mm,單箱過(guò)濾面積880m2,總過(guò)濾面積12320m2。設(shè)計(jì)中加大了濾袋的直徑和長(zhǎng)度,高徑比降低,濾袋結(jié)構(gòu)尺寸更加合理;擴(kuò)大了箱體直徑,使除塵單元的處理能力提高,減少了箱體數(shù)量、建設(shè)投資和占地面積。
煤氣溫度控制技術(shù)
煤氣溫度控制是布袋除塵技術(shù)的關(guān)鍵要素,正常狀態(tài)下,煤氣溫度應(yīng)控制在100～220℃,煤氣溫度過(guò)高、過(guò)低都會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。采用煤氣干式布袋除塵技術(shù),高爐操作要更加重視爐頂溫度的調(diào)節(jié)控制。爐頂溫度升高時(shí)采取爐頂霧化噴水降溫措施, 同時(shí)在高爐荒煤氣管道上設(shè)置熱管換熱器,用水作為冷卻介質(zhì),將高溫煤氣的熱量通過(guò)熱管傳遞,使水汽化吸收煤氣熱量,可以有效地解決煤氣高溫控制的技術(shù)難題。煤氣低溫控制要采取提高入爐原燃料質(zhì)量、加強(qiáng)爐體冷卻設(shè)備的監(jiān)控、合理控制爐頂溫度、荒煤氣管道保溫等技術(shù)措施,在高爐開(kāi)爐、復(fù)風(fēng)時(shí)要采取有效措施, 降低煤氣中的含水量,使煤氣溫度控制在露點(diǎn)以上。目前正在研究開(kāi)發(fā)煤氣低溫狀態(tài)的高效快速換熱技術(shù),從而使煤氣高溫、低溫都能夠得到有效地控制。
煤氣含塵量在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
煤氣含塵量在線監(jiān)測(cè)裝置是監(jiān)控高爐煤氣布袋除塵系統(tǒng)運(yùn)行的重要檢測(cè)設(shè)備,研究開(kāi)發(fā)的高爐煤氣含塵量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用電荷感應(yīng)原理。在流動(dòng)粉體中,顆粒與顆粒,顆粒與管壁,顆粒與布袋之間因磨擦、碰撞產(chǎn)生靜電荷,形成靜電場(chǎng),其靜電場(chǎng)的變化即可反映粉塵含量的變化。煤氣含塵量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量靜電荷的變化,來(lái)判斷布袋除塵系統(tǒng)運(yùn)行是否正常。當(dāng)布袋破損時(shí),管道中氣、固兩相流粉塵含量增加,同時(shí)靜電荷量強(qiáng)度增大,插入箱體輸出管道中的傳感器可以及時(shí)檢測(cè)到電荷量值并輸出到變送器,實(shí)現(xiàn)煤氣含塵量的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。遷鋼2號(hào)高爐煤氣含塵量在線監(jiān)測(cè)裝置的傳感器表面采用特殊涂敷材料,避免了由于高爐煤氣中含水導(dǎo)致傳感器表面粘結(jié)灰塵,從而提高了該裝置的檢測(cè)精度和穩(wěn)定性,解決大型高爐煤氣干式除塵系統(tǒng)含塵量在線監(jiān)測(cè)的技術(shù)難題。
煤氣管道系統(tǒng)防腐技術(shù)
生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),采用高爐煤氣干式布袋除塵技術(shù),凈煤氣中的氯離子含量顯著升高。這主要是由于高爐原燃料中的鹵化物,在高爐冶煉過(guò)程中形成氣態(tài)的HCl,當(dāng)煤氣溫度達(dá)到露點(diǎn)時(shí),氣態(tài)HCl與凝結(jié)水結(jié)合,形成鹽酸。通過(guò)檢驗(yàn)分析煤氣凝結(jié)水發(fā)現(xiàn),其 pH值低于7,有時(shí)甚至達(dá)到2～3,呈強(qiáng)酸性,對(duì)煤氣管道和波紋補(bǔ)償器具有強(qiáng)腐蝕性,造成煤氣管道系統(tǒng)異常腐蝕。為了防止煤氣管道系統(tǒng)的異常腐蝕,對(duì)煤氣管道波紋補(bǔ)償器的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān),材質(zhì)由316L改進(jìn)為800系列,提高了防腐性能;煤氣管道內(nèi)壁采用防腐涂料處理;在凈煤氣管道上設(shè)置了噴灑堿液或噴水系統(tǒng)等技術(shù)措施,經(jīng)過(guò)一年的生產(chǎn)實(shí)踐取得了顯著效果。
除塵灰濃相氣力輸送技術(shù)
自主研究開(kāi)發(fā)除塵灰濃相輸送技術(shù),利用氮?dú)饣騼艋蟮拿簹庾鳛檩d氣輸送除塵灰,解決了傳統(tǒng)的機(jī)械輸灰工藝一系列技術(shù)缺陷,優(yōu)化了工藝流程,降低了能源消耗,減少了二次污染,攻克了輸灰管道磨損等技術(shù)難題。
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