新型干法除尘工艺在煤气净化系统的应用

杨静翎

【摘要】 对某钢厂1#、2#、3#高炉采用高炉全干法布袋除尘系统的工艺流程、设备参数及应用实践进行了阐述。经过生产实践验证，采用全干法除尘装置运行稳定，除尘效果好，且节能减排效果明显。

【关键词】 高炉煤气 大布袋反吹 节能 减排

国内应用较多的高炉煤气脉冲袋式除尘器，从环境除尘器演变而来，是以高压氮气为清灰动力，主要由氮气脉冲控制系统、滤袋筒体、花板、外滤式滤袋、袋笼等组成，滤袋依靠卡环固定在花板上，并完成净煤气室与粗煤气室的隔离，由于在进行脉冲清灰时必然会造成滤袋的振动，长期就会造成滤袋的袋口与花板的密封出现缝隙，袋口不可避免的漏灰，滤袋的两端均是固定的，由于滤袋自身的弹性有限，功率小的脉冲吹灰会导致滤袋振动有限，因此清灰效果不好；功率大时清灰强度大但造成寿命低、实际应用中过滤精度低等问题，对TRT透平及后部高炉煤气使用输配工序设备影响较大。

某钢厂针对自身高炉煤气除尘系统出现的问题，决定采用目前国际上比较先进的全干法反吹式布袋除尘技术。

一、改造技术方案及主要技术参数

该钢厂由于湿法系统设备老化、设备故障频繁、系统除尘效果差，且显热不能回收，导致严重的环境问题和能源浪费问题。根据分析和比较，该钢厂决定采用大布袋反吹除尘工艺及后续煤气余热发电的技术来解决环境问题及能耗问题，采用的工艺流程为：

1）采用布袋除尘TRT不运行的流程：

高炉来的荒煤气→DC→散热器→BDC→减压阀组→消声器→流量孔板→洗净塔→“U”型水封→净煤气总管

2）采用布袋除尘TRT运行的流程：

高炉来的荒煤气→DC→散热器→BDC→TBV→TEV→TRT→流量孔板→洗净塔→“U”型水封→净煤气总管

图1干式高炉煤气余压透平工艺图

它由煤气冷却单元、煤气过滤单元、反吹清灰单元、气力输灰排灰单元、煤气放散单元组成。该系统具有以下特点：

（1）相同煤气处理量时，采用该工艺占地面积约为普通布袋除尘工艺的70%，可以大量的节约土地资源；（2）与筒体相关的切断设备大大减少，同脉冲除尘工艺相比大型阀门数量减少约20%，系统故障点减少，系统可靠性增加；（3）选择合适的材料，除尘布袋寿命较长，除尘精度高，国产除尘布袋寿命稳定达到2年，进口除尘布袋寿命达到4年以上，性价比高；（4）净煤气含尘量长期稳定在1.0mg/ Nm3左右；在装备有TRT（余压发电装置）的系统中会大大延长透平叶片设备的使用寿命；（5）排灰系统设备使用寿命长，设备使用寿命在4年以上；（6）瓦斯灰通过气力输灰集中输送到灰仓存储，加湿外运；（7）反吹系统稳定可靠，阀门、风机等主要设备无检修连续使用寿命达2年。（8）煤气温度可控性好，布袋长期稳定运行；（9）与其他除尘工艺相比，在同等设备档次的情况下，本工艺节约投资10%。

二、新工艺的节能降耗及减排效果

（1）三套TRT机组发电，年发电量12920万kWh，相当于5.22万吨标准煤。（2）TRT工艺实施干式运行，现有湿式除尘系统停运，年节约电能438万kWh，相当于0.17万吨标准煤。（3）TRT实施干式运行后，送高炉热风炉煤气温度从30℃提高到80℃，同时减少了煤气中水蒸汽量，热煤气带来的节能效果共计387110GJ/ a，相当于1.32万吨标准煤。（4）改造完成后，浊环水系统停运，节约新水60m3/h，总计节约50余万m3新水。（5）干法系统投运后，运行周期长，可减少高炉被动休风2次，因减少高炉修风次数可多生产铁7700t/a。（6）因提高进高炉风温，按风温每提高100℃，可节约焦炭20～25kg/t铁，经计算可以提高风温24℃，日产铁按4400t计算，节省焦炭27.6t/d。可节省焦炭超过1万t/a。（7）因除尘方式的改变，干法除尘煤气利用效率大大提高，按三座高炉高炉每小时发生84万m3煤气，年可节约燃料气600000余万m3。

三、结语

大型高炉煤气的除尘系统，由湿法除尘工艺改为大布袋除尘工艺并增加TRT发电装置，布袋寿命达到4年以上；提高了高炉煤气的出口温度，回收了煤气中的显热；不消耗水也不产生污水；因除尘效率的提高，使得TRT系统透平叶片设备的使用寿命大大延长、系统故障点减少，系统可靠性增加，生产运行管理费用的大大降低，具有很好的节能减排效益和经济效益。