高炉煤气用布袋及环缝除尘技术的综合比较

董艳苹（中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176）

高炉煤气用布袋及环缝除尘技术的综合比较

董艳苹
（中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176）

分析了高炉煤气采用干式布袋与湿式环缝两种技术的优缺点，并从环保、能耗、运行的经济性方面进行了对比。提出在新技术、新管理意识下，两种除尘方式的环保效果、能耗水平均相当，只是干式布袋除尘技术在经济性方面有突出的优势，在国内仍会作为主流技术推广。

高炉煤气；干式布袋除尘；湿式环缝除尘；滤料；除氯

1　前言

高炉煤气是高炉冶炼的副产物，是冶金企业必不可少的二次能源，其生成时含有大量灰尘，需净化后才能回收使用。国内外的高炉煤气净化工艺主要分为干法和湿法两种，其中干法工艺的主流技术为干式布袋除尘技术，湿法工艺的主流技术为环缝洗涤塔技术。

高炉煤气干式布袋除尘技术以不产生二次污染、能耗小等优点在我国作为环保除尘重点推广技术，并逐步取代了湿式环缝技术。近年来在国内新建的2500m3高炉、3200m3高炉，甚至5500m3高炉上都已经应用了全干法干式布袋除尘系统（即没有湿式除尘作为备用）。此外，现有部分钢厂的高炉煤气净化系统原为湿法除尘系统的，已经或即将改造为干式布袋除尘工艺。

湿法环缝洗涤塔技术以适用高炉顶温多变工况、设备及操作简单的优点，已在国外得到了认可与发展。而国内2000年前后引进的该系列设备，由于使用年限少及政策导向，目前多已改造成为了干式布袋除尘系统。

2　两种技术的优缺点对比

干式布袋除尘技术经过多年应用实践，其优缺点已被用户客观审视。表1为干式布袋除尘技术与湿式环缝洗涤技术的优缺点对比。

表1　布袋除尘与环缝洗涤技术的优缺点对比

干式布袋除尘技术与湿式环缝除尘技术的除尘效果都可达到5mg/Nm3以下，投资相当（含配套设施），两种技术在选用时需要根据当地的环保要求，以及用户对能耗、运行的经济性要求等进行全面对比，并取其权重高的因素作为选择依据。

3　环保效果比较

湿法除尘采用大量浊环水捕集高炉灰，在浊环水和污泥处理过程中，因污水污泥排放易产生二次污染。但各个钢厂（尤其是大型联合型钢厂），近些年都增设了污水处理厂，基本达到“零排放”，因此原湿法工艺生产过程中产生的污水可通过污水处理厂得到循环利用。同时，湿式环缝除尘技术由于跑冒滴漏造成的不良生产环境也随着企业管理水平的逐步提高得以改善。

干法布袋除尘几乎可以不用水，产生的干灰可采用密封性极好的气力输送+真空吸排车方式外运，因此，在正常生产时，干法袋除尘装置几乎不会对厂区环境产生二次污染。但在高炉投产初期或复风阶段，由于煤气温度不能满足滤料的使用范围，含尘煤气多是不经处理直接放散，此时会导致含尘排放超标，对周边环境产生不良影响。

干式布袋除尘工艺自身不需要耗水，但由于该技术不能去除煤气中的酸性物质，导致这些酸性物质在低温管网内溶于析出的冷凝液，形成强酸溶液，对设备及管道产生严重的腐蚀，造成安全隐患并影响生产。近年来，高炉煤气除氯技术兴起，主要在TRT或调压阀组后面，煤气经过湿法除氯后再并入管网送往各用户使用。流程为：

除氯系统水量消耗远小于湿法循环水量，但因其捕集煤气中的酸性物质，并在生产过程中需要加碱性药剂以调节煤气冷凝液pH值，因此该系统需定期排放高盐分水，该部分排水有的进入高炉冲渣系统，有的进入污水处理厂。

此外，干式布袋除尘系统需要使用大量带有覆膜层的滤料，由于其使用寿命有限，以及受使用条件的影响，会出现老化、破损、烧毁、结露板结等现象，几乎每年都需要更换，这些覆膜材质属于高分子化工产品，不易降解，但因废旧布袋存在收集、运输、清洗、二次污染和处置费用高的问题，目前国内鲜有回收循环使用，多采用填埋方式处理。由于废旧布袋中还含有粉尘以及Fe、Zn、Ca等多种金属元素，经过雨水浸泡、侵蚀和渗漏，极易对地下水、土壤等造成二次污染。

由以上分析可看出，仅在除尘环节对比湿式环缝与干式布袋两种技术，则布袋技术的环保优势很强，但将其非正常工况放散、配套的喷碱除氯装置以及废旧滤料处置等因素与湿式环缝技术进行综合比较，则两种技术对大环境均有不良影响，如果配套先进的污水处理设施并且管理到位，湿法工艺对环境所产生的二次污染反而更能切实地避免，其环保优势则更明显。

4　能耗比较

高炉煤气净化采用湿法工艺时，其能耗主要是电、水；采用干法工艺时，其能耗主要为电、氮气、水蒸气，如配套喷碱除氯装置，则仍有水耗。

将某厂2000m3高炉以及3200m3高炉实际的湿法工艺能耗（含水处理系统能耗及TRT发电能源回收），与相应规模的干法工艺能耗（含喷碱除氯装置及TRT发电能源回收）进行对比，见表2、表3。

表2　2000m3高炉干法与湿法除尘系统年能源折标量对比表

由以上对比可看出，如果考虑高炉布袋除尘系统配套建设喷碱除氯设施，并同时考虑配套TRT设施回收电能的情况下，2000m3高炉煤气系统每年运行的能源总量仅降低了346.23t标准煤（tce），折合0.225kgce/t铁；3200m3高炉煤气系统每年运行的能源总量仅降低了1512.40t标准煤（tce），折合0.579kgce/t铁。即使考虑送热风炉的高炉煤气不经喷碱除氯降温，则采用干法除尘净化的煤气能提高热风炉风温约25℃，同时对应的焦比降低约2.5kg/t铁，但这与2015年行业平均能耗值387kgce/t铁相比，节能效果并不十分显著。

表3　3200m3高炉干法与湿法除尘系统年能源折标量对比表

5　运行经济性比较

干法除尘尽管运行能耗的优势并不显著，但因为各种能源介质单价成本的差异，即使考虑干法配套的喷碱除氯装置的介质消耗，其在经济性上与湿法相比仍有很大的优势（见表4）。由表4可看出，同等规模的高炉，配套干法除尘工艺可降低运行成本，并产生更大的经济效益，尤其是2000m3以上级别的高炉，其经济效益更加显著。

6　结语

通过对高炉煤气干法布袋和湿法环缝除尘工艺从环保、能耗、经济性等方面的综合对比，可看出，在相关技术逐步提升（如水处理技术）后，并伴随各企业环保意识、管理意识日益增强后，两种除尘工艺各有优缺点，在环保、能耗方面并没有显著区别，但在经济性方面，干法工艺体现了突出优势，在钢铁市场日益严峻的形式下，并在我国政策导向下，今后其仍然会成为我国各钢厂的首选工艺。但在国外项目中是否作为首推技术，尚需根据当地的环保要求做进一步的论证。

表4　2种工艺的运行经济性比较

汪波．浅谈袋式除尘器废旧滤料的处置［J］．中国环保产业，2011（6）．

Comprehensive Comparison Between Coal Gas Bag and Girth Precipitation Technology in Blast Furnace

DONG Yan-ping
（Capital Engineering & Research Incorporation Ltd， Beijing 100176， China）

The paper analyzes the advantages and disadvantages of the coal gas in blast furnace by adopting the two technologies of dry bag and wet girth， and contrasts with environmental protection， energy consumption and economy of operation.

coal gas of blast furnace； dry bag precipitation； wet girth precipitation； filtering material； dechlorination

X701

A

1006-5377（2016）07-0064-03