高炉煤气干法除尘布袋周期破损原因分析与改进

刘杰

（首钢股份公司迁安钢铁公司 河北迁安 064404）

前言

迁钢公司二高炉干法除尘在满足工艺要求的前提下运行12个除尘箱体，自2019年2月初发现布袋有破损现象，到6 月初累计停箱检查布袋达33次，更换破损布袋657条，给生产运行及成本造成很大压力。为满足环保排放要求及下游煤气用户的煤气品质，有必要分析破损原因，制定改进措施。

1 除尘布袋破损情况

1.1 布袋破损（失效）现象

布袋破损（失效）表现为以下几种形式：布袋表面板结严重，脉冲反吹无效果（反吹后压差不降低），破损点位呈不规则形状，未破损部位强力下降（轻触即破损）。布袋破损现象如图1～图4所示。

图1 布袋破损点位

图2 布袋板结严重

图3 布袋板结并破损

图4 布袋薄弱点位，轻触即破损

1.2 破损布袋检验情况

通过历次破损布袋的观察统计，破损点位多集中在布袋中下部，破损形状多样，用刀划开破损布袋时明显感觉布袋的强力性能下降，由表1可见，经送破损布袋样品返厂检测断裂强力性能均下降约50%。执行标准：《袋式除尘器技术要求》（GB/T 6719-2009），部分用语引用《袋式除尘器滤料及配件手册》。

表1 破损布袋与新布袋检测对比结果

2 布袋破损原因分析

2.1 设备本体及安装

（1）支撑布袋笼骨存在毛刺或断裂等质量问题扎破布袋，经检查破损的布袋笼骨未发现破损及毛刺现象，不存在扎破布袋问题。

（2）花板不平整造成的安装垂直度问题，造成布袋间相互摩擦导致布袋破损，未发现笼骨明显的偏差不垂直现象。

（3）布袋与笼骨底部间距过大，运行由于布袋与龙骨的相对运动造成布袋底部非加厚层破损。经测量间距在允许范围内（笼骨底盘与袋底应该留有2～3cm间隙，为布袋收缩时的保障距离）。

（4）脉冲反吹管脉冲喷嘴不垂直或整根脉冲管脱开掉落，导致局部布袋得不到有效反吹。

以上部分内容引自《袋式除尘技术在高炉煤气除尘中的应用研究》。

2.2 运行工况及参数

（1）脉冲反吹压力和脉冲频率过高

二高炉炉干法除尘反吹压力设定为0.4 MPa，查询运行曲线表明反吹压力稳定，不存在压力过高现象。但因布袋板结反吹时间较原来缩短一半（故障前60 min/次，布袋破损期间因压差升高，最短反吹时间调整至30 min/次，另外还间断性进行离线反吹），反吹频率过高是导致布袋破损的原因之一。

（2）布袋运行阻力增大

布袋板结现象较为普遍，箱体运行压差最高达8.4 kPa，造成气流受阻，透气性降低，运行阻力增大，如图5所示。

（3）高炉打水量

二高炉冶炼不正常，荒煤气温度高，炉顶持续打水。如图6所示，二高炉干法除尘荒净总管（布袋前后）压差与高炉打水趋势基本变化一致，即高炉打水越多布袋压差越高。

图5 荒净总管压差压力曲线

图6 2019年2月-6月二高炉打水量与布袋前后压差曲线图

（4）除尘负荷

二高炉提高冶炼负荷后高炉灰量增加导致干法除尘侧灰量同步增加，从二干法卸灰量同比分析，自2018 年11 月份灰量增加50%左右（2019 年3月-4 月因检修原因当月灰量少），灰量增加势必会有较大颗粒灰尘进入除尘箱体，造成对除尘布袋的冲刷。见图7。

图7 干法除尘灰卸灰量对比分析

（5）除尘箱体气流分布

因灰量增加，灰车拉运不及时，造成运行箱体时而出现输积灰情况发生，格子板积灰，对气流分布造成一定影响。

2.3 布袋破损分析结论[1]

（1）由于高炉打水频繁，布袋滤料与水易发生水解反应导致布袋强力下降。

（2）因布袋板结透气性降低导致压差上升，反吹频率过高加剧了布袋的破损。

（3）灰量增多，滤袋底与灰斗之间没有足够的安全距离，导致气流分布不均，局部（特别是箱体两侧）造成紊流冲击加剧了布袋的破损。

3 改进措施

（1）与二高炉沟通在工艺允许的情况下合理控制高炉炉顶打水量，并加大重力除尘及旋风除尘的卸灰量，降低除尘箱体过滤负荷。

（2）调整反吹脉冲阀工作时间为0.2 s（原设定0.5 s），在反吹压力不变的情况下加大每次的脉冲强度，同时依据实际情况延长脉冲反吹周期，降低反吹频次。

（3）加强二高炉干法除尘侧输卸灰改进，将运行箱体输灰周期缩短，由现在的24 h 输灰1 次改为12 h 输灰1 次，给运行箱体底部留有足够的气流缓冲空间。

（4）严格把控布袋检修更换质量，坚决杜绝不合格笼骨及布袋的安装，笼骨连接处垂直安装，避免布袋出现倾斜造成布袋间摩擦，脉冲反吹管安装到位，保证喷嘴与袋口中心对正，保证脉冲气流喷吹的有效性。

4 实施效果

经过改进措施的实施，成功解决了二高炉干法除尘布袋周期破损问题，除尘布袋运行稳定，自2019 年7 月至今未发生布袋破损现象，高炉煤气除尘效率得到了有效保证，达到了后续工艺用户对煤气品质的要求，同时降低了劳动强度及运行成本。