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                      除尘器

                      承钢大高炉无重力除尘器布袋除尘系统的应用

                      作者:郑州快三投注环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-12 15:50:43

                      摘要:承钢创造性的分别在1260m3高炉和2500m3高炉干式布袋除尘系统中实现了取消重力除尘器的新工艺。该工艺的成功应用为高炉干式除尘系统提供了新的理论和技术。为实现高炉除尘系统取消重力除尘器的创新思路,承钢对取消重力除尘器后布袋箱体的重力除尘作用、取消重力除尘器后布袋除尘器工作状态进行了深入的研究,最终使这一技术得以成功应用并取得了良好的使用效果和较高的经济效益。

                      关键词:大高炉全干式布袋除尘器;无重力除尘器;干式除尘系统

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                      1前言

                      通过几年的实践,承钢发现大高炉在使用“重力除尘器-旋风除尘器-布袋除尘器”工艺时仍存在一些问题,例如:投资和占地增加;煤气量增加,半净煤气管道加长导致入布袋箱体煤气温降加大;冶炼强度增大导致布袋过滤负荷增大;煤气灰尘中细小颗粒增加导致反吹压差增高等。针对上述问题进行研究和分析后,决定对传统的布袋于式除尘系统进行改造,创新性地提出取消传统布袋除尘工艺中的重力除尘器和旋风除尘器的思路。

                      2无重力除尘器布袋除尘系统设计

                      在无重力除尘器布袋除尘系统设计中,取消原重力除尘器的储灰罐部分,保留遮断阀及支架部分,该管道除了连接高炉煤气下降管和通向布袋除尘的两个管道外,其它部位全采取密封的方式。眼镜阀尤其是波纹管采用保护套,积灰仓用来储灰以防止高速煤气对管道壁的直接冲击。眼镜阀和蝶阀安装在通向布袋的管道上,用于在必要的时候隔断煤气。

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                      3取消重力除尘器的理论研究

                      3.1取消重力除尘器后布袋箱体的重力除尘作用

                      一般高炉炉顶排出的煤气在标态下含有粉尘约30g/m3,重力除尘器作为初级除尘器在除尘系统中完成大颗粒除尘的作用,对粒径稍小的粉尘,除尘效率很低。

                      根据现场实测,重力除尘器去除30-50目粉尘的效率达60%-80%。表1为实测高炉煤气含尘粒度组成,由表可知,荒煤气含30-50目的粉尘较少,因此重力除尘器除尘效率只有30%左右。

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                      通过调研,认为在大型高炉于式除尘系统中由于布袋箱体容积大,煤气进入箱体后流速大幅降低,能起到与重力除尘器类似的粗除尘作用。

                      承钢高炉(2500m3)正常煤气发生量480000Nm3/h,折工况流量306520Nm3/h。下降管除尘内径为Φ3m,煤气在下降管中的流速为723.10m/min。煤气经过下降管后进入16个布袋入口管道,每个入口管道内径为Φ0.8m,煤气流经此处时流速变为635.56m/min。16个箱体内径Φ4m,每个箱体有244条布袋,布袋直径Φ130mm,箱体内颗粒有效沉降面积为149.17m2,煤气流人箱体后流动速度降至0.57m/s。

                      图1为除尘器除尘效率与煤气流速间的关系。由图可知,布袋除尘器的重力除尘效率接近30%。因此取消重力除尘器后,布袋除尘器基本可以完成重力除尘器的任务。

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                      3.2布袋粉尘层的厚度对除尘效率的影响

                      布袋中的孔隙存在于经、纬之间(一般线径300~7001μm,间隙100~200μm)以及纤维之间,后者占有全部孔隙的30%-50%。开始滤尘时,大部分气流从线间网孔通过。随后,粗尘粒嵌进线间的网孔,由于粘附力的作用,在经、纬的网孔之间产生架桥现象,所以很快在滤布表面形成了一层所谓粉尘初次粘附层(膜),于是在初次粘附层表面筛滤作用强烈增强,又由于初层中粉尘直径一般都比纤维直径小,因而惯性、拦截和扩散作用也有所增强。因此,由于滤布表面初次粘附膜层及随后在其上逐渐堆积的粉层的滤尘作用,使滤布成为对粗、细粉尘皆有效的过滤材料。

                      图2为不同含尘煤气通过布袋除尘器时的除尘效率。由图可知,粗煤气含尘量为5g/Nm3(清洁滤料)的滤尘效率最低,随过滤时问的延长除尘效率提高;随粗煤气含尘量的提高除尘效率提高;粗煤气含尘量在20g/Nm3的条件下,除尘效率受时间影响较小,且效率最高。由此可知,取消重力除尘器以后,进入布袋除尘器煤气的粗尘含量较高,有利于提高除尘效率,过滤效率在15min内即能达到99%以上。

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                      3.3不同粒度含尘煤气通过布袋除尘器时的捕集规律

                      通过对净煤气含尘颗粒进行激光粒度分析,得到布袋除尘器在滤布材质一定的情况下及煤气不同粉尘浓度状况下的除尘分级效率,如图3所示。

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                      由图可知,各种含不同粒度的煤气布袋很难捕集粒径为0.2~0.4μm的粉尘,这是因为这一粒径范围的尘粒正处于惯性、拦截捕集作用范围的下限,扩散作用范围的上限。因此可以说,0.2~0.4μm范围的尘粒是最难捕集的。由图还可看出,经不同方式处理的煤气进入布袋除尘器后,捕集1μm左右粉尘的过滤效率差别不大,基本能达99%以上,甚至达到99.9%。因此,取消重力除尘器以后不影响布袋除尘器的分级除尘效率。

                      4试验过程

                      4.1 2#高炉(450m3)取消重力除尘器试验

                      2#炉(450m3)取消重力除尘器前后布袋箱体进出口压差情况见表3。由表可知,取消重力除尘器后大粒度瓦斯灰进入布袋,在布袋中起到了增强透气性的作用,透气性明显增强,布袋进出口压差降低1倍以上。

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                      4.2 1#高炉(1260m3)取消重力除尘器试验

                      取消重力除尘器后,进入布袋的灰尘颗粒发生变化。表3统计了1260m3高炉取消重力除尘器前后的粒度分级对比情况。由表3可知,取消重力除尘器后,进入布袋除尘器的大颗粒瓦斯灰明显增多,大大提高了布袋灰膜的透气性,使箱体进出口压差降低,压差降低后,布袋承受压力减少,有效的延长了布袋的使用寿命。

                      5系统改进

                      5.1布袋箱体的创新设计

                      按常规设计,大型高炉必须增加布袋筒体数量,但是投入运转的箱体过多,箱体内部差压会随之减小,影响除尘效果,同时必须有足够的土地面积。取消重力除尘器后进入布袋除尘器箱体中的炉尘量加大,考虑到承钢厂区空间紧凑和高炉操作的特点,选择了大型化箱体以及长布袋。设计时将布袋箱体下部加长,增大布袋除尘器箱体下部体积,给炉尘足够的容纳空间。在1260m3高炉上14个大型化箱体成功使用的基础上,承钢2500m3高炉只用了16个箱体,生产证明满足了生产要求。

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                      5.2降低设备磨损的技术措施

                      取消重力除尘器容易出现的问题是对输灰设备,尤其是对刮板机和滑道的磨损较大。由于灰尘粒度大,刮板寿命明显降低。

                      取消重力除尘器后,布袋入口管道、各个箱体入口管道中的煤气含尘量较有重力除尘器时明显增多,这些管道易出现磨损甚至磨漏现象。为防止管道磨漏,这一段管道采用陶瓷内衬。陶瓷内衬比普通管道内衬耐磨性强,投用后取得了很好的效果,完全解决了此段管道含尘量加大后被高温煤气冲刷、磨漏的问题。之后,承钢陆续将全部6座高炉的布袋除尘系统入口管道弯头部位、单个箱体入口接口部位等受煤气冲刷力大的部位全部改为陶瓷内衬。

                      6应用效果

                      承钢2500m3高炉于2006年12月1日点火生产后对各种参数进行了详细的跟踪测量以及记录。

                      6.1煤气质量

                      由表4知,取消重力除尘器的2500m3高炉在6个月的时间内净煤气含尘量平均小于4mg/Nm3,远远低于煤气含尘小于10mg/Nm3的要求。

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                      6.2布袋寿命

                      截止到2007年9月份,各高炉系统布袋使用寿命平均已经达到30个月,目前各布袋运行状况良好。表5为每座布袋整体改造前后的寿命统计数据。

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                      6.3设备运行情况

                      用等经济效益和社会效益,值得进一步推广。管道未出现任何磨损,生产、检修正常进行,布袋运行正常稳定。

                      7结语

                      实践证明,炼铁厂高炉煤布袋除尘新工艺技术显示了它的优越性,不仅保证了高炉生产的需求,而且取得了良好的环保、节能、综合再利用等经济效益和社会效益,值得进一步推广。

                      有关更多承钢大高炉无重力除尘器布袋除尘系统的应用信息,请联系郑州快三投注环保的工程师13322814846。