包鋼 4 高爐煤氣全干法布袋除塵技術應用
目前 , 國內中小型高爐煤氣干法濾袋除塵工藝中對濾袋清灰的方法有: 凈煤氣加壓反吹清灰、低壓氮氣脈沖清灰和凈煤氣調壓反吹清灰。由于濾袋清灰的方法各異 , 高爐煤氣干法濾袋除塵工藝的主要設備——干法濾袋除塵器的主要形式有: 正壓內濾式、正壓外濾式。正壓內濾式的濾袋清灰采用凈煤氣加壓反吹清灰或凈煤氣調壓反吹清灰; 正壓外濾式的除塵器采用低壓氮氣脈沖清灰 , 近年又添一項凈煤氣脈沖清灰 (正壓外濾式除塵) 除塵工藝。包鋼4 高爐采用了正壓外濾式、低壓氮氣脈沖清灰。
1 工藝設備及參數
包鋼 4 高爐煤氣除塵器中 , 采用了國內最先進的技術 , 單箱體直徑長為 5.2m , 采用兩排噴吹管對吹的形式。對于濾料的選擇 , 采用了 P84含量不低于 30 %的耐高溫濾料 FMS , 透氣性、灰塵脫落性、耐高溫性能優良。卸輸灰系統上采用倉壁振動器與氮氣炮并存的方法、以及氣力輸灰。在電控系統上采用了編程操作都非常方便的DCS系統。
具體工藝參數如下:
處理煤氣量: 41.4 萬 m3/ h;
設計壓力: 0118MPa;
工作溫度: 130～260 ℃;
箱體個數: 12 ;
每箱布袋數: 356 條;
布袋規格: 130 × 6900 ,玻纖針刺氈、 FMS;
凈煤氣含塵量: 115mg/ m3;
荒煤氣含塵量: 810g/ m3;
清灰介質: 氮氣;
脈沖壓力: 0.3～0.4MPa。
2 工藝流程
正壓外濾式除塵器由灰斗、氣流分布裝置、脈沖噴吹裝置、濾袋及骨架、泄爆孔等組成。工作時 , 煤氣經重力除塵器、旋風除塵器后按切線方向進入干法濾袋除塵器 , 粗塵粒被沉降到灰斗 , 細塵粒隨荒煤氣氣流進入氣流分布裝置后均勻上升到濾袋區 , 最終被阻擋在濾袋外表面 , 過濾后的凈煤氣集于頂部導出 , 進入凈煤氣總管 ,完成煤氣除塵工藝要求。
3 工藝控制
(1) 清灰系統
采用定時離線清灰 , 可設置脈沖寬度和脈沖間隔時間。當除塵器工作一段時間后 , 濾袋外側的瓦斯灰層厚度增加 , 其阻力亦增大 , 此時應對濾袋進行清灰。脈沖清灰過程中 , 每臺除塵器上都設置了脈沖閥控制器 , 以氮氣為清灰動力 , 由DCS發出程控信號 , 依次觸發 34 個脈沖閥 , 在瞬間釋放低壓氮氣。由于動能與勢能的共同作用 , 由脈沖閥瞬間噴吹的低壓氮氣 , 使相應等待
清灰的一組濾袋突然膨脹和振動 , 抖落積附在濾袋外側的瓦斯灰塵 , 以恢復濾袋的除塵功能 , 使除塵器自始至終保持良好的工作狀態。脈沖清灰在工藝中可以按壓差清灰和定時清灰設定。壓差清灰按ΔP≥5kPa 設定; 定時清灰根據實際情況設定清灰時間。
在反吹啟動過程中 , 如發現某箱體發生故障或其它原因不能進行脈沖反吹時 , 可將該箱體“解饋”隔離 , 此時反吹系統就不對該箱體反吹。
(2) 卸灰系統
當灰倉報警, 中間灰倉的下部氣動卸灰球閥打開時, 對應的中間灰倉上部的氣動卸灰球閥和該中間灰倉的倉壁振動器必須處于關閉狀態, 反之亦然。啟動埋刮板輸灰機, 由斗式提升機將灰送至高位灰倉, 加濕機打開, 由汽車將灰運至燒結區。
(3) 煤氣溫度控制系統及報警系統
由于荒煤氣進入除塵器的溫度低于 80 ℃時 ,容易造成煤氣中瓦斯灰粘在濾袋表面 , 形成一層不透氣且不易清除的結塊 , 使濾袋失效; 而進入除塵器的煤氣溫度高于 260 ℃時 , 會造成濾袋使用壽命降低或燒壞濾袋。因此 , 應控制荒煤氣進入除塵器的溫度在 130～260 ℃之間 , 由于該項目未設計荒煤氣冷卻、加熱裝置。為此在爐頂設置打水裝置 , 當進入除塵器的荒煤氣溫度超出260 ℃ 時 , 爐頂打水開始報警 , 打水裝置有自動和手動兩種方式 , 可方便使用。同時 , 為防止高溫荒煤氣堵塞打水管道 , 在管道上用氮氣保護。如溫度超出上限不多時可只開 US1 或 US2 , 如煤氣溫度超上限較多時可同時開 US1 和 US2。當遇高爐失常、休風等煤氣溫度低于下限時 , 計算機自動控制打開放散閥放散 , 確保濾袋安全。
(4) 放散系統
由三個調節閥、兩個插板閥、一個蝶閥、放散管組成。當荒煤氣溫度 < 130 ℃ 或 > 260 ℃ 時報警 , 自動控制各箱體出入口蝶閥關閉 , 系統運行時 DN2000 蝶閥打開 20 %定值角度 , 一個DN600蝶閥根據煤氣流量開一定角度 , 另一個DN600 蝶閥根據頂壓和煤氣量自動調節。
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