最新高爐煤氣干法布袋除塵技術
我國高爐煤氣干法布袋除塵技術歷經30多年的應用與發展，已日趨成熟，并在眾多中小高爐上推廣使用。同時，近幾年我國濾料材也取得了長足的進步，纖維與超細玻璃纖維復合的耐高溫針刺氈濾料不僅強度提高、使用壽命延長，而且使用溫度提高，可耐260攝氏度左右的高溫，為高爐煤氣干法布袋除塵打下了堅實的基礎，加之采用PLC自動化控制系統，使氮氣脈沖噴吹清灰及卸灰、輸灰均能按程序自動控制，有效地促進了高爐煤氣干法布袋除塵技術水平的提升。
中小高爐干法布袋除塵器的成功使用，為大型高爐上采用干法布袋除塵器奠定了基礎。但是，大型高爐煤氣發生量多，如還采用中小高爐干法除塵的箱體大小規格，要達到同樣的過濾效率，勢必要成倍增加箱體數量，導致整個干法除塵器的故障點增多，占地面積大大增加。采取這種設計思路，其可靠性降低，遠不能滿足大型高爐的需要，影響其正常運行，導致能源介質的失衡，造成巨大損失。
為清除大高爐干法除塵的障礙，瑞帆公司在干法除塵工藝、設備、關鍵配套件、輸灰系統等方面做了系統深入的研究，通過大量的論證，增加單箱體過濾面積，將大直徑箱體（直徑5.2米以上）引入到高爐煤氣干法除塵器中，并采用6米直徑箱體，為干法除塵系統在大型高爐上應用和推廣奠定了基礎。
大型高爐干法除塵的經濟分析
包鋼4號高爐有效容積2200立方米，屬深爐缸矮胖型高爐，高爐煤氣發生量平均為38萬立方米/小時，高爐爐頂壓力正常為0.18兆帕，高爐煤氣的凈化采用濕法兩級文氏管系統。2005年，該高爐上馬了干法布袋除塵系統，至今兩年多運行穩定，各項技術指標均達到或超過設計標準，成為國內2000立方米以上高爐配備煤氣干法除塵的首創。
高爐煤氣除塵系統由濕法除塵改為干法布袋除塵后，高爐生產平穩，除塵系統運行穩定，滿足實際工況的需要。與濕法相比，干法除塵使TRT（高爐煤氣余壓透平發電）裝置年發電量增加2156萬千瓦時，將高爐煤氣熱能回收的溫度提高100攝氏度，壓力的利用率提高60%。同時，因減少高爐修風次數從而每年可增產7700噸，年減排二氧化碳6188噸。以包鋼4號2200立方米高爐為例，其干法除塵系統投產后，可大幅度節約濁環水水費，節省檢修維護費用，節約新水60噸/年。同時，除塵方式的改變，使干法除塵煤氣熱效率大大提高，干法除塵對于配套的 TRT余壓發電系統可提高一倍的發電量，約6000千瓦時，還可將煤氣理論燃燒溫度提高。
設備優化保證大高爐干法除塵順行
布袋是干法布袋除塵器的“心臟”，其性能的好壞直接影響除塵器的使用壽命、除塵效果和整體性能。經過對國內不同材質、不同配比的濾袋進行試驗，結合以往高爐煤氣干法布袋除塵上的使用經驗，最后選用了耐高溫、抗折性、抗拉性較好的針刺氈濾料用于包鋼大型高爐布袋除塵器。
干法除塵器中閥門數量多、品種多，主要有蝶閥、插板閥、球閥、鐘閥等，高爐煤氣溫度高（150攝氏度～260攝氏度），壓力較高（0.2兆帕～0.25兆帕），荒煤氣中含塵量大，要求閥門具有良好的密封性能、剛性和可靠性，以及較高的耐溫性、耐磨性和強度。
當前除塵器系統中的蝶閥、插板閥、卸灰閥等還存在很多問題。比如，蝶閥在正常溫度時開啟關閉很靈活，但遇到高溫時(大于300攝氏度)會出現卡死或關不嚴的問題；插板閥出現過閥板運行到一半就無法動作，造成煤氣大量泄露的問題；密封圈容易磨損從而發生泄露問題；卸灰閥出現易磨損，使用壽命不長等問題。因此，干法除塵系統對閥門的選擇應重點考慮以下問題：
一是蝶閥選擇三偏心、密封副斜置、大錐角結構、內壁噴涂耐高溫及耐磨涂料。該結構的閥門啟動力矩小，流動阻力小，抗沖刷能力強。閥體密封采用高強度硬質合金堆焊，閥板密封采用多層次或“S”型密封形式，可適當延長壽命，達到良好的密封效果。
二是插板閥取消傳統閥板脫開機構，改為機械式限位直接帶動閥門脫開機構，閥板與閥座間隙均勻，運行平穩無摩擦；采用電動裝置驅動、絲桿螺母夾緊機構、全封閉框架式結構，電動裝置結構緊湊、安裝操作方便，且絲桿螺母夾緊力矩大，有助于閥門密封；絲桿螺母副設計成封閉式，防止粉塵進入；閥板導軌采用上導軌形式而不是放在下部，不易因閥箱積灰而造成閥板運行故障；采用特種硅橡膠，在硅橡膠中加入細金屬纖維，可以顯著提高密封圈的抗拉強度，延長密封圈的使用壽命。
三是選用的球閥閥體采用鑄鋼件加工成形，球體表面鍍硬質合金，單閥座流線形通道，采用密封體彈簧具有可調節功能，并且內部噴涂耐磨材料，從而大大提高了使用壽命。
四是干法布袋除塵器煤氣主管和支管上均設有波紋補償器。高爐煤氣中含有硫離子、氯離子等，在干法布袋除塵以后，由于煤氣溫度下降，當低于露點溫度時，煤氣中液體析出附著在管道上，溶解和富集了煤氣中的硫離子、氯離子等，對補償器的不銹鋼波段產生嚴重的腐蝕，甚至會造成波紋補償器泄漏，導致干法除塵器系統不能正常工作。
在輸灰工藝方面，干法除塵機械輸灰存在密封不好、故障多的問題，采取氣力輸送是發展的趨勢。當前采用的正壓氣力輸送在包鋼4號高爐除塵上效果較好，運行2年多未出現問題，而在部分除塵器上則存在彎頭、三通處易磨損問題，使用壽命較短。因此，對氣力輸送的氣固比，輸送管道大小，輸送氣體壓力等參數還需要進一步研究。采用倉儲泵濃相輸灰將是一個發展方向。
煤氣系統防腐蝕問題是大型高爐應用干法除塵需要解決的一個主要問題。高爐煤氣中含有不少腐蝕性成分，當低溫時或遇冷的管壁時，煤氣中的水分析出硫離子、氯離子，對干法除塵系統的波紋補償器腐蝕性強。現部分系統采用特殊材質，但價格昂貴。
采用干法除塵，煤氣收集下的粉塵顆粒細、重量輕、流動性好，運輸過程及堆放時處置不當，易產生二次飛揚污染環境；粉塵中含鋅等金屬元素較多，不易返燒結使用。因此粉塵中的鐵、鋅和其他成分的分離，粉塵中其他金屬的提煉回收，粉塵的二次利用等都是需要研究的課題。
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