大型高炉煤气全干法袋式除尘技术与设备 当前位置:首页技术示范
 

    大型高炉煤气全干法袋式除尘技术是一项新兴的高炉炼铁环保型除尘技术。与湿法除尘相比,干法布袋除尘具有基本不用水、不会产生水污染、能耗小、运行费低 的优点,属于环保节能项目,经济效益和社会效益显著,位于国家钢铁行业当前重点推广的“三干一电”(高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤 气余压发电)技术之首。

    近年来,国内部分3000m3级以上特大高炉开始采用高炉煤气全干法袋式除尘技术,与传统湿法除尘技术相比,全干法袋式除尘技术具有以下优点:

  1、投资省且占地少。该工艺节省了循环水、泵房、沉淀池、污泥处理等系统,总投资为湿法的50%~70%,同时建设速度快。干法除尘占地约为湿法除尘占地的70%,为钢厂节省了空间。
   2、节约水电,有助于环保。干法除尘基本不用水,3200m3高炉煤气除尘系统约可节水1000吨/小时。同时,采用干法除尘,没有冷却水,无需污水处理系 统,只有间断运行的设备用电,耗电约为湿法除尘的10%,并从根本上解决了污水排放不达标、污染物转移等隐患,有助于当地环境的改善。
  3、提高发电量,降低焦比。干法除尘后煤气的温度较高,煤气压力损失少,使得TRT的发电量比湿法除尘提高30%~50%。同时,除尘后煤气温度比湿法除尘后煤气温度高50℃~70℃,用于热风炉燃烧,可大大提高理论燃烧温度,节约焦炭8~10kg/tFe。
   4、缩短高炉休风时间,提高产量。一方面,湿法除尘系统为串联形式除尘设备,除尘设备发生故障,高炉必须休风才能检修;而干法除尘是多个除尘单元并联布置, 若某个除尘箱体发生故障,可对该箱体离线检修,不影响高炉正常生产。另一方面,干法袋式除尘过滤精度高,净煤气含尘量可达到≤5mg/Nm3,这样就可以 大大延长TRT透平机转子的使用寿命及延长热风炉的炉龄。
  5、可节约检修人力成本,并实现除尘灰的综合利用。干法除尘的操作检修人员为湿法除尘的1/2,其除尘灰可直接掺入到烧结配料,也可用于铺路、烧制高强砖等。
  6、武钢3800m3高炉煤气全干法袋式除尘系统净煤气出口含尘量稳定在5mg/m3以下。相对湿法而言,干法除尘可以省掉几乎全部水电。和同级别的高炉湿法除尘相比,武钢3800m3高炉煤气干法袋式除尘每年可以节约循环水量约2000万吨,节约新水约100万吨,节电 1600×104kWh,大大减少了运行费用;采用煤气干法除尘技术,TRT发电已达到50kWh/t,比煤气湿法除尘增加发电量30%以上,每年干法除 尘比湿法除尘多发电约4500×104kWh。此外,该工艺还可以省去污泥、污水处理费用等。
  特大型高炉由于容积大,炼铁生产更加稳定,平稳的炉顶压力和煤气温度为全干法除尘工艺系统顺行创造了更好的外部环境。而特大型高炉煤气采用全干法除尘工艺,其效益更加显著,是值得大力推广的工艺技术。

    适用范围

    大型高炉煤气全干法袋式除尘技术与设备适用于钢铁行业大型(>3200m3)高炉煤气除尘。

    主要技术内容

    一、基本原理

    高炉煤气经重力除尘和旋风除尘后,由荒煤气主管分配到布袋除尘器各箱体中,并进入荒煤气室,颗粒较大的粉尘由于重力作用自然沉降而进入灰斗,颗粒较小的粉尘随煤气上升。经过滤袋时,粉尘被阻留在滤袋的外表面,煤气得到净化。净化后的煤气进入净煤气室,由净煤气总管输入煤气管网。

    工艺流程如下图:

    二、技术关键

    (1)荒煤气参数调制技术。针对高炉在发崩料、座料时,短时温度可达400℃--600℃的问题,采用直接喷雾冷却方式,将荒煤气温度降到260℃以下。

    (2)荒煤气预除尘技术。荒煤气进入袋式除尘器之前进行预除尘,得到半净煤气。半净煤气进入袋式除尘进行精除尘后,最终达到满足使用要求≤5mg/m3的净煤气。

    (3)大直径除尘器箱体技术。开发大直径除尘器箱体,单箱体的过滤面积由原来不到600m2,增加到1100--1650m2,使3000--5500m3高炉的除尘器箱体数量维持在10--16个。

    (4)滤袋及滤料技术。采用长袋(8.0m),袋笼分节,换袋无障碍。采用高温P84复合滤料,具有耐高温、高过滤精度、高强低伸、低阻力的经济性能。

    (5)大直径除尘器低压长袋脉冲喷吹技术。研发双向电磁脉冲喷吹装置,并使每个脉冲阀所带布袋数量接近,负荷分配合理。开放高速低阻引射喷嘴,喷嘴安装在喷吹管上,分别对应每条滤袋,喷嘴的数量由工艺条件决定。同一个喷吹管上的喷嘴采用不同孔径,确保脉冲气流量进入第一个滤袋和最后一个滤袋的差别在±10%以内。

    (6)气流组织分布技术。除尘器主管道采用了等静压设计,保证进入除尘器筒体的风量偏差<5%,确保煤气主管道气流均匀分布到每个除尘筒体。

       (7)气力卸、输灰技术。研发压力可调式正压气力输送装置,采用氮气和高压净煤气(高炉煤气干法袋式除尘器净化后的煤气)作为输送介质。正常工况下采用高炉煤气,调试和检修工况下采用氮气,两者之间可以灵活切换。

    典型规模

    3200m3高炉。

    主要技术指标  

    煤气含尘量≤5mg/m3;过滤效率99.95%;过滤阻力<2000Pa;煤气回收率100%;TRTBlast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,高炉煤气余压透平电装置发电量≥45kW.h/t铁。

    主要设备 

    由除尘器箱体(净煤气室、荒煤气室、灰斗组成,荒煤气室、净煤气室之间用花板隔离)、脉冲反吹系统、卸输灰系统、阀门、膨胀节、电气、仪表及自动化控制系统等组成。

    投资效益分析

    一、投资情况

    总投资5900万元,其中设备投资3548万元;运行费用300万元/年。

    二、经济效益

    充分利用高炉煤气的压力能和热能,使TRT发电量增加30%--50%,提高热风炉风温50%以上,降低高炉焦比,节省焦炭8--10kg/t铁。除尘灰可直接摻入烧结配料,也可用于铺路、烧制高强砖进行综合利用。