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布袋除尘器在高炉煤气净化中的应用

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   高炉在冶炼过程中产生大量含有CO和粉尘的高温荒煤气,其热值一般在2000~3100大卡/m3左右,属低热值煤气,与转炉煤气一样已成为钢铁企业重要的二次能源,如不治理与回收即污染环境、危害身心健康又浪费能源。
   早期高炉煤气的净化主要采用洗涤塔、文氏管等湿法洗涤除尘。虽然达到了煤气净化的目的,但湿法存在许多难以解决的弊病,如耗水量大、废水中含有CN-、S2-、酚类、铅、锌等重金属后期难以处理;净化系统设备繁杂;洗涤设备腐蚀结垢严重;煤气显热不能回收;煤气中含水分较多造成热值下降等缺点,阻障了湿法净化工艺的应用。因此高炉煤气干法净化越来越受到人们的重视。
一、高炉煤气净化工艺流程
   本溪北台钢厂现有2座450m3高炉,高炉煤气净化系统主要由重力除尘装置、袋式除尘器、氮气喷吹装置、输灰装置等组成。
   从高炉出来的高温荒煤气进入重力除尘装置,由于气流速度降低故大颗粒粉尘首先被除掉,荒煤气在这里有两个作用,其一去除部分大颗粒粉尘(往往带有火星),降低了荒煤气中粉尘浓度又保护了后部滤袋的安全、其二降低了荒煤气温度。?-过初步净化的粗煤气?-过袋式除尘器净化后进入煤气柜,主要作为高炉热风炉燃料,剩余部分用于其它场合。
   当高炉荒煤气温度高于250℃时,高炉炉顶放散煤气或喷水降温,以保护滤袋安全。
   由于国内部分铁矿石中含有金属锌伴生矿(约30%),而锌在高炉内蒸发变成气态锌,离开高炉冷却后又冷凝成微小颗粒,这些微小的锌颗粒遇到空气后马上反应生成ZnO并放热燃烧。因此收集下来的粉尘在离开煤气净化系统前应与空气隔离,并用湿式排灰机将其成球后外排,以防在净化系统附近燃烧造成整个系统的安全等隐患。
二、高炉荒煤气的性质
   高炉荒煤气的产生是由于碳在高炉中还?-铁及不完全然燃烧形成的,因此其主要可燃成分为CO,但由于空气中N2含量占主导地位,因此高炉荒煤气中主要成分是N2,其次是CO。其主要成分见表1:
高炉煤气性质
   高炉荒煤气中产生的粉尘,主要是冶炼过程中荒煤气夹带及金属蒸发冷凝物,其主要成分是SiO2,粉尘颗粒细小且粘,粉尘主要成分见表2:
粉尘主要成分
三、 袋式除尘器主要技术参数
袋式除尘器是煤气净化系统关键设备,其运行好坏直接影响到热风炉燃烧,从而影响高炉的正常运行。
高炉荒煤气从高炉出来时压力很高,故煤气净化系统采用正压式,由于袋式除尘器处于正压状态,所以除尘器的外壳采用采用圆截面多箱结构(共8箱体)。
每台除尘器主要技术参数如下:
1处理荒煤气量:平均106000m3/h     最大130000m3/h
2过滤面积:共计3760m2    单箱470m2
3过滤风速:0.45~0.79m2/min
4除尘器壳体规格:Φ3424×12    H=15.45m
5滤袋数量:192条
6滤袋材质:氟美斯针刺毡
7滤袋规格:Φ130×6000mm
8粗煤气温度:100~250℃   最高 400℃
9煤气压力:高压:0.12~0.15MPa   常压:0.03MPa
10设备阻力:1200~1800Pa
11脉冲阀数量:17个
12压缩空气耗量:15m3/min
13压缩空气压力:0.2~0.4MPa
14入口荒煤气含尘量:常压:12g/m3  高压:6g/m3
15出口净煤气含尘量:<10mg/m3
四、 小结
4.1净化后煤气中含尘浓度平均低于10mg/m3,保证了净煤气质量,延长了热风炉寿命;
4.2用氟美斯滤料其使用寿命可达2年以上;
4.3用氮气喷吹清灰使系统更安全可靠,比早期的放散反吹简单,操作方便,同时改了周围环境;
4.4除尘器阻力连续稳定在1500Pa以下,清灰后阻力降到800~1000Pa;
4.5由于采用干法净化,热风炉送风温度提高约60℃有效地降低了高炉焦比;
4.6荒煤气温度不易控制,底部灰斗排灰不畅,排灰阀堵塞现象?-常发生;
4.7干法净化工艺在大型炉(超过1000m3)应用尚有很多问题,过多的箱体,占地面积大,布置和维护都不易解决。
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