顶进顶出形式高炉煤气布袋除尘器在大型高炉上的应用

高炉煤气干法布袋除尘技术在大型高炉上的应用1 前言高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类，目前我国500m3级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘，而1000m3级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少。

根据国家的能源与环保政策，干法布袋除尘代替湿法除尘将是一大趋势。

干法除尘具有不用水、无污染、能耗小、运行费低的优点，属于环保节能项目，位于国家钢铁行业当前首要推广的“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）之首。

干法布袋除尘与湿法除尘相比有以下优点:1）节水，干法除尘基本不用水，而湿法除尘需要大量的冷却水。

2）可提高TRT发电量，由于采用干法除尘后煤气的温度较高，煤气压力损失少，使得TRT发电量增加，一般多发电30%～50%。

3）降低焦比，由于干法除尘后的煤气温度较高，供给热风炉后，风温提高50℃以上，可降低焦比。

4）节电，采用干法除尘后，没有冷却水，也就不需要污水处理系统，可降低电耗。

5）环保，由于不需要污水处理系统，可减少污染。

我公司从在上世纪八十年代初在冶金系统率先开发成功小高炉高炉煤气干法布袋除尘工艺并得到了普及，从事高炉煤气干法布袋除尘设计已有近30年，积累了很丰富的经验，已经掌握了成熟的技术。

为了响应国家政策，节能降耗，必须改变传统的大型高炉采用湿法除尘的观念。

我公司在上世纪九十年代开发了大型高炉煤气干法布袋除尘加压反吹工艺，并成功应用于潍坊钢厂1080m3高炉。

在本世纪初开发了大型高炉煤气干法布袋除尘脉冲反吹气力输灰工艺，已成功应用于承钢、包钢、唐钢、宝钢等企业的大型高炉煤气净化，其中唐钢3200m3高炉是目前国内高炉煤气净化采用干法布袋除的最大高炉。

我公司从仅对高炉煤气干法布袋除尘的设计发展为整个项目的成套供货或项目总承包，并取得了很大的发展。

以下着重介绍大型高炉煤气干法布袋除尘脉冲反吹气力输灰工艺。

2 工艺及技术描述2.1 工作原理2.1.1概述高炉煤气干法布袋除尘装置主要由除尘器箱体（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。

布袋除尘技术在高炉煤气除尘中的应用摘要：在全面实行环境保护与能源节约的背景下，提升高炉煤气除尘技术，强化高炉煤气的除尘效果已成为相关行业现代化建设与发展的必然趋势。

随着高炉煤气除尘技术的不断创新与应用，其除尘净化技术由原有的湿法除尘发展为干式除尘（包括布袋除尘、静电除尘等）。

基于此，以布袋除尘技术为例，从其相关概述入手，对布袋除尘技术在高炉煤气除尘中的应用进行了分析，并对存在的问题提出了相应意见。

1布袋除尘技术的相关概述在全面落实环境保护建设、资源节约建设的背景下，布袋除尘技术取得了一定发展成效，其装备技术、自动化管控技术、产品服务、系统配件、专用纤维滤料在不同程度上得到了提升。

2布袋除尘技术在高炉煤气除尘中的应用机理2.1布袋除尘器滤料的捕集在应用布袋除尘技术对高炉煤气中的粉尘进行净化、清除时，布袋除尘器中的滤料会通过惯性碰撞效应、静电效应、筛滤效应、扩散效应、重力沉降效应等对尘粒进行捕集。

例如，当高炉炉内颗粒较大的粉尘在气流作用下，接近布袋除尘器捕集纤维时进行迅速流转，较大粉尘颗粒受惯性力的作用将偏离气流轨道，并沿着原有的运动轨迹前移，并与捕集纤维发生撞击，在捕集纤维捕集筛滤效应下实现尘粒过滤。

与此同时，当气流穿过布袋除尘器滤料时，在摩擦力的作用下形成静电效应，使尘粒负有电荷，并在电位差以及库仑力作用下对尘粒进行吸附、捕集。

2.2布袋除尘器粉尘层的捕集通常情况下布袋除尘器的滤袋都是由纤维编制而成，在进行净化、过滤时，受扩散、吸附等作用的影响，粉尘颗粒将在滤料网的空隙中形成“架桥现象”从而使减小滤料网的孔径，逐渐形成粉尘层。

由于粉尘层中的尘粒直径在一定程度上小于滤料纤维的直径，从而出现粉尘层的筛滤、截留等，进而提升布袋除尘器除尘效果。

2.3布袋除尘器对高炉煤气粉尘的净化、清除通常情况下，高炉煤气中存在的烟尘、粉尘的粒径分布情况是由小到大进行分布的。

因此，在布袋除尘器工作过程中，含有尘粒的气流会通过布袋除尘器中的滤料，在此过程中颗粒较大的尘粒受重力作用留在滤料中或滤料网的表面上，而颗粒较小的尘粒（小于滤布空隙）受力的冲击、筛滤等作用或留在滤料表面或受布朗运动作用留在滤布的空隙中。

高炉煤气布袋除尘的现状与前景近年来，高炉煤气布袋除尘工艺技术装备日臻完善，配套齐全工艺合理，有力的提高了运行的可靠性，由于布袋除尘能提高高炉煤气质量，具有节能、省投资、降低生产管理费用和解决环保问题等优点，在我国100m3以下的高炉已被普遍所采用。

自1985年在涟源钢铁厂2号（329m3）高炉应用成功以来，在300m3级高炉上也取得今人鼓舞的效果，致目前已有13座高炉采用了布袋除尘工艺流程。

大型高炉煤气采用布袋除尘工艺的目前还不很多。

虽然在中型高炉上有较快的发展，但我国现有300m3级高炉近百座，以现有所占比例（1-17％）还不够多，应予加快推广速度。

以一座300m3高炉为例，采用布袋除尘器，每年可节水：若不循环使用为～300万m3，若循环使用则需补充新水～30m3，节省电～100万Kwh的直接效益。

净煤气质量好（含尘量低、含水量少、温度高～100℃），提高煤气发热值和显热，从而提高风温，降低焦比。

以韶钢1＃高炉为例，每年节焦1500t，如果我们在“八五”期间能有50％的中型高炉煤气采用布袋除尘工艺流程，其效益是相当可观的，为国家节省大量资源，又可降低生铁成本，对于新建高炉来说节约40％左右的投资，对于大型高炉煤气来说，采用布袋除尘系统，其所获得的效果就更好，目前，高炉炉顶煤气余压发电（TRT装置），是炼铁节能的主要技术措施之一，根据日本小仑2＃（1800m3）高炉改用布袋除尘技术的资料，在高炉同一操作条件下，TRT入口处煤气温度由46℃提高到100℃，煤气压力14.2KPa（1.45Kg/cm2）提高到17.05KPa(1.74Kg/cm2),其发电装置出力，由4108Kw提高到5813Kw的良好效果，同时原来用湿法除尘（RSW）的电力消耗由460Kw降低为90Kw ,净煤气含尘量达到3Kg/Nm3以下，我国有相当数量的大型高炉，其煤气除尘方法基本上是塔一文（电）系统，而且也有一定数量的高炉安装有TRT装置，采用布袋除尘能进一步节能降耗，潜力大前途好。

全干式煤气布袋除尘在大中型高炉中的应用文章来源：2012-4-8高炉全干式煤气布袋除尘是“十五”期间国家在冶金行业重点推进，具有共性和关键作用的节能环保技术之一，由于受大中型高炉操作的复杂性和煤气温度难控制等条件影响，一直未能在大中型高炉中推广使用。

近几年该技术不断完善与发展，现已成功运用于大中型高炉，并取得了很好的综合效益。

1.全干式煤气布袋除尘在大中型高炉应用状况包钢4#高炉实施全干式煤气布袋除尘改造后，产生了良好的经济和社会效益，从近期的运行情况看，该系统值得肯定的是余压发电的能力提升，水资源节约，煤气含尘量降低，与湿法除尘相比煤气温度可大幅度提高等。

包钢4#高炉实施煤气除尘改造后按日产铁4400t计算比较湿法除尘可获得的经济效益如表1-1。

表1—1包钢4#高炉煤气除尘改造前后的经济效益对比项目改造前改造后增效/万元节省焦炭0 26.4t/d 3319发电5500kWh 11000kWh 1789补充新水50~60t/d 0 416煤气出口热效率0 提高5%~6% 412.8莱钢3#高炉(750m³)全干式煤气布袋除尘已顺利运行近4年，相比较湿法除尘各项指标效果明显。

表1-2为莱钢3#高炉煤气除尘改造前后的指标对比。

表1—2莱钢750m³高炉除尘改造前后指标对比项目干法湿法备注设备投资/万元1600 2000占地面积/m²1350 4200 有利于老高炉改造补充新水/m³0.01 1.5-2 节水占铁前的60%电力消耗/(kWh/t-p) 0.1 3.5水污染无有污水治理无困难另外投资煤气温度/℃100-200 40煤气粉尘含量/(mg/m³) 40 50-60 提高煤气质量煤气水分含量/(g/m³) 40 50-60 提高煤气质量TRT发电量提高45%项目干法湿法备注热风温度/℃提高50按2006年我国产铁能力4.04亿t计算，其中750m³以上高炉产量占总产量70%计，如果采用全干法除尘与TRT发电技术，与湿法除尘相比，则每年节水约5.6亿t，TRT可多发电56亿kWh，在生产运行中节电13.736kWh，提高热风温度15℃，降低焦比4.59kg/t，全年节焦约69.78万t，因此，全年产生的经济效益为水费：5.6亿t×4元/t=22.4亿元；电费：(56+13.736)亿kWh×0.5元/(kWh)=34.868亿元；节焦：69.78万t×1000元/t=6.978亿元；合计：22.4+34.868+6.978=64.246亿元。

布袋除尘器在高炉煤气净化中的应用摘要：介绍布袋除尘器在高炉煤气净化中的应用，分析高炉煤气的性质和净化的工艺流程。

关键词：高炉煤气烟气除尘布袋除尘器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。

1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。

¾过初步净化的粗煤气¾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。

2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Ô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。

300m3高炉煤气布袋除尘系统设计特点及使用效果宣化钢铁公司炼铁厂5号、6号高炉（均为300m3）自建成投产以来，一直沿用湿式煤气除尘系统。

含尘污水通过两条直径300mm的地下管道向原小高炉干渣场渗坑排放，排污量平均每天约600t。

目前渣场泥量已饱和，铺设的两趟管路已有一条完全堵塞，另一条也经常出现堵塞现象，而且管路因其上方已构筑建筑物无法维修，已危及正常污水排放。

由于排污受影响，使得洗涤水质极差，直接影响生产，而环保法对污水渗坑排放明令禁止，排污费加倍征收。

为此，对炼铁厂中型高炉煤气采用布袋除尘工艺进行工程设计。

5号、6号高炉布袋除尘系统已投入运行。

从整个系统运行情况看，布袋除尘在除尘效率、节水、节电、治理环境污染等方面表现出了湿式除尘无可比拟的优越性。

设计中一些新的、成功之处得到了充分的证实，同时也出现了一些问题。

1、布袋除尘设计概况1．1平面布置布袋除尘系统由布袋除尘器组、煤气加压机站、仪控室、输灰系统等设施组成。

1．2工艺流程荒煤气经过重力除尘器初步净化后进入布袋除尘器进行精除尘。

在滤袋连续不断净化煤气的过程中，滤袋内壁的灰尘逐渐加厚，当滤袋内外煤气压差达到指定值时开始反吹。

反吹采用煤气加压机加压反吹和事故放荒反吹两种方式。

捕集的灰依次经Ф300mm×450mm叶轮给料机、气动卸料球阀，中间仓和Ф300mm×450mm叶轮给料机卸入埋刮板输送机内，由埋刮板输送机经斗式提升机送至55m3灰仓中，最后经卸灰机加湿后卸入汽车内，由汽车送往选烧混料厂进行综合利用。

过滤后获得的净煤气进入净煤气管网。

1．3设计参数及技术特性（1）设计参数一座高炉煤气发生量：4.5～5万m3／h（标况）高炉炉顶的正常温度：325℃；最低温度：280℃；最高温度：413℃，炉顶煤气压力：0.015～0.020MPa；重力除尘器后荒煤气含尘量：5～12g／m3；重力除尘器后粉尘的堆比重：0.45g／cm3。

大型高炉煤气全干式布袋除尘技术高炉煤气干式布袋除尘技术是21世纪高炉实现节能减排、清洁生产的重要技术创新,可以显著降低炼铁生产过程的新水消耗、减少环境污染,已成为现代高炉炼铁技术的发展方向。

高炉煤气干式布袋除尘技术已有30多年的发展历程。

2007年1月,中国自主开发的高炉煤气全干式低压脉冲布袋除尘技术在迁钢2号高炉(2650m3)获得成功,完全取消了备用的煤气湿式除尘系统。

研究开发了煤气温度控制、除尘灰浓相气力输送、管道系统防腐等核心技术,使中国在大型高炉煤气全干式布袋除尘技术达到国际先进水平。

优化集成工艺流程和系统配置通过研究分析国内外高炉煤气干式布袋除尘技术应用实践,对加压煤气反吹除尘技术和低压脉冲除尘技术进行了系统的对比研究,设计开发了高炉煤气全干式低压脉冲布袋除尘工艺。

迁钢2号高炉采用14个直径为4600mm的除尘箱体,箱体为双列布置方式,两列箱体中间设置荒煤气和净煤气管道,煤气管道按等流速原理设计,使进入各箱体的煤气量分配均匀,整个系统工艺布置紧凑、流程短捷顺畅、设备检修维护便利。

采用低滤速设计理念,确保系统运行安全可靠。

每个箱体设滤袋250条,滤袋规格<160mm×7000mm,单箱过滤面积880m2,总过滤面积12320m2。

设计中加大了滤袋的直径和长度,高径比降低,滤袋结构尺寸更加合理;扩大了箱体直径,使除尘单元的处理能力提高,减少了箱体数量、建设投资和占地面积。

表2是迁钢2号高炉煤气全干式布袋除尘工艺技术参数。

煤气温度控制技术煤气温度控制是布袋除尘技术的关键要素,正常状态下,煤气温度应控制在100～220℃,煤气温度过高、过低都会影响系统的正常运行。

采用煤气干式布袋除尘技术,高炉操作要更加重视炉顶温度的调节控制。

炉顶温度升高时采取炉顶雾化喷水降温措施,同时在高炉荒煤气管道上设置热管换热器,用水作为冷却介质,将高温煤气的热量通过热管传递,使水汽化吸收煤气热量,可以有效地解决煤气高温控制的技术难题。

顶进顶出形式高炉煤气布袋除尘器在大型高炉上的应用【摘要】随着近几年钢铁业的快速发展，大中型高炉的普遍应用及能源短缺，以往小型高炉煤气干式布袋除尘系统由于单体设备过滤面积太小，造成除尘系统的投资和占地过于庞大，因此新式大型高炉煤气干式布袋除尘器优势明显，应用前景广阔，已经在生产实践中取得了显著的效益【关键词】顶进顶出全干式布袋除尘器气力输灰1 前言高炉煤气干式布袋除尘技术是钢铁行业推广的“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）技术之一，国内的钢铁企业高炉煤气除尘净化基本上普及了全干式布袋除尘技术。

在国内已经投产的大中型高炉的布袋除尘系统均采用中小型布袋除尘器，直径大多数为DN3400、DN4000、DN5200，筒体的一般结构是侧进侧出形式的，煤气气流从除尘器下部侧面进入，过滤后的净煤气从除尘器顶部引出，脉冲阀门单侧布置。

侧进侧出的筒体形式，气流在筒体中分配不均匀。

并且煤气主管从框架中间向两侧箱体分配气流，阀门、补偿器等设备集中在除尘框架里面，阀门所在平台空间拥挤，设备检修困难、煤气泄露后通风条件不好，存在较大的安全隐患。

针对以上问题，中冶京诚优化了除尘器筒体进气出气方式和内部结构，除尘器采用大直径（DN6000）和顶进顶出的过滤方式。

顶进顶出的大直径布袋除尘器应用于邯郸7号高炉易地大修技术改造工程3200m3高炉工程，系统投产以来，各项运行指标均达到行业先进标准。

2 邯钢3200m3高炉煤气干式布袋除尘系统工艺简介2.1 工艺流程简述本系统采用氮气脉冲喷吹、气力输灰方式，流程如下：荒煤气经重力除尘器后，进入布袋除尘系统。

煤气总管按照等流速原则设计成变径管。

荒煤气总管内壁喷涂耐磨材料，同时起到隔热和耐磨作用；筒体荒煤气支管采用16Mn耐磨钢管并在外壁包扎保温隔热层。

每个6米布袋除尘器筒体内装有420条氟美斯滤袋，荒煤气流经滤袋后，灰尘被阻在滤袋外，滤袋内的净煤气由筒体顶部的净气支管进入到净煤气总管，再经调压阀组减压、消声器降噪（或经TRT余压发电系统）并入高炉煤气管网供各用户使用。

大型袋式除尘器在燃煤火力发电厂锅炉尾气治理中的应用探析关键词：除尘器袋式除尘静电除尘在电力企业不断进步和发展中，能促进我国国民经济水平的提升。

在各个生产和经济增长发展下，作为基础行业将保证各个行业的稳定执行。

因此，在文章中，对大型袋式除尘器做出分析，保证其能应用到燃煤火力发电厂锅炉尾气治理中，促使其发展效果的形成。

在我国经济社会发展中，电力工程为其中的主要部分。

为了促使其工作作用的发挥，我国的产煤数量不断提升，其为逐渐增长趋势。

我国的资源结构是以火电为主的，随着用电水平的不断降低，其投资效益也在逐渐增大。

在巨大的电力市场下，燃煤锅炉消耗数量不断增长，引起大量含尘烟气的产生，为了对其消除，可以使用高效除尘器。

近几年，随着我国环境保护政策的提出，为其提出工作要求，并加强对工作的重视。

所以，使用除尘器，将其应用到火力发电厂锅炉中进行除尘，将促使其发展趋势的实现。

因此，在我国电力建设和发展中，将保证工作的稳定执行。

1 火力发电厂锅炉除尘器应用情况火力发电厂锅炉除尘器的使用，从开始的干式旋风除尘、多管旋风除尘到麻石水模除尘、静电除尘等。

当前，随着我国环境保护政策的提出，为其做出更高要求，确保滤袋国产化，保证其使用寿命的增加，以实现布袋除尘的整体建设。

我国燃煤电厂在实际运行期间，主流除尘器的使用，还在利用静电除尘器，但是，该设备对0.1μm的尘粒无法获得较高的除尘效率，具备的除尘性能也不会优于电阻的支配，从而导致除尘性能的不断降。

一般情况下，除尘器效率的使用，将受煤种的变化，产生很大影响，尤其是低硫煤种，在收尘工作中较为困难。

随着我国对环保要求的不断提升，在结构和工作原理上还面对很大局限，在逐渐运行下，除尘器内部的各个组件、结构不断变化，将影响除尘效果。

电除尘器在使用期间，由于费用较高，在长期使用下，也会给内部结构造成很大损坏，所以，为了维护其正常使用，需要对其维修[1]。

2 布袋式除尘器的应用袋式除尘器的应用，具备高效性、稳定性以及可靠性，将其应用到冶金、建材或者化工等产业，将促使其广泛应用。