高炉煤气干式布袋除尘系统配置方案探讨【摘要】干式布袋除尘系统的筒体型号、过滤速度和过滤面积是直接影响除尘效率的关键因素。中冶京诚通过实际参与设计和投产后走访，认真吸取设计和实际应用的经验和教训，逐步形成了干式布袋除尘系统配置方案的设计原则，为高炉煤气干式布袋除尘系统配置方案的选择和参数确定提供参考。
【关键词】高炉煤气布袋除尘筒径和滤料气力输灰
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，该技术以其除尘效率高、减少二次污染、降低水消耗和动力消耗、提高炉顶煤气余压发电量等技术优点，已经成为当今高炉煤气除尘技术的发展方向。
干式布袋除尘系统的筒体型号、过滤速度和过滤面积是直接影响除尘效率的关键因素。中冶京诚通过实际参与设计和投产后走访，认真吸取设计和实际应用的经验和教训，逐步形成了干式布袋除尘系统配置方案的设计原则，为高炉煤气干式布袋除尘系统配置方案的选择和参数确定提供参考。
2 布袋除尘器筒径和滤料的选择
2.1 布袋除尘器筒径
布袋除尘器筒径的选取是根据不同高炉的煤气发生量来确定的，又兼顾考虑过滤效率、系统占地大小和投资等因素。一般常用
筒径尺寸为dn3400、dn4000、dn5200、dn6000，根据炉容大小不同，基本按照下表的规律选择筒径（如表1）：
2.2 布袋除尘器滤袋规格
滤料的材质和性能对高炉煤气干式布袋除尘系统运行的稳定性和可靠性具有重要影响。从过滤效率和安装方面考虑，滤袋过滤方式一般选择外滤式，滤袋材料选择氟美斯（玻璃纤维+p84复合针刺毡），氟美斯与其他滤袋相比具有过滤效率高、机械性能强等优点，氟美斯过滤速度最高可达1.2m/min。
考虑到如果滤袋过滤负荷过重，更换布袋会很频繁。因此设计中正常过滤速度取值一般不大于0.8m/min（高炉投产初期过滤速度控制在1.2m/min以内即可）。为了延长布袋使用寿命，减少更换布袋的工作量，最好要求过滤速度为0.6m/min以下。
常用的氟美斯布袋规格分为直径130 mm或160 mm两种，受反吹效果的限制，长度一般为6 m、7m或8m。滤料规格一般为ф130×6000mm、ф160×7000mm、ф160×8000mm。其中，最常使用的滤袋规格为ф160×7000mm（如表2）。
2.3 布袋除尘器的形式
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，采用高炉煤气除尘器顶进顶出的过滤方式，增强了气流在筒内流动的稳定性；煤气气流采用顶进顶出方式，荒煤气从筒体顶部中心自上而下，保证了气流分配均匀，避免了局部布袋底部磨擦破损，高炉灰在管道内有重力沉降过程；氮气双侧脉冲喷吹清灰，合理地利用脉冲阀的喷吹能力，有效地保证了良好的清灰效果；脉冲阀双侧布置还有利于花格板受力均匀，延长滤袋使用寿命，除尘效率更高（如图1）。
3 布袋除尘系统输灰方式的选择
布袋除尘系统输灰分为机械输灰、气力输灰两种形式。机械输灰的基本流程为：布袋除尘箱体—→卸灰球阀—→中间灰仓—→卸灰球阀—→回转给料机—→埋刮板输送机—→斗式提升机—→灰仓—→加湿搅拌机—→汽车外运。机械输灰工艺的缺点是埋刮板输送机与斗式提升机属于链条式设备，很容易出现故障。并且设备密封性差，容易造成二次扬灰，运行环境恶劣。
目前大中型高炉均由最初的机械输送改变为气力输送，气力输灰的基本流程为：布袋除尘箱体—→卸灰球阀—→钟形阀—→切断球阀—→输灰管道—→大灰仓—→加湿搅拌机—→汽车外运。气力除灰与传统的机械除灰方式相比，有其独特的优点：自动化水平高、环保效益好、设备投资少、维修维护量小、维修维护费用低[1]，占地面积小，便于布置，，没有扬尘，有效地解决环境污染等环保
问题。
高炉灰常用的气力输送技术包括正压稀相、浓相气力输灰技术两大类，稀相输送要求输送源压力低（＜0.07mpa）、输送流速快（15～30m/s）、悬浮颗粒状、固气比＜15：1；与浓相输送要求输达气源压力高（＞0.4mpa）、输送流速慢（2～8m/s）、栓柱流状、固气比＞20：1相比，稀相输灰投资低，多用于干式布袋除尘系统中高炉灰的输送。
4 dn6000顶进顶出形式布袋筒体的应用实践
邯钢7号高炉易地大修技术改造工程新建1座3600m3高炉，配套的高炉煤气布袋除尘净化系统的具体方案如下：
4.1 高炉煤气参数
4.2 布袋系统设计方案简述
布袋除尘系统流程如下：
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。
附着在滤袋外壁的高炉灰，用脉冲氮气反吹，使其抖落，汇集在除尘器下部锥体。沉积下来的高炉灰达到设定灰位后，打开排灰阀门，使其均匀下落到输灰管道内，采用气力输送至灰仓集中，定时加湿搅拌后由汽车运走。布袋系统具体参数如下（如表3）。
4.3 干式布袋除尘系统应用成效
邯钢3600m3高炉自2009年7月投产以来系统运行稳定，使用状况良好，气力输灰设备性能稳定。经检测高炉煤气中含尘量＜5mg/m3，完全满足后续煤气用户使用要求。
5 结语
高炉煤气干式布袋除尘工艺简单、运行成本较低，是当今冶金企业节能环保重要措施。而适当的滤料和筒体形式、正确的筒径和过滤面积的选择可以有效地保证布袋系统的除尘效率。中冶京诚开发的大直径顶进顶出形式的布袋除尘设备相对于常规形式的除尘筒体，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。
参考文献：
[1]邓茂忠，杨定生，林冬.《气力输灰技术在韶钢8号布袋除尘系统中的应用》[j].南方金属，2012年第184期：43-44页.
