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高炉煤气净化布袋除尘器是如何高效除尘的

发布日期:2017-05-18 08:19 作者:admin

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。
  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。经过初步净化的粗煤气,经过布袋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有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:

表1高炉煤气性质
煤气成分
CO
CO2
H2
CH4
CmHn
N2
热值
%
15~20
22~26
12
03
01
55~60
2000~3100
煤气温度℃
100~250(除尘器入口)
炉顶荒煤气:正常:200~300 瞬时:500
煤气压力MPa
0.02~0.45

  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: 

表2粉尘主要成分
粉尘成分
SiO2
CO
MgO
AL2O3
Fe2O3
烧失量
%
17~25
11~15
3~8
10~15
5~15
11~15
粉尘颗粒
um
5
5~10
10~20
20~30
40~50
50
%
15
8
10
3
3
36
粉尘堆积比重
0.20~0.45

  3、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 电磁脉冲阀数量: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
  4、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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