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高炉煤气干法除尘技术发展现状及宝钢应用前景


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2o  ̄第 6 o7 期  总 第 14期  2

高炉煤气干法除尘技术发展现状及宝钢应用前景 
田敬龙  
( 山钢铁股份有限公司宝钢分公司能源部 ,

宝 上海 204) 09 1  

【 摘

要 】在对高炉煤气干法除尘技术 应用现状进行综合分析 的基础上结合宝钢实际 , 出宝钢应用此  提

技术 的相关建议 。   【 关键词 】高炉 ; 干法除尘 ; 钢铁 

I 中图分类号】T 57 F4 

【 文献标识码】B  

I 文章编号】10- 74 07 6 02-2 0666( 0) -000  2 0 -

Pr s n   iu t n o   y Pr c s  si g Te h o o y o   a t Fu n c   s e e t S t a i   f Dr   o e s Du t   c n l g   f Bl s  r a e Ga   o n
a d Is Ap l a in Pr s e t i   o h n I o & S e l Co ,Lt . n   t  p i to   o p c  n Ba s a   r n c t e  . d 
T AN  igln   I Jn — g o

(nryS ucsD  聊m    r c   o B oh nI n& S e  o t. hn hi2 04 , 由 E e   ore   Ⅱ g o Ba h C . asa r f n , o t lC . d,S ag a 0 9 1 e ,L      

【bt c] Teapctnpe n sutno  edypoesdsn eho g f A s at h plao  r et iao ft  r r s utgt nl yo r ii s  t i h c   i c o  
ba tfr a e g s a a ay e  c mp e e sv l a d h n ae  o  te p a t e f  a s a   ls  u n c   a w s n lz d o rh n iey n  te  b s d n h   rc c  o B oh n i
Io & Se lCo, Ld , r ltd s g et n   n a pyn   hs tc n lg   n B oh   rn &  rn te  . t. eae   u g s o s o   p li g ti  e h oo i y i  a s a Io n
S e l C . t .w r   as d  te   o ,L d e e r i . e

【 e  od 】b s f nc; r p cs d sn; r  n t l K yw rs l t u ae dy r e   u g i nad s e a r  o s t i o e 

1 高炉煤气干法除尘技 术应 用现状   
据调查, 本在役的大型高炉 中, 日 采用了全干法  除尘 1 座、 1 干湿两用的有 2 9座 , 湿法除尘 的有 l  8 座 。据 了解 ,在 日本 住 友金 属 工业公 司鹿 岛厂 

() 5 煤气净化效果好 : 煤气含尘低于 3m / ̄  g ; m  () 6 可充分利用煤气显热 : 净煤气温度比湿法提 

高约 10℃; 0  
()干式 Ⅱ  可多发电 3%以上。韶钢 2o  7 0 5o m 高炉应用干法除尘技术后 20 全年 T T 3 06 R 发电平 

2 80 m 高炉、神户制钢公 司加古川厂 3 50 m # 0  3 4 # 0    4 高炉 、 千 叶厂 6 13 m 高炉均 已采用 干法 除  椰 * 5  s 5
尘。我国高炉煤气干法除尘技术近年来也得到了飞  速发展。高炉干法除尘是 中国钢铁工业协会重点推  荐应用的高炉煤气净化技术,已经采用全干法除尘  的大中型高炉主要有 : 莱钢两座 2 1  3 28 m x 通钢 18  06
m、 3 韶关 20  3 50 m x 柳钢 18  3 00 m x 攀钢 15   3 3 0 m。与  湿法除尘相比, 不仅简化了工艺系统 , 从根本上解决  二次水污染及污泥的处理问题 ,而且配合干式 T T R 

均达 5  W?/铁 , 0k h t 高于宝钢 3  W? t 6k h 铁约 3%。 / 9  

2 应用 高炉煤气千法除尘技术的关键问题 
采用布袋干法除尘的主要关键技术是炉顶煤气 
温度控制 、 布袋材质的耐热性和使用寿命、 清灰方式  和休风时煤气置换等。   21 快捷 有效 的煤气 调温 系统  .


干法除尘采用布袋过滤,布袋的工作温度范围  般在 9- 6 0 20℃, 瞬时可工作在 30℃。 0 如果煤气 

可合理利用煤气显热 . 显著提高发电水平。 根据莱钢  2 1  3 2 8m 、 韶钢 2O   , 5 0m 等高炉全干法除尘 的工程建  设和运行实绩 , 与传统湿法除尘 比较 , 高炉煤气全干  法 除尘 技术 主要优 点如下 :  

温度超出温度范围有可能造成布袋损坏。理论上 当   煤气 温度高于 20℃, 6 可能会烧坏布袋 ; 当煤气温 
度低于露点时 , 中的水分造成粉尘粘结 , 煤气 附着在  布袋上损坏布袋。.   高炉正常生产时炉顶煤气温度在 10 20℃ 0。5   之间, 干法除尘不存在风险。 当高炉受开炉 、 复风、 低  料线 、 崩滑料等因素影响 , 可能导致炉顶煤气温度发  生大幅度波动 , 甚至 出现大于 50 ℃的情况 , 5 此时 

() 1投资省 : 干法投资仅为湿法投资的 7 %; 0  
() 地少 : 2占 面积不到湿法 的 5 %; 0   () 3不耗水, 少污染 : 吨铁节水 0   . m ; .0   7 8  
() 4动力消耗少, 节电效果明显 ;  

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冶  金   动  力 

2  1

必须切换到煤气调温系统 , 或降温 , 或升温, 煤气  使 温度一 直处 于 9 ~ 6 ℃范 围 内, 保 证全 干法 除尘  020
的 布袋 处于安 全状 态 。   22 布 袋材质 的耐 热性和 使 用寿命   -

灰球阀选用气动球阀 , 灰尘排 出装置选用刮板式。   占 地 面积与 韶钢基 本 相 同。   因此 ,高炉煤气全干法除尘能满足高炉煤气处  理需要 . 不必设置水清洗备用设施。 全干法除尘优点  很多 : 节水 , 节能 , 比湿法除尘增加 T T 相 R 发电量等  等:目 的全干法布袋除尘工艺不惧怕炉顶煤气温  前

从莱钢、 首钢、 攀钢 、 韶钢等企业的使用情况看 ,   目前 布袋材质 主要有氟美斯 90 和 N m x两种 , 86 oe   其工作温度范围在 9 ~ 6 0 2 0℃, 使用寿命 2 3 , ~ 年 可  基本满足高炉生产需要。   23 布袋 清灰 方式  . 采用 氮气 反吹 , 简单 而可 靠 , 反吹 氮气 量 只有煤  气总量十万分之一 , 对煤气质量几乎没有影响。  

度升高,采用炉顶打水法和放散法能够解决这个问  题: 全干法布袋除尘能应用于 2 0 立方米级的煤气  50
净化系统 ,到 目前为止没有发生过什么影响高炉生  产的故障。  

4 宝钢高炉应 用干法除尘技术可行性分析 
宝钢 1高炉计划于 20 年 9   08 月进行大修。为  了贯彻 国家节能方针 。 相关技术人员认真跟踪国内   外高炉煤气干法除尘技术进展基础上。通过到典型 
企业实地考察 。对高炉煤气干法除尘技术有 了更深  入了解 。 建议宝钢 1高炉大修方案中采用干法除尘    技术。主要因为 :   41 技术 日 . 臻成熟 。 国内外企业的应用实绩和技  从

3 现 有高炉煤 气 干法 除尘 技术 的关 键 问题  对策 
20 年 6 06 月相关技术人员 赴韶钢和莱 钢对这  两家公 司高 炉煤气 系统全 干 法 除尘工 艺 、生产 和设 
备状况 以及使 用 中存 在 的问题 等进 行 考察 。  

韶钢 2 0  3 50m 高炉采用全干法布袋除尘 ,由韶  钢设计院 自主设计 ,05年 8 20 月投产 ,至今运行正  常 。没有发生过因干法除尘故障引起的高炉减风和  休风情况。净煤气含尘量长期控 制在 0   g 3   . m/ 以 3 m 下。   在系统中设置了煤气降温设施 以应对可能出现  的入 口 煤气温度过高的情况 ,另外在煤气总管入 口   处设置了紧急放散阀.用于当煤气温度过高时进行 

术发展趋势看 , 国际上相关技术成熟 , 国内技术也正  在迅速发展 。 现已成功应用于韶钢 20  3 50m 高炉 . 表  现出很好的节能效果 , 取得 了明显的经济效益 。   42 代表可持续发展方向。 . 高炉煤气全干法除尘是  中国钢铁工业协会重点推荐应用的高炉煤气净化技  术, 从高炉的可持续发展的观点来看 , 全干法高炉除  尘所具有 的优点正是代表可持续发展的方向。  
43 有很好的节能效果和效益 。宝钢 1高炉采用  .   全干法除尘技术可 以得到很好 的节能效果和效益 :   按产铁能力 40 t 0 万 测算 ,采用全干法除尘后 。 T Ⅱ【   可多发 电 60 万 k h 价值 3 0 万元 ; 00 W? , 30 每年节新  水约 5 万 t 2 , 价值 10 4 万元 ; 生产运行年节电 6O O 万  k h W?,价值 30万元 ;每年节约水处理药剂费约  3 20 4 万元 ; 扣除布袋更换费用约 20 5 万元, 。 年 则年产 

放散。 没有发现在系统中设 置提高煤气温度的设施。   在考察过程中看 到在炉顶 上升管处煤气温度达到 
4 0℃时 , 2 只是在炉顶进行 了打水操作 , 干法布袋除  尘 系统没 有做任何 应对 。   据现 场介绍 。每个 布袋 仓 出 口侧 和 净煤气 总 管  上都设置了在线连续监测的粉尘浓度计 .用于监控  布袋的破损情况。每个布袋仓的进出口侧都设置了  蝶阀和眼镜阀, 可以在高炉不休减风的情况下 , 进行 

布袋更换检修 。 卸灰形式都是采用串罐式 。 卸灰球阀  选用气动球阀, 灰尘排出装置选用搅龙式。  
莱钢的全干法布袋除尘由山东省冶金设计院设  计 。04 6 1 80 m 高炉投产;0 5 3 。 20 年 月," 8    1 20 年 月  

生的综合经济效益约 36 万元。 70  

5 结束语 
为 了保证 1高炉采用干法除尘技术成功 。   一是  可以采取招标引进方式 ,选择有很好运行实绩的国 

218  3 " 0 m 高炉投产 ; 前所有采用的全干法布袋除    8 目 尘系统运行正常 ,没有发生过因干法除尘故障引起  的高炉减风和休风情况。与韶钢的全干法布袋除尘 
设施不同的是 ,莱钢在重力除尘器出口处设置了燃  烧放散塔 , 用于当煤气温度过高时进行放散 . 由设置  的焦炉煤气点火装置引燃放散煤气 ;在系统中没有 

际合作伙伴实施 。 这种方式基本上不存在技术风险:   二是可以通过 国内 自主集成实施 。采取 国内自主集 
成需抓紧开展以下工作 :   () 1进一步提升全干法除尘系统的可靠性。 除尘  系统可靠性的高低是选择除尘方式 的首要 因素。韶  钢设计 院蔡富 良同志针对韶钢 20   3 50 m 高炉应用全  干法除尘技术做过研究 ,结果表明在 目 国内除尘  前 技术条件下 ,   ( 下转第 3 页 ) 0  

设置降低煤气温度的设施 。 与韶钢类似 。 莱钢也没有 
设置提高煤气温度的设施。 卸灰形式采用串罐式 。 卸 

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241 出现 的问题  ..  

我公司现有威金斯 干式煤气柜 4 。其 中 1 座  

() 3在新建同类型气柜时 , 对有可能产生典型焊  缝腐蚀的地方 , 拟采用沿焊缝上下 3 0一 范围内采 

万 m 煤气柜 、*万 m 煤气柜分别运行 8 3 2 5 3 年左右的  时间 , 出现了许多安全隐患 , : 如 活塞倾斜偏移及配  重系统不均、 气柜内密封胶囊材料老化 . 多处出现裂  纹等, 特别是气柜柜体腐蚀 , 泄漏煤气 , 严重威胁气  柜 的安 全运行 。   ( )l 1 怊万 m 煤气柜底板腐蚀严重。从腐蚀形  3 态看 , 呈蜂窝状腐蚀 , 直径 3 — 3  m不等 , 约  0 20 m 深 15ml ~   i左右 , l 有的部位 已腐蚀到渗水 、 泄漏煤气。   ()2 万 m 煤气柜十一带以下外壁板腐蚀严  2 * 5 3 重。从腐蚀形态看 , 呈沟槽状腐蚀 , 宽约 3  m, 5 m 深 
约 14 m 是典型的焊缝腐蚀。 ~   m,   2 . 原因分析  .2 4 因为经过湿法除尘净化的转炉煤气含有微量的  氧、 硫成份 , 且温度较高 ( 6 约 0℃)并混有 一定量  , 的水蒸汽, 因此转炉煤气会对柜体产生腐蚀 , 特别是 

用优质防腐涂料进行重点防腐处理 ,刷涂 4 5   道油  漆, 每道漆必须完全干燥后才能刷下道漆 , 涂刷结束  后, 要求涂层与基底完全结合 , 涂层无气孔 , 然后重  点防腐处理点与其他部位 一起 进行正常 的防腐处 
理。  

3 结束语 
() 1柜前 的信号、 操作应充分利用 自动控制而加  以联锁保护 , 增强回收系统 的安全可靠性。  
() 2 针对转炉煤气回收可能出现 的问题 , 对各个  环节进行危险预知分析 , 制定防爆 、 防中毒 、 防火的  安全技术措施 ,以及突发情况应急预案和事故抢救  应急预案。   () 3应准确操作回收氧含量低的煤气 , 避免氧含 

量检测仪表故障 ,确保煤气设施 ( 特别是一次风机  前) 严密 , 以减小被 回收煤气 的危险性 。 杜绝事故发 
生。  

对施工焊接、 防腐质量不高 , 应力不均 的部位更容易  产 生腐蚀 。  
243 处理 措施  ..

() 4 转炉煤气 回收在设计 、 施工、 生产操作 的过  程 中存在缺陷,以及设备 出现故障时会发生煤气泄  漏, 甚至导致人身伤亡事故。因此 , 在转炉煤气回收  过程 中应尽量消除缺陷 , 以提高系统的安全性 , 避免  发生设备及人身伤害事故 。  
【参 考 文 献 】  
f 刘扬程. l 】 冶金企 业煤气 的生产 与利用【】 E : M - 京 冶金工业部钢铁  |
司 。9 7  18 .

对气柜底板、 外壁板腐蚀 的处理 , 根据不 同的情  况采用不同的方法 。   () 1腐蚀深度在 2m   m范围内, 拟采用堆焊的方  式, 将腐蚀面焊平 , 打磨光滑 , 然后采用优质防腐涂  料进行重点防腐处理 。   () 2腐蚀深度大于 2 m , 有强度要求 的,   m并 拟  采用搭接焊的方式 , 将腐蚀面用新钢板帮接 , 然后采 

[ 工业企 业煤气安全规程 .B 2220[ . 2 1 G 62-05 ] S  收 稿 日期 :07 0— 5 2 0 — 7 2  作者简介 : 左建平 (93 ) 男 , 8 年 毕业 于武汉科技大学燃料化  16一 , 1 5 9
工专业。 高级工程师 。 现从事燃气安 全生产技术管理工作 

用优质防腐涂料进行重点防腐处理 ,对元强度要求  的。 仍采用上述堆焊的方式处理 。  

( 上接 第 2 1页 ) 中小型高炉采用布袋除尘 系统( 按 

1 个箱体)的可靠性为 9. 0 9 %,约 3 4 年影响高炉一  () 4开展冷热交换器和换热介屙  艺 研究。 这直  次。 这种可靠性对小高炉生产是可以接受的; 而对于  韶钢 20   3 50 m 高炉 ( 除尘系统有 2 个 箱体、 个温  接关系设备投资、 8 6 占地大小、 调温速度等数据的改善。   ( )开展高炉煤气管网设备温度承受能力与全  5 降装 置 ) ,采 用 全 于 法 除 尘 系统 的 可靠 性 仅 为  9. 这种可靠性对大高炉生产是难以接受的。因 7 %. 0   干法除尘匹配性研究 。目前宝钢的煤气管网要小于  此 .要在进一步提升全干法除尘系统可靠性方面开  7 0℃, 而全干法除尘煤气温度 可能 明显上升. 为保 
展研究工 作 。  

这些水分脱掉一部分或大部分,那么露点温度就会  大幅度降低 , 布袋的安全性就会大大提高。  

管网系统的安全运行 , 需对管网设备适应性作研究 ,  

()开展适合 5 0  3 2 0 0m 高炉炉顶煤气温度控制  技术研究 , 解决 由于调温不及时( 是升温) 尤其 煤气 

或对并网煤气温度进行控制 ,为工艺选用提供决策  依据。  
收 稿 日 :07 0 - 7 期 20 — 6 0 

放散率偏高问题 , 满足大型高炉生产要求。   () 3 开展煤气的脱湿技术研究。 由于高炉的装入 
料里带有吸附水和结晶水, 所以高炉煤气里一般含  有 2- 0g s 04  / 的饱和水, - m 如果在重力除尘器里能把 

作者简介 : 田敬龙 (96 ) 男 , 9 年 毕业 于华东冶金学院热能工  16- , 1 0 9
程专业 , 高级工程师 , 现从事能源管理工作 。  


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