CN101314800B - 一种高炉煤气布袋除尘工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高炉煤气布袋除尘工艺，其的工艺流程为：A.经重力除尘器对从高炉出来的荒高炉煤气进行初步除尘使其变为半净煤气；B.经上步出来的半净煤气经温度缓冲装置，缓冲半净煤气温度扰动，进入布袋除尘器；C.半净煤气经布袋除尘器精除尘后，变为净煤气，经TRT设备发电或减压阀组变为低压、低温的带氯离子干净煤气，进入脱氯器；而由布袋除尘器捕集下来的灰尘经浓相输灰装置输送到大灰仓；D.经脱氯器脱氯后，变为干净煤气，进入煤气管网，供用户使用。本发明通过缓冲进入布袋煤气温度扰动，避免了布袋烧毁或板结糊袋；采用灰尘浓相输送的方式，具有输送能力大、能源消耗低等特点。

Description

一种高炉煤气布袋除尘工艺

技术领域

本发明涉及冶金行业高炉冶炼生产中煤气的净化工艺，具体涉及大炉容、高顶压的高炉煤气干法布袋除尘工艺。

技术背景

干法布袋除尘多是利用各种高孔隙率的织布或滤毡捕集含尘气体中的尘粒，其除尘机理是尘粒在布袋表面通过重力、筛滤、惯性碰撞、钩附效应和扩散与静电吸引等作用被捕集下来，以达到除尘的目的，其煤气的温度潜能没有损失，在TRT余压发电中可以回收。它具有湿法除尘所不可比拟的优越性，它不需要消耗洗涤水，没有水质污染，也不会损失煤气的潜热，使得后工序的TRT可以多发电35％以上，节能、环保的效益显著。

但是在现行的高炉煤气干法布袋除尘技术在实际运用中存在以下问题较为突出：

1.布袋除尘器受滤袋材质限制，能够承受的煤气温度一般在80-260℃，温度过高将会烧坏滤袋，过低瓦斯灰会板结糊袋影响滤袋透气性，现有的调节煤气温度的措施有：

①在炉顶采用直接喷水降温；

②在重力除尘器中直接喷水降温；

③以管式换热器的形式对煤气进行降温处理；

④当高炉煤气温度超低或超高时，在布袋除尘器前直接将煤气对天空放散。

这几种方式均存在一定的局限性和不足，喷水控制难度较大，且增加了煤气的湿度，尤其在重力除尘器中喷水，还会造成重力除尘器中沉积的干灰板结，造成堵塞；设置换热器不仅投资大，而且由于换热器长期处于备用状态，仅在煤气温度短时间超高时投运，存在阀门的切换时间偏长的问题，且对于高炉煤气温度长期偏高的工况也难以适应，其次，干煤气极易磨损换热器而出现故障；上述两种措施虽然能够实现高温控制，但都没有专门的低温控制；对空放散这种方式不仅浪费能源、污染环境，而且对于控制阀门的磨损非常严重，设备维护量较大。

2.通过布袋除尘器净化后的煤气一般需要喷水降温后使用，经检查发现，降温后的煤气中氯离子含量较高，煤气呈现很强的酸性，对出口系统的煤气管道、阀门等设备存在较严重的腐蚀。现有布袋除尘器工艺中从未考虑这类腐蚀问题。

3.布袋除尘技术的排灰，也是技术关键之一。目前，布袋除尘工艺一般采用机械装置送灰和气力输送两种方式，其中气力输送均采用氮气或净煤气直接喷吹方式，属于稀相输送技术，该技术应用还算成功，但现场环境污染问题没有得到根本解决，普遍存在输灰系统故障多、磨损大、能耗高的问题。

发明内容

本发明针对现有技术不能将进入布袋煤气的温度进行有效控制，煤气中氯离子含量高和除尘工艺采用稀相输出的问题，提供了一种高炉煤气布袋除尘工艺，它可以缓冲进入布袋煤气温度扰动，清除煤气中的氯离子，并且除尘工艺采用浓相输出。

一种高炉煤气布袋除尘工艺，它的工艺流程为：

A.经重力除尘器1对从高炉出来的荒高炉煤气进行初步除尘使其变为半净煤气；

C.半净煤气经布袋除尘器9精除尘后，变为净煤气，经TRT发电设备3或减压阀组4变为低压、低温的带氯离子干净煤气，进入脱氯器5；而由布袋除尘器9捕集下来的灰尘经浓相输灰装置输送到大灰仓6；

D.经脱氯器5脱氯后，变为干净煤气，进入煤气管网，供用户使用。

优选地，所述温度缓冲装置2为缓冲塔，缓冲塔内堆积耐火蓄热材料。

更优选地，所述耐火蓄热材料为带孔的耐火砖。

进一步地，所述所述浓相输灰装置包括仓泵7；仓泵7位于布袋除尘器9下方，安装在连接布袋除尘器9与大灰仓6的管道上，气源通过气源管8与仓泵7连接，气源管8上设有阀门。

本发明具有以下优点：

1)高炉煤气温度缓冲装置利用耐火蓄热材料的特性有效的缓冲煤气温度扰动，特别是缓冲了高炉生产不畅、故障时高炉煤气温度的强扰动，使进入布袋除尘器的煤气温度符合布袋除尘器工艺的需要，避免了布袋烧毁或板结糊袋；

2)脱氯塔装置通过加药处理能清洗掉煤气中氯离子，有效防止腐蚀性物质对煤气主管的腐蚀。

3)布袋除尘器输灰系统采用浓相输送技术，具有输送能力大、能源消耗低等特点，而且由于降低了输送流速，减缓了管道、阀门的磨损，输灰系统得可靠性大幅增加。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明设备的结构示意图。

具体实施方式

参照图1和图2，对本发明做进一步说明。

下面详细介绍本发明的具体工艺流程：

1.首先经重力除尘器1对从高炉出来的荒高炉煤气进行初步除尘使其变为半净煤气。

正常情况下，高炉冶炼生产出来的高温(一般为100～250℃)、高压(250kPa)荒煤气(含尘量10g/m³左右)

2.经上步出来的半净煤气经温度缓冲装置2，缓冲半净煤气温度扰动，进入布袋除尘器9。

但当高炉生产不畅时，高炉煤气剧烈波动，短时间内温度超过250℃，故障情况时，高炉内部出现管道化，荒煤气温度短时间最高可能达500℃以上，此时高炉炉顶马上开始打水或高炉紧急休风，此过程将维持5～10分钟，此时的进入布袋除尘器9的煤气温度将超过布袋能够承受的温度(260℃)，此时温度缓冲装置2将发挥作用。

以温度缓冲装置2入口煤气温度达750℃，持续时间5分钟为例，通过温度缓冲装置，吸收大量的煤气热量，减缓进入布袋除尘器9的煤气温度上升幅度，避免进入布袋除尘器9煤气温度超过布袋工作温度(温度缓冲器出口、布袋入口温度最高为250℃)，以保证布袋除尘器9入口煤气温度在允许的范围内，为炉顶打水及系统倒换、布袋保护性操作创造了时间，避免烧损布袋。

同样，当高炉煤气出现低温时，通过温度缓冲装置2，释放大量的煤气热量，减缓进入布袋除尘器的煤气温度下降幅度，避免进入布袋除尘器9煤气温度低于100℃，以保证布袋除尘器9不会因温度过低造成瓦斯灰板结糊袋。

上述所述温度缓冲装置2为缓冲塔，缓冲塔内堆积耐火蓄热材料。

优选地，上述耐火蓄热材料为带孔的耐火砖。耐火砖可以保证煤气温度过高时，吸收热量；煤气温度过低时，放出热量。

3.半净煤气经布袋除尘器9精除尘后，变为净煤气，经TRT发电设备3或减压阀组4变为低压、低温的带氯离子干净煤气，进入脱氯器5；而由布袋除尘器9捕集下来的灰尘经浓相输灰装置输送到大灰仓6。

经布袋除尘器9净化后的净煤气(温度维持在100～250℃，压力250kPa，含尘量＜5mg/m³以下)，经TRT发电设备3或减压阀组4后变为带氯离子干净煤气，进入脱氯器5。氯离子与煤气中的饱和水蒸气起反应形成酸性腐蚀性物质，对煤气管道的腐蚀作用加强。在此处设置脱氯器5，使通过脱氯器5的带氯离子干净煤气与少量含碱性水中和，脱掉带氯离子干净煤气中的氯离子，防止对管道的腐蚀作用。

在除尘方面，布袋除尘器9捕集下来的灰尘经反吹装置吹落至下部灰斗内，经气力输送系统送至大灰仓6集中存储外运。一般对于3000m³以上大型高炉而言，布袋除尘器9每天将捕集约200t左右的含金属粉末的灰尘，将全部由气力输送系统输送。一般的稀相输灰系统固气比低(＜15∶1)，输送量较小，能源消耗较大，输送速度较快，达15～35m/s，对输灰管道、控制阀门的磨损也较大，各控制阀门动作频次偏高，可靠性相对较差。在本发明中，采用浓相输送技术，利用浓相输灰装置，将布袋除尘器9捕集下来的干灰尘输送到大灰仓6，提高了输灰系统固气比(＞15∶1)，输送能力较大，各控制阀门动作频次降低，同时输送速度大幅降低，降为2～8m/s，相比稀相输送而言，其动力气源消耗仅为稀相输送的七分之一左右，有效地降低了能源消耗和减缓了输灰管道、控制阀门的磨损速度，输灰系统可靠性大幅提高。

上述浓相输灰装置包括仓泵7；仓泵7位于布袋除尘器9下方，安装在连接布袋除尘器9与大灰仓6的管道上，气源通过气源管8与仓泵7连接，气源管8上设有阀门。气源通过气源管8将氮气吹入仓泵7后，使进入仓泵7内的灰尘形成流化状，并使灰与气的比例达15∶1以上，以浓相的方式输出到大灰仓6中。

4.经脱氯器5脱氯后，变为干净煤气，进入煤气管网，供用户使用。

进入煤气管网供用户使用的干净煤气为低压(10kPa)、低温(60℃)。

Claims (3)

1.一种高炉煤气布袋除尘工艺，它的工艺流程为：

A.经重力除尘器对从高炉出来的荒高炉煤气进行初步除尘使其变为半净煤气；

B.经上步出来的半净煤气经温度缓冲装置，缓冲半净煤气温度扰动，进入布袋除尘器；

C.半净煤气经布袋除尘器精除尘后，变为净煤气，经TRT设备发电或减压阀组变为低压、低温的带氯离子干净煤气，进入脱氯器；

D.经脱氯器脱氯后，变为干净煤气，进入煤气管网，供用户使用；其特征在于，所述步骤C中由布袋除尘器捕集下来的灰尘经浓相输灰装置输送到大灰仓；所述步骤B中的温度缓冲装置为缓冲塔，缓冲塔内堆积耐火蓄热材料。

2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气布袋除尘工艺，其特征在于所述耐火蓄热材料为带孔的耐火砖。

3.根据权利要求1所述的一种高炉煤气布袋除尘工艺，其特征在于所述浓相输灰装置包括仓泵；仓泵位于布袋除尘器下方，安装在连接布袋除尘器与大灰仓的管道上，气源通过气源管与仓泵连接，气源管上设有阀门。

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