孫其德  韓傳寶  郭立濤

（山東泰山鋼鐵集團公司）

摘要：通過對煤氣系統(tǒng)改造，將已凈化的凈煤氣逆引回除塵箱體，對箱體濾袋進行反吹，從而取代了氮氣反吹，實現(xiàn)了除塵箱體反吹氮氣零消耗，降低了鐵水成本。

關(guān)鍵詞：壓差   反吹   泄壓  逆引煤氣

1 煤氣除塵的工藝流程：

高爐爐頂荒煤氣通過重力粗除塵后，變?yōu)榘雰裘簹狻０雰裘簹庥擅簹夤艿肋M入煤氣除塵箱體的塵氣室，穿過除塵濾袋后，凈煤氣進入凈氣室，然后通過凈煤氣管道，輸送至用戶。而半凈煤氣攜帶的灰塵被阻隔在除塵濾袋的表面，逐步形成一層灰膜，當(dāng)灰膜達到一定厚度時，就會阻礙煤氣流穿透濾袋，造成塵氣室與凈氣室的壓差升高。這時就需要關(guān)閉箱體煤氣出口蝶閥，從布袋上端向布袋內(nèi)部脈沖反吹高壓氮氣，震動濾袋，抖落附著在濾袋表面的灰膜。壓差降低至3kPa以下時，再打開凈煤氣出口閥門，重新投入過濾工作。

圖1、2是除塵箱體正常工作、反吹示意圖

泰鋼煉鐵部1780m³高爐每座有除塵箱體11個，采用脈沖式氮氣反吹清灰的方式。每班次除塵箱體反吹3次，每個箱體反吹一次需要5分鐘，所有箱體反吹一次約1小時。每次反吹消耗的氮氣量1000m³左右，月度消耗氮氣26.6萬m³。由于下游氮氣用戶量的增加，氮氣的供應(yīng)量相對緊張，如果采用高爐凈煤氣對高爐除塵箱體進行反吹，可實現(xiàn)停用氮氣的目標(biāo)，緩解氮氣的供需矛盾，同時也可降低生產(chǎn)成本。

表1 2107年1-8月份煤氣除塵氮氣消耗一覽表

2 根據(jù)高爐生產(chǎn)工藝特點及煤氣特性，對高爐箱體利用凈煤氣反吹的可行性進行了分析:

2.1 安全性：高爐煤氣最低的安全含氧量是1%，高爐正常生產(chǎn)產(chǎn)生的煤氣含氧量在0.3%以下，所以利用凈煤氣代替氮氣反吹符合安全生產(chǎn)規(guī)范。                                                                                                                                                                                                        

2.2 凈煤氣的純凈度：重力除塵后的半凈煤氣經(jīng)布袋除塵后為凈煤氣，凈煤氣的含塵量標(biāo)準(zhǔn)<10mg/m3；使用反吹箱體的煤氣是經(jīng)過凈化除塵后的凈煤氣，含塵量必須<10mg/m3才能達到使用標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)煤氣在線監(jiān)測、現(xiàn)場噴吹檢測和煤氣取樣化學(xué)分析，泰鋼高爐凈煤氣的實際含塵量≤3mg/m3，因此，利用凈煤氣代替氮氣反吹對除塵的效果沒有影響。

2.3 除塵箱體泄壓：經(jīng)現(xiàn)場測量，凈煤氣高壓總管壓力195 kPa，凈煤氣低壓管道的壓力為18kPa,可將箱體凈氣室的煤氣經(jīng)過管路將箱體壓力泄壓至低壓管道，使箱體壓力由195kPa泄壓至18kPa。

2.4 箱體內(nèi)外的壓差進行反吹：使用氮氣反吹時，所使用的氮氣壓力為327kPa，與箱體195kPa的壓力差為132 kPa，完成了正常反吹的操作。

凈煤氣高壓總管壓力195 kPa，卸壓后的箱體壓力為18kpa,壓力差為177 kPa，將高壓凈煤氣逆引回除塵箱體，利用箱體內(nèi)外的壓力差，通過瞬間的壓力反沖，達到清除濾袋表面積灰目的。

2.5 反吹凈煤氣連續(xù)性供應(yīng)：正常生產(chǎn)的高爐煤氣為連續(xù)性不間斷產(chǎn)生，為凈煤氣反吹提供了不間斷的凈煤氣氣源。

2.6 反吹凈煤氣壓力的穩(wěn)定：進入箱體反吹的凈煤氣壓力與高爐頂煤氣壓力一致，在195-200kPa左右，故進入箱體反吹的煤氣的壓力在195-200kPa的范圍內(nèi)。

2.7 煤氣溫度：高爐工藝技術(shù)規(guī)程規(guī)定：爐頂煤氣溫度80-280℃；經(jīng)在線監(jiān)測，未經(jīng)除塵的荒煤氣溫度實際為100-150℃，符合煤氣溫度控制標(biāo)準(zhǔn)。

3 設(shè)備改造和工藝操作

3.1 泄壓管路的改裝：從煤氣除塵箱體的凈煤氣出口彎管處開孔，安裝DN200mm的氣動球閥和DN200mm的氣動盲板閥，用DN219mm的無縫鋼管連接至低壓凈煤氣總管，作為箱體泄壓管路。

3.2 箱體泄壓：關(guān)閉需要反吹箱體的煤氣進、出口蝶閥，打開箱體泄壓管路的氣動球閥，利用箱體煤氣壓力與凈煤氣低壓總管壓力差，將箱體高壓煤氣泄壓至凈煤氣低壓總管，煤氣壓力降壓至0.18kPa，完成箱體泄壓。

3.3 逆引凈煤氣反吹操作：箱體降壓完畢后，關(guān)閉泄壓管路的氣動球閥，打開該箱體凈煤氣出口蝶閥，將高壓凈煤氣從出口管道逆引回箱體，箱體內(nèi)氣壓在短時間內(nèi)急劇升高，凈氣室內(nèi)壓力瞬時高于塵氣室，從而使布袋膨脹抖動，積灰在重力作用下落入灰斗。

4.4 反吹控制：反吹操作控制在3分鐘左右，反吹后的箱體壓差小于3kpa，即完成反吹工作。

圖5、6改造前后示意簡圖

自動化程序控制畫面截圖（圖7）

4 改造應(yīng)用后的效果

4.1 實施除塵箱體凈煤氣反吹后，箱體凈氣室與塵氣室的壓差小于3kPa，除塵后的煤氣含塵量小于3mg/m3。

4.2 從2017年9月改造后至今的氮氣為零消耗。

4.3 效益核算

（1）投資：

①DN219管道（￠219*6）長175米，材料費用41350元；

②DN200氣動球閥（型號Q641F -6C）,12臺*9000元=108000元

③DN200氣動盲板閥（型號F643X-2.5C）,12臺*15200元=182400元

合計投資：41350+108000+182400=290400元=33.2萬元

（2）氮氣節(jié)約：項目實施后，氮氣消耗為零。

每班反吹3次數(shù)，每次1時，每次反吹消耗的氮氣量1000m3，月度消耗氮氣26.6萬m3。

氮氣價格為0.25元/m3。則：

月節(jié)約：26.6萬m3*0.25=6.65萬元

年節(jié)約：6.65*12=79.8萬元

（3）當(dāng)年效益：79.8-33.2=46.6萬元

聯(lián)系人:    韓傳寶   山東泰山鋼鐵集團公司煉鐵部技術(shù)科

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