孫其德  韓傳寶  郭立濤

（山東泰山鋼鐵集團(tuán)公司）

摘要：通過對(duì)煤氣系統(tǒng)改造，將已凈化的凈煤氣逆引回除塵箱體，對(duì)箱體濾袋進(jìn)行反吹，從而取代了氮?dú)夥创?，?shí)現(xiàn)了除塵箱體反吹氮?dú)饬阆模档土髓F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?。半凈煤氣由煤氣管道進(jìn)入煤氣除塵箱體的塵氣室，穿過除塵濾袋后，凈煤氣進(jìn)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(dá)到一定厚度時(shí)，就會(huì)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(shí)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?dú)?，震?dòng)濾袋，抖落附著在濾袋表面的灰膜。壓差降低至3kPa以下時(shí)，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(gè)，采用脈沖式氮?dú)夥创登寤业姆绞?span style="font-size: 16px;">。每班次除塵箱體反吹3次，每個(gè)箱體反吹一次需要5分鐘，所有箱體反吹一次約1小時(shí)。每次反吹消耗的氮?dú)饬?/span>1000m³左右，月度消耗氮?dú)?/span>26.6萬m³。由于下游氮?dú)庥脩袅康脑黾?，氮?dú)獾墓?yīng)量相對(duì)緊張，如果采用高爐凈煤氣對(duì)高爐除塵箱體進(jìn)行反吹，可實(shí)現(xiàn)停用氮?dú)獾哪繕?biāo)，緩解氮?dú)獾墓┬杳?，同時(shí)也可降低生產(chǎn)成本。

表1 2107年1-8月份煤氣除塵氮?dú)庀囊挥[表

2 根據(jù)高爐生產(chǎn)工藝特點(diǎn)及煤氣特性，對(duì)高爐箱體利用凈煤氣反吹的可行性進(jìn)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?dú)夥创?span style="line-height: 150%; font-size: 16px;">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(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)煤氣在線監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)噴吹檢測(cè)和煤氣取樣化學(xué)分析，泰鋼高爐凈煤氣的實(shí)際含塵量≤3mg/m3，因此，利用凈煤氣代替氮?dú)夥创祵?duì)除塵的效果沒有影響。

2.3 除塵箱體泄壓：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(jìn)行反吹：使用氮?dú)夥创禃r(shí)，所使用的氮?dú)鈮毫?27kPa，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(dá)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(jìn)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(jìn)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(cè)，未經(jīng)除塵的荒煤氣溫度實(shí)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(dòng)球閥和DN200mm的氣動(dòng)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(jìn)、出口蝶閥，打開箱體泄壓管路的氣動(dòng)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(dòng)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(shí)間內(nèi)急劇升高，凈氣室內(nèi)壓力瞬時(shí)高于塵氣室，從而使布袋膨脹抖動(dòng)，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(jiǎn)圖

自動(dòng)化程序控制畫面截圖（圖7）

4 改造應(yīng)用后的效果

4.1 實(shí)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?dú)鉃榱阆摹?/span>

4.3 效益核算

（1）投資：

①DN219管道（￠219*6）長(zhǎng)175米，材料費(fèi)用41350元；

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

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

合計(jì)投資：41350+108000+182400=290400元=33.2萬元

（2）氮?dú)夤?jié)約：項(xiàng)目實(shí)施后，氮?dú)庀臑榱恪?/span>

每班反吹3次數(shù)，每次1時(shí)，每次反吹消耗的氮?dú)饬?000m3，月度消耗氮?dú)?6.6萬m3。

氮?dú)鈨r(jià)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(tuán)公司煉鐵部技術(shù)科

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電  話:   156 9810 6077