1　前言

目前干式布袋除塵技術(shù)在國內(nèi)300m3高爐上有成功應(yīng)用的經(jīng)驗, 但在1000m3以上的高爐上幾乎沒有成功應(yīng)用的先例。雖然1987 年, 太鋼3#1200m3高爐引進(jìn)日本干式布袋除塵技術(shù), 揭開我國干式布袋除塵的先例, 但由于布袋除塵器(Bag cham ber) 排灰系統(tǒng)及DC噴霧降溫系統(tǒng)存在問題致使裝置無法正常運行。目前干式布袋除塵技術(shù)在大、中型高爐上取代濕式除塵技術(shù)是技術(shù)發(fā)展趨勢, 但干式布袋除塵技術(shù)目前仍需要解決的問題有: (1)目前濾布的耐溫性能不好,僅為200℃;(2)濾袋壽命較短;(3)要使用先進(jìn)的清灰方式。目前使用的反吹風(fēng)機(jī)清灰能力弱,因而過濾負(fù)荷低、阻力高、設(shè)備數(shù)量多、占地面積大,并且反吹時有嚴(yán)重的荒煤氣和粉塵二次污染等問題;(4)要有可靠的連續(xù)自動檢漏和灰位監(jiān)測裝置;(5)仍需要干式除塵系統(tǒng)和濕式除塵系統(tǒng)切換運行。

2　布袋除塵器在攀鋼4#高爐的工藝簡介

攀鋼4#1350m3高爐的布袋除塵器(BDC)的主要工藝為:來自4#高爐的荒煤氣進(jìn)入重力除塵器(DC),進(jìn)行粗除塵,再經(jīng)布袋除塵器(BDC)進(jìn)行精除塵后送往透平發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電, 工藝流程見圖1（略）。

為控制BDC入口煤氣溫度<200℃,在DC中上部設(shè)置A、B兩系24個往復(fù)式噴嘴的DC噴霧溫控系統(tǒng)。當(dāng)檢測到高爐上升管的煤氣溫度高時,啟動 DC噴霧泵,通過回水流量調(diào)節(jié)閥的開度控制BDC入口煤氣溫度,當(dāng)A系運行溫度繼續(xù)上升,則A、B系同時運行。當(dāng)煤氣溫度冷卻到低限時停噴,用氮氣對噴嘴進(jìn)行吹掃,防止噴嘴堵塞。

BDC系統(tǒng)設(shè)有6個筒體,設(shè)計處理能力為24萬m3/h,每個筒體(BCH)設(shè)有46組直徑300×12000的除塵布袋呈環(huán)狀布置。煤氣先經(jīng)粗煤氣筒到6個筒體, 正常情況下1個筒體反吹,5個筒體過濾,循環(huán)進(jìn)行,使布袋前后差壓控制在4kPa以下,以保證布袋透氣性能。反吹時利用反吹風(fēng)機(jī)將凈化后的煤氣升壓進(jìn)入反吹筒體,采用反吹抖落方式將除下的灰塵抖落在筒體的下部料斗中, 反吹的煤氣再經(jīng)其它5個筒體過濾進(jìn)入凈煤氣管道。在凈煤氣管道上設(shè)有粉塵自動檢測儀,在每個筒體上設(shè)有手動取樣裝置。

BDC筒體下部的灰經(jīng)微波稱重計(料位計)測量,當(dāng)料位到高限或達(dá)到設(shè)定的時間時, 用凈煤氣對粉塵箱進(jìn)行均壓, 當(dāng)粉塵箱的壓力與筒體壓力一致時,通過旋轉(zhuǎn)閥、粉塵切斷閥、煤氣密封閥到粉塵箱。當(dāng)筒體料位到低位時停止卸灰。粉塵箱料位達(dá)到高限時,停止筒體的排灰,對粉塵罐進(jìn)行卸壓之后,依次打開粉塵罐下部的排灰閥組排灰,由螺旋輸送機(jī)、攪泥機(jī)送到攪拌槽泥漿化,再由泥漿泵送到污泥處理系統(tǒng)的濃縮池進(jìn)行處理。

3　BDC 系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)的問題及原因

1998年2月26日TRT系統(tǒng)正式進(jìn)行濕式系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電,3月初進(jìn)行BDC系統(tǒng)的投運,進(jìn)行干式發(fā)電。在運行中出現(xiàn)過以下問題:

3.1　DC 溫控系統(tǒng)運行時故障

(1)由于日方設(shè)計時DC部分噴霧系統(tǒng)噴嘴規(guī)格與日本的水島3#高爐的重力布袋除塵器噴嘴規(guī)格相同,與攀鋼4#高爐重力除塵器不匹配, 導(dǎo)致噴霧量過大,引起DC料斗積灰。

(2)安裝時DC噴霧系統(tǒng)的兩塊流量計,由于受安裝條件限制,直管道長度不夠?qū)е掠嬃坎粶?zhǔn)。

(3)DC入口噴嘴閥門開關(guān)信號混亂,易出錯。

(4)DC噴霧泵起噴時噴水量過大,回水調(diào)節(jié)閥打開過慢,DC內(nèi)煤氣溫度下降過快。

基于上述原因在DC噴霧降溫時,噴水量過大,水不能完全汽化,過量的水沉降到DC下部的灰斗內(nèi),造成了DC下部積灰嚴(yán)重,到4月底DC下部積灰多達(dá)60 余t,對DC的正常運行帶來很大的影響,同時也使煉鐵廠對BDC的運行持反對意見。因此1998年5月、6月、7月、9月我們只能用濕式發(fā)電系統(tǒng),嚴(yán)重制約了TRT效益的發(fā)揮。

3.2　BDC 排灰系統(tǒng)故障

3.2.1　粉塵箱內(nèi)布袋堵塞,其原因有:

(1) 蒸汽冷凝水水箱在粉塵箱的上部,冷凝水滴在粉塵箱上, 造成排壓布袋溫度降低。

(2) 粉塵箱的保溫裝置效果不好。

(3) 粉塵箱的均壓管道上設(shè)有節(jié)流孔板, 使反吹量變小。

由于以上原因造成了粉塵箱內(nèi)的均壓布袋結(jié)露,灰塵粘結(jié)堵塞。

3.2.2　螺旋輸送機(jī)、雙軸攪泥機(jī)排灰口經(jīng)常堵塞。原因在于:

(1) 排灰閥組中旋轉(zhuǎn)閥的排灰能力大于泥漿泵的輸送能力,使攪拌槽中的泥漿濃度逐漸增大,液位逐漸升高,雙軸攪泥機(jī)排灰口粘結(jié)、堵塞,從而使排灰受阻,粉塵散落在地上。同時由于濃度的增大,也影響到泥漿的輸送。

(2) 由于雙軸攪泥機(jī)上的噴水閥門經(jīng)常關(guān)不嚴(yán),排灰完成后,攪泥機(jī)內(nèi)溫度較高,噴水閥門泄漏的水受熱汽化,水蒸汽將螺旋輸送機(jī)內(nèi)的干灰濕潤、粘結(jié),逐漸堵塞排灰口。

3.2.3　泥漿由泥漿泵直接打入20m濃縮池造成了瞬間沖擊負(fù)荷,濃縮池處理能力不足,濃縮池出口循環(huán)水懸浮物嚴(yán)重超標(biāo),從而進(jìn)一步導(dǎo)致雙文系統(tǒng)一文頂部圍管和喉口水箱噴嘴堵塞、一文喉口積灰嚴(yán)重。僅1998年就出現(xiàn)了3次嚴(yán)重積灰現(xiàn)象。

由于以上原因致使BDC排灰系統(tǒng)故障頻繁,從而影響到干式布袋除塵器的使用。

4　問題的解決及改進(jìn)措施

針對上述問題,經(jīng)過認(rèn)真分析,找出了造成上述問題的原因,并利用邊改造、邊調(diào)整、邊生產(chǎn)的方法進(jìn)行摸索,基本解決了DC溫控系統(tǒng)及BDC排灰系統(tǒng)的問題,并提出了進(jìn)一步解決BDC排灰系統(tǒng)仍存在問題的方法。

4.1　DC 溫控系統(tǒng)故障的解決

(1) 針對DC溫控系統(tǒng)兩塊流量計不準(zhǔn),我們利用4#高爐休風(fēng)的機(jī)會進(jìn)行了改造。使兩塊流量孔板的前、后直管段符合安裝要求, 使計量盡量準(zhǔn)確,同時也為DC溫控系統(tǒng)實現(xiàn)自動提供了條件。

(2) 針對DC噴霧溫控系統(tǒng)設(shè)計與攀鋼生產(chǎn)實際不符,DC入口噴嘴閥門開關(guān)信號混亂,起噴時噴水量過大,DC內(nèi)煤氣溫度下降過快, 我們增設(shè)了DC噴霧報警裝置,對部分噴嘴進(jìn)口閥門進(jìn)行控制,以控制瞬間噴水量,同時改進(jìn)噴嘴進(jìn)出口閥門的開關(guān)信號,使進(jìn)出口閥門幾乎同時打開,并調(diào)整閥門執(zhí)行氣缸的動作角度,避免了原來進(jìn)口閥開完后,出口閥才開始動作造成的噴水量過大,粉塵粘結(jié)的現(xiàn)象。

通過上述改造和調(diào)整,實現(xiàn)了DC噴霧溫控系統(tǒng)的自動和手動控制,從而保證了BDC入口煤氣溫度<200℃,保證除塵布袋的使用壽命。

4.2　BDC排灰系統(tǒng)問題的解決

4.2.1　解決均壓布袋積灰堵塞問題的措施

(1)取消粉塵箱的均壓管道上的節(jié)流孔板,保證反吹效果。

(2)對蒸汽冷凝水箱進(jìn)行改造, 避免冷凝水滴在粉塵箱上, 讓排壓布袋保持干燥。

4.2.2　解決螺旋輸送機(jī)和雙軸攪泥機(jī)排灰口堵塞問題的措施

(1) 將泥漿泵出口管由一路改為兩路,使泥漿泵可以兩臺同時運轉(zhuǎn)。

(2) 改變旋轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)速,由原來的20Hz改變?yōu)?2Hz, 降低旋轉(zhuǎn)閥的排灰速度和能力。

(3) 將雙軸攪泥機(jī)上的電磁閥改為電動球閥,使之可靠切斷水源。

(4) 防止泥漿濃度上升,對雙軸攪拌機(jī)與泥漿攪拌槽進(jìn)行改造,將其水源分開,并增設(shè)一路水源,確保水源供應(yīng),另外及時開泥漿泵。

4.2.3　針對泥漿輸送系統(tǒng)給濃縮池造成沖擊負(fù)荷,造成濃縮池出口循環(huán)水懸浮物超標(biāo)問題,我們采取了上述的延長排灰時間、改變旋轉(zhuǎn)閥的動作頻次等措施外,還采取了以下措施:

(1) 將泥漿泵出口管道就近直接排入到原雙文系統(tǒng)的污水池, 減短泥漿管道長度;

(2) 在污水池中從二文供水主管上引一條供水管道至污水池底部, 并增設(shè)相應(yīng)的噴嘴,對泥漿進(jìn)行攪拌、稀釋,再通過提升泵均勻地抽到一文回水高架渡槽回到濃縮池,將沖擊負(fù)荷變?yōu)榫鶆蜇?fù)荷,以保證濃縮池出口循環(huán)水指標(biāo)合格。

5　改造后的運行效果

經(jīng)過對DC溫控系統(tǒng)和BDC排灰系統(tǒng)的調(diào)整和改造,使DC溫控系統(tǒng)實現(xiàn)了自動和手動均能控制,防止了DC下部積灰,實現(xiàn)了BDC排灰系統(tǒng)的正常運行,濃縮池出口循環(huán)水懸浮物基本合格,從而解決了困擾干式布袋除塵技術(shù)應(yīng)用上存在的問題。

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