袋式除尘器的重要性能指标及温度控制

近年来,我国炼铁工业发展迅速,炼铁技术取得长足进步,设备、运行和管理能力得到提高,高炉生产稳定。因此,袋式除尘技术的相应设施应具有满足高炉生产要求的水平。以下是对袋式除尘技术应用的一些看法,供参考。

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1.过滤材料和过滤器负载

过滤负荷是袋式除尘器的重要性能指标,反映了其性能和生产水平。滤料是袋式除尘器的基础,是可靠性的保证。无碱玻璃纤维袋已经使用了20多年,是我国早期制造的成熟过滤材料。虽然可行,但过滤速度低(0.5~0.6m/min),不适合低压差反洗系统运行。因此,设计过滤负荷一般为25-30 nm/( h),采用高压差间歇反冲洗系统。随着袋式除尘器的成功升级和应用及其在中型高炉的进一步发展和应用,滤料低效的矛盾日益突出。国产Nomax的负载在~ 100 nm/( h),但由于当时工作温度低,价格高,应用受到限制。因此,高温滤料产品的发展对袋式除尘器的推广应用有一定的影响。1993年,玻璃纤维针刺毡投入使用,过滤速度可达0.8~1.0m/min。1998年,高温复合过滤材料(如Vermex针刺毡等。)投放市场,工作温度可达260,过滤速度1.0~1.2m/min,还有涂层滤料。2000年TISCO采用国产Metas,2004年潍坊钢铁采用国产Metas。这几种滤料可以说是高温型的,只不过Metas的工作温度为200(短期为250),这为袋式除尘技术的基础条件和工艺选择提供了有力的支持,也为该技术近年来的快速发展起到了进步作用。

滤料种类繁多,技术性能有所提高。但感觉实际应用中的过滤负荷较低,与推荐值差距较大,没有体现滤料的优势。目前脉冲喷吹除尘的除尘器大多采用高温复合针刺毡(如FMS9806等。)和Metas。根据十几座大型高炉袋式除尘器的设计,标准温压负荷大多在30 nm/( h)以下(标准温压下的过滤速率在0.5m/min以下),少数标准温压下的过滤速率在0.7m/min以下。比如1080 m高炉的总过滤面积分别为8000 m和11000m,目前高炉配备了较高的顶压,有利于增加负荷。其标准温压风速尚未达到滤料推荐值的下限(0.8、1.0、l.2m/min),势必增加过滤面积,增加相应的箱体,不仅占地面积大,而且增加了设备故障点和维修量,从而影响运转率,这也违背了开发滤料的初衷。出现这种现象可能有两个原因,一是为了寻求轻载下的稳定性,二是受到价格因素的制约。这样的负荷在选择滤料时确实存在技术经济比较的问题。目前高炉设备水平较高,顶压分别在0.12 MPa、0.15 MPa、0.2MPa左右,认为过滤负荷仍有提升空间,建议提升过滤负荷,以克服低效运行的不足。在我看来,在设计中应该研究高炉煤气条件、顶压和温度等参数,以便尽可能实用。盒子的数量和直径应根据工艺要求和布局环境确定。建议控制8盒、12盒、14盒,以大盒为主。在全干法工艺流程条件下,设计过滤负荷时应留有适当余量(必须经常对箱式设备进行检修或更换滤袋),以及滤料过滤速率的上限

滤袋的合理工作温度有其范围。气体温度使滤袋燃烧,低温冷凝,不仅增加了滤袋的损坏,也使卸灰和输灰变得困难。因此,控制进入柜内的气体温度对保证布袋除尘系统的连续正常运行至关重要。在300m高炉布袋除尘的生产运行中,这方面的教训很多,在大型高炉布袋除尘中也有发生。经过几年的实践,TISCO 3号(1200 m)高炉引进的除尘装置经过喷水降温改造,实现了全干正常运行,说明了温度控制的重要性和方法。升级试验时,建议温度下限应大于80,实践证明,保持在100-200较为理想。

对于除尘系统是否配有温控装置,有不同的理解。稳定高炉操作,减少波动是基础,为布袋除尘的正常运行创造了条件。大型高炉比中型高炉有优势,但波动是不可避免的,因此在没有主动温度控制措施的情况下,始终存在确保连续运行的问题。此外,根据我单位高炉的生产实践,我们应该采取相应的措施,而不是被动。

目前,中型高炉的温度控制装置并不多。大型高炉的除尘系统有的配有间接冷却装置(外冷喷淋和热管换热器),有的配有半清洁气体排放装置,调节气体温度变化,但需要点火燃烧。用辐射处理高温和低温是可行的,但如果经常发生或使用时间长,可能会比较困难。以前主要关注的是高温,现在顶部温度普遍较低,很难保证进柜要求> 80。

到目前为止,还没有实用可靠的方法。喷水直接降温效果快,但加湿不可取,直接升温困难且经验不足。间接控温技术成熟实用,但难以处理大量气体。因此,采用间接和直接组合步骤的方法进行冷却更为实用。关于温升,应通过气体分流的方式进行间接温升。随着袋式除尘技术的发展和扩大,有必要共同努力研究温度控制技术,特别是温升技术。

3、但是,灰渣和灰渣利用

机械化卸灰输送的工艺流程和设备组成已基本定型,应用效果良好,但关键是克服卸灰不畅和二次污染。虽然箱体的灰斗有气动清堵装置,但有时很难卸灰。我认为主要原因在于灰斗的结构和温度。实践表明,箱内气体温度适合排灰就顺,除煤气温度因素外,灰斗外保温要到位、连续。灰斗角度不能小,应控制在65°以上,太钢3号高炉引进除尘装置的灰斗结构值得效仿。采取小批量多次卸灰可能会有益处。灰斗灰位指示计,仍未得到满意的解决,须研究开发,现时实惠的作法就是低温电偶,但它温差小要注意观察摸索经验。当今高炉顶压普遍提高情况下,要正确处理设备选型及组合和能力匹配,防止泄漏,加强管理维护,确保开动率。

      1990年首钢2号高炉布袋灰采用气力输送,现已在大高炉上应用,估计有~40%的布袋除尘系统采用,取得较快发展,气力输灰也同样要求卸灰顺畅流量稳定。摸索研究输送浓度、气源压力、大灰仓过滤面积及压力控制等技术参数及其自动调节,提高输送管道使用寿命等,总结经验以便借鉴推广。

      机械输灰或气力输灰大灰仓下采用加湿处理者,要选择效果好的加湿机,人工给水要坚持随时调节掌握适度,努力研究下灰计量技术,实现灰水比自动控制调节,以克服人工给水的弊病。

      布袋灰的自燃性普遍存在,只是自燃程度(速度)有所不同,灰的自燃给输灰系统造成危害的问题,在大中型高炉布袋除尘系统中都有经验教训,所以,在设计时须充分重视。布袋灰含铁低,容重轻,粒径小(细),有扬尘等问题,烧结生产不欢迎。尤其是大高炉采用布袋除尘日出灰量很大,研究出路,否则会造成污染转移。

      4、滤料质量的评价标准

      滤料性能和滤袋质量是布袋除尘器可靠性的保证。近年来,滤料生产企业技术不断进步,提供了多品种滤料,对高炉煤气布袋除尘技术的发展推广提供了有力的支持。希望继续研究提高抗结露性能。据了解,目前除玻璃纤维外其他滤料尚无或行业标准,给工艺选型造成困难,只能参考各企业提出的技术性能,缺少性技术依据,因此建议有关部门组织制订高炉煤气除尘用滤料(袋)技术标准,明确滤料检测中心及测试方法,使供需双方都有据可依,规范生产,保证质量,提高使用寿命。

关于使用寿命,我理解应是在生产过程中,在允许的工况条件下连续使用的时间。在升级试验时就开始研究如何计算考评,至今尚无公认的方法,只是说每年坏了多少袋子,建议讨论提出办法也好有个比较,以前曾设想:①按过滤(处理)的煤气量来衡量;②以1个箱体为单元(或系统)在设定时间内破损滤袋的百分比(或者是使用多少小时)。

      建议实行按规定的使用寿命时间进行整体更换,确保煤气质量。

      5、工艺与设备

      以前布袋除尘器本体按非标设备进行加工,要求不够严格,现在高炉顶压普遍提高,工况条件变化,设计重申按压力容器技术条件要求进行设计制造。

     用于高炉煤气净化的布袋除尘器尚未形成标准化,有向系列化发展的趋势。煤气除尘工艺性较强,涉及燃气技术内容多,知识面广,根据近来建设的实际情况,很有将工艺设计深化,达到的,因为有些技术问题是除尘设备厂无法考虑到的。煤气布袋除尘器对除尘设备厂也可以说是新兴产品,有责任了解、研究设计要求,生产过程和工艺特点。研究除尘器箱体适度直径、格板安装等内部结构,以便制造出质量优、技术性能好的除尘器。

      通过多年实践,对布袋除尘工艺系统的主要技术问题都有深人的认识和掌握,国产滤料和设备能满足工艺要求。日本是干湿并存双系统,要保持我国全干式工艺流程的特点,从工艺技术、滤料性能、设备选型及质量、检测控制等方面采取措施,确保生产运行的可靠性、性。目前,已有近30座大高炉布袋除尘的生产实践,及时总结经验,不断提高技术水平,在大中型高炉上推广应用前景是很好的。

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