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布袋除尘在大型高炉煤气除尘系统上的应用

2010-06-03

 

图1    包钢燃气厂4号高炉干法布袋除尘系统装置

    案例研究概述
    包钢4#高炉于1995年11月建成投产,有效容积2200m3,28个风口,高、径比2.356,属深炉缸矮胖型高炉,高炉煤气发生量平均为38万m3/h,高炉炉顶压力正常为0.18 MPa,高炉煤气的净化采用湿法两级文氏管系统。2005年9月份,在高炉正常运行的情况下,建造干法布袋除尘装置,并于2006年4月29日一次投入运行成功,系统运行稳定,各项技术指标均达到或超过设计标准,实现国内外首创。
    该项目投资5691万元(包括设备费、安装费、调试费用等),投资回收期为2.35年。
    节能环保效果
    高炉煤气除尘系统由湿法改为布袋除尘后,高炉运转平稳,除尘系统运行稳定,能满足实际工况的需要。与采用湿法相比,TRT装置(高炉煤气余压透平发电装置)年发电量增加2156万 kWh。将高炉煤气热能回收的温度提高100℃,压力的利用率提高60%,煤气质量的改善和运行管理费用的减少,可增加年收入1435.4万元。同时因减少高炉休风次数从而增加7700t铁/年。年减排二氧化碳6188t(以碳计)。
    大型高炉煤气布袋干法除尘系统的特点
    高炉煤气干法布袋除尘系统不仅除尘效率高,同时除尘系统彻底不用水,减少污染并改善煤气质量,发挥了巨大的经济效益,是节能、环保的综合项目。包钢(集团)公司燃气厂在总结、吸收国内中、小型高炉干法除尘工艺技术应用经验的基础上,开发出全新的技术严密、运行可靠的全干法布袋除尘工艺技术。该系统有以下特点:
    (1) 当高炉遇到煤气高温或低温,炉况不稳定时,传统技术采用设置冷热交换器来解决这一问题,而冷热交换器处理量小,不能满足大型高炉的生产需要,新系统采用炉顶打水和增加荒煤气放散阀组工艺,有效控制高炉炉顶压力,保证高炉的正常运行,为解决干法布袋除尘系统遇煤气高温或低温这一难题提供了全新途径。
    (2) 新系统在重力除尘器后增设了一套旋风除尘器,大大减轻了箱体的过滤负荷,延长了布袋使用寿命。
    (3) 确立了直径为φ5232 mm的大箱体布袋除尘器,大大缩小占地面积、简化工艺流程,且满足过滤面积的要求,在国内属于首创。
    (4) 在对各种滤袋进行试验的基础上,选用真正适合大高炉除尘的复合滤料,瞬间耐温可达390℃,极大地提高了系统运行的可靠性。
    (5) 针对传统干法系统运行中阀门和补偿器都有不同程度的磨损、阀门的密封圈熔化等现象,选用的阀门和补偿器内喷涂了耐磨的涂层,密封圈选用了耐高温、高强度的材料,运行周期大大延长。
    (6) 确立了脉冲反吹及气力输灰在大型高炉干法除尘系统中的地位,减少了工艺环节,操作、维护更加简化。
    (7) 系统采用DCS控制,工艺控制更加可靠。
    项目监测情况
    案例选用4#高炉的干法除尘及TRT装置发电情况为研究对象。
    (1) 原系统不变,发电量翻番
    采用干法布袋除尘系统后,TRT装置发电量年增加2156万kWh。月发电量的提高幅度高达40%~70%。

图2    项目改造前后月发电量比较图

    (2) 经济效益
    1) 增加电能2156万 kWh,电价按0.35元/kW,年增经济效益为754.6万元。
    2) 煤气质量的改善和运行管理费用的减少,年增加收入1435.4万元。
    3) 因减少高炉休风次数而增加7700t铁产量,增效230万元。
    (3) 减少环境污染
    每年减少二氧化碳排放量6188t(以碳计)。
    (4) 项目投资回收期2.35年
    项目投资回收期=总投资/年效益 = 5691/2420=2.35年。
    适用对象及市场潜力
    高炉煤气干法布袋除尘系统除尘效率高、节水、煤气质量好,TRT装置的发电量高,具有巨大的经济效益,是节能、环保的综合项目。该项目为钢铁企业大型高炉除尘技术提供了成熟可靠的实用经验,有较大的用户群和推广价值。

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