【摘要】 介紹了高爐煤氣布袋除塵器的工作原理，設(shè)備構(gòu)成。
【關(guān)鍵詞】布袋除塵器；高爐煤氣
1 概述
電除塵的趨勢。高爐煤氣和一般煙氣相比具有高溫、高壓、易燃、易爆和劇毒的特點,因此高爐煤氣布袋除塵技術(shù)極具特色,到目前為止還不能說十分完善。盡管如此,由于它的優(yōu)點和效益突出還是得到了大力發(fā)展。
我國是應(yīng)用高爐煤氣布袋除塵技術(shù)較早的國家,已有20多年歷史。目前己在約50多座300m“高爐和上千座小高爐上使用煤氣布袋除塵器,取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在國外布袋除塵器已用于1800一400。耐高爐上了。我國為了加快這一技術(shù)的發(fā)展,引進(jìn)了相關(guān)技術(shù)。不過已建成的幾套設(shè)備目前還沒能正常運轉(zhuǎn),還有這樣或那樣的問題,因此布袋除塵器如何應(yīng)用在大高爐上始終是大家共同關(guān)心的問題。本文就高爐煤氣布袋除塵技術(shù)幾個較重要的問題淺談一些看法,拋磚引玉,以期引出更多更好的意見,推動這項技術(shù)的發(fā)展。
2 工作原理
高爐煤氣干法布袋除塵器系統(tǒng)主要由框架、平臺、爬體、筒體、中間灰斗、進(jìn)出風(fēng)管、濾袋組合及噴吹裝置、卸灰裝置、輸灰系統(tǒng)、電控部分、控制儀表、閥門系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)等組成。高爐煤氣經(jīng)重力除塵器后從除塵器的進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入各分室筒體，大顆粒的粉塵被分離，直接落入灰斗，而較細(xì)粉塵均勻地進(jìn)入筒體而吸附在濾袋的外表面上，凈煤氣透過濾袋進(jìn)入上筒體，并經(jīng)各閥門排入凈煤氣總管。隨著過濾工況的進(jìn)行和時間的增加，濾袋外表層的積灰層逐漸增多、增厚，當(dāng)設(shè)備阻力增至3000Pa(可調(diào))時，通過差壓變送器發(fā)出4～20mA信號至PLC控制柜，由PLC控制柜發(fā)出清灰信號，先關(guān)閉一單元筒體出口電動蝶閥后，脈沖清灰控制開始工作，由脈沖電磁閥依次對每列濾袋進(jìn)行噴射氮氣，使濾袋膨脹、振動，使粘附濾袋表面的塵層脫落，達(dá)到清灰目的，單室清灰結(jié)束后，開啟電動蝶閥，該單元筒體重新進(jìn)入過濾狀態(tài)。清灰過程是按一定的設(shè)定程序，對逐個單元依次輪流進(jìn)行，直至清灰全過程結(jié)束。當(dāng)單個筒體清灰時，其余單元筒體仍進(jìn)行過濾，互不干擾，實現(xiàn)長期連續(xù)作業(yè)。
3 布袋除塵器的優(yōu)點
①除塵效率高,煤氣質(zhì)量穩(wěn)定,而且不受煤氣流量和壓力波動的影響,含塵量一般均低于10mg/Nm,,有利于提高熱風(fēng)爐壽命。
②與濕式除塵比較,因為不用水清洗,既節(jié)省了龐大的污水處理設(shè)施及投資,又能從根本上避免對環(huán)境的污染。
③經(jīng)營費用低,基建投資省,比較容易在高爐技術(shù)改造中推廣。
④最主要的一條優(yōu)點是節(jié)能效果十分顯著。布袋除塵器不僅省水節(jié)電,還能降低煤氣含水量、提高煤氣溫度和發(fā)熱值,增加余壓發(fā)電透平的出力。
4．結(jié)構(gòu)設(shè)計
除塵器筒體是干法凈化高爐煤氣的主要設(shè)備，必須適應(yīng)與滿足高爐煤氣固有的易燃、易爆、高壓、高溫、劇毒的特性，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)充分考慮這些特性，以達(dá)到除塵設(shè)備在生產(chǎn)中的工況條件下，保證其正常的運轉(zhuǎn)，現(xiàn)對設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計分述如下：
4.1筒體與中間灰斗的設(shè)計每個筒體由筒體、灰斗、花板、檢修人孔門、進(jìn)、出風(fēng)管接管、氣體導(dǎo)流板、安全泄爆閥、煤氣取樣口和吹掃口、煤氣放散閥和放散管、灰斗蒸氣加熱盤管等組成。除塵器筒體嚴(yán)格按照GB150的規(guī)定進(jìn)行制造、試壓及驗收，滿足GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)的要求。筒體是由鋼板卷制而成，頂部采用壓制封頭，灰斗上部壓制筒形裙邊，然后與中間圓筒體采用自動埋弧焊焊接而成（見左圖）確保了筒體部分的耐壓強(qiáng)度。焊接完成后按照GB150-1998的規(guī)定進(jìn)行無損探傷。中間灰斗的設(shè)計、制造同樣和除塵器筒體一樣嚴(yán)格按照GB150的規(guī)定進(jìn)行制造、試壓及驗收，滿足GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時在灰斗錐體中下部設(shè)置蒸氣加熱盤管確?；叶穬?nèi)不產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。在喉管處設(shè)有氮氣炮、氮氣吹掃和壓縮空氣吹掃。
4.2花板花板（多孔板）是確保布袋除塵器技術(shù)性能的關(guān)鍵部件之一，花板是作為濾袋組件的安裝支撐架，將筒體分為過濾室和凈氣室，并可作為濾袋組件的檢修平臺。花板由筒體內(nèi)部的鋼構(gòu)件支架固定，并滿焊在筒體內(nèi)。
4．3濾袋的組成和分類
4．3．1濾袋組成：濾袋是布袋除塵器的核心部件。濾袋由濾布縫制的袋身和起輔助作用的支撐、卡箍、吊鏈、防癟環(huán)等配件組成。高爐煤氣由于溫度較高，一般采用氟美斯濾布，其允許工作最高溫度280℃，瞬間溫度300℃。
4．3．2濾袋框架：高爐煤氣脈沖布袋除塵一般采用外濾式結(jié)構(gòu)，因而濾袋必須設(shè)有骨架，才能保證濾袋的形狀。分段插接式骨架設(shè)計的關(guān)鍵是要保證插接部位的結(jié)構(gòu)，連接牢固，能承受一定荷載，又要保證分段骨架組裝成整條骨架后，能滿足骨架整體的技術(shù)尺寸、精度，因此對其的設(shè)計要求是很高的。
4．4脈沖噴吹系統(tǒng)脈沖噴吹系統(tǒng)由氮氣分氣包、電磁脈沖閥、球閥、噴吹管、安全閥等組成，每個筒體分別配置若干只脈沖閥和球閥，包括配管及氣包支架。噴吹管噴口采用奶嘴形式，并配置了誘導(dǎo)短管，同時在誘導(dǎo)短管上設(shè)計弧形誘導(dǎo)口，實現(xiàn)雙誘導(dǎo)氣流技術(shù)，從而使該高效噴吹管力度大于其它傳統(tǒng)噴吹清灰裝置，這也是保證長袋的清灰效果。反吹介質(zhì)為氮氣，脈沖用氮氣壓力為0.3～0.4Mpa。脈沖閥的進(jìn)氣端與噴吹氣包連接，出氣端通過閥門（常開）與噴吹管連接。在脈沖清灰時，脈沖閥膜片開啟時間約為0.1S，在這一瞬間內(nèi)噴出的高壓氮氣，形成高速氣流，從周圍引入數(shù)倍于噴射氣量的凈煤氣沖進(jìn)濾袋，致使濾袋急劇膨脹，引起一次沖擊振動，同時，在瞬間產(chǎn)生由里及外的逆向氣流，由于沖擊和逆向氣流的作用，附著在濾袋外層的粉塵被抖落，濾袋重新投入使用。
4．5防爆裝置、氮氣清堵裝置
4．5．1防爆裝置：在干法布袋除塵裝置運行過程中，有可能出現(xiàn)超壓狀況。為保障除塵裝置運行安全，在每個除塵器筒體上設(shè)有一套超壓卸放裝置，采用自動復(fù)位式泄爆閥。
4．5．2清堵裝置：清堵裝置每個筒體的錐體位置上設(shè)置1個氮氣炮。氮氣清堵氮氣炮作用是安裝在筒體灰斗下部（尤其是接近喉徑處）產(chǎn)生塵灰結(jié)拱現(xiàn)象時，利用壓縮氮氣的瞬間壓力釋放，消除灰塵堵塞現(xiàn)象。
4．6除塵器的氣流分布裝置除塵器入口導(dǎo)流板的設(shè)計，對設(shè)備磨損及濾袋使用壽命至關(guān)重要，采用格柵結(jié)構(gòu)既便于落灰，又能使上升氣流均勻，保護(hù)濾袋。
5結(jié)語
高爐煤氣布袋除塵屬于發(fā)展中的技術(shù),需要研究的問題很多，例如：如果將它與
污泥干燥設(shè)備進(jìn)行結(jié)合使用？本文僅對幾個較為重要的間題談?wù)効捶?有些屬于經(jīng)驗之談,有些是研究心得與建議。希望通過廣泛討論,取得更多更好的意見,推動這項技術(shù)的發(fā)展。相信不久之后,大中型高爐也能推廣普及這一技術(shù),就像目前小高爐如此普及一樣。
