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泰钢1780m3高炉煤气除尘利用净煤气代替氮气反吹的实践

时间:2019-10-15 06:51来源:山东泰山钢铁集团公司 作者:孙其德 韩传宝 点击:
  • 孙其德  韩传宝  郭立涛

    (山东泰山钢铁集团公司)

    摘要:通过对煤气系统改造,将已净化的净煤气逆引回除尘箱体,对箱体滤袋进行反吹,从而取代了氮气反吹,实现了除尘箱体反吹氮气零消耗,降低了铁水成本。

    关键词压差   反吹   泄压  逆引煤气

    煤气除尘的工艺流程:

    高炉炉顶荒煤气通过重力粗除尘后,变为半净煤气。半净煤气由煤气管道进入煤气除尘箱体的尘气室,穿过除尘滤袋后,净煤气进入净气室,然后通过净煤气管道,输送至用户。而半净煤气携带的灰尘被阻隔在除尘滤袋的表面,逐步形成一层灰膜,当灰膜达到一定厚度时,就会阻碍煤气流穿透滤袋,造成尘气室与净气室的压差升高。这时就需要关闭箱体煤气出口蝶阀,从布袋上端向布袋内部脉冲反吹高压氮气,震动滤袋,抖落附着在滤袋表面的灰膜。压差降低3kPa以下时,再打开净煤气出口阀门,重新投入过滤工作。

    图1、2是除尘箱体正常工作、反吹示意图

    image.png

    泰钢炼铁部1780m3高炉每座有除尘箱体11个,采用脉冲式氮气反吹清灰的方式。每班次除尘箱体反吹3次,每个箱体反吹一次需要5分钟,所有箱体反吹一次约1小时。每次反吹消耗的氮气量1000m3左右,月度消耗氮气26.6万m3。由于下游氮气用户量的增加,氮气的供应量相对紧张,如果采用高炉净煤气对高炉除尘箱体进行反吹,可实现停用氮气的目标,缓解氮气的供需矛盾,同时也可降低生产成本。

    1 2107年1-8月份煤气除尘氮气消耗一览表

    时间

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    平均

    氮气消耗(万m3

    26.9

    27。2

    25.3

    26。9

    27。0

    26。5

    26.2

    26.7

    26.59


    根据高炉生产工艺特点及煤气特性,对高炉箱体利用净煤气反吹的可行性进行了分析:

    2.1 安全性:高炉煤气最低的安全含氧量是1%,高炉正常生产产生的煤气含氧量在0.3%以下,所以利用净煤气代替氮气反吹符合安全生产规范。                                                                                                                                                                                                        

    2。2 净煤气的纯净度:重力除尘后的半净煤气经布袋除尘后为净煤气,净煤气的含尘量标准<10mg/m3;使用反吹箱体的煤气是经过净化除尘后的净煤气,含尘量必须<10mg/m3才能达到使用标准,根据煤气在线监测、现场喷吹检测和煤气取样化学分析,泰钢高炉净煤气的实际含尘量≤3mg/m3,因此,利用净煤气代替氮气反吹对除尘的效果没有影响。

    2。3 除尘箱体泄压:经现场测量,净煤气高压总管压力195 kPa,净煤气低压管道的压力为18kPa,可将箱体净气室的煤气经过管路将箱体压力泄压至低压管道,使箱体压力由195kPa泄压至18kPa。

    2。4 箱体内外的压差进行反吹:使用氮气反吹时,所使用的氮气压力为327kPa,与箱体195kPa的压力差为132 kPa,完成了正常反吹的操作。

    净煤气高压总管压力195 kPa,卸压后的箱体压力为18kpa,压力差为177 kPa,将高压净煤气逆引回除尘箱体,利用箱体内外的压力差,通过瞬间的压力反冲,达到清除滤袋表面积灰目的。

    2.5 反吹净煤气连续性供应:正常生产的高炉煤气为连续性不间断产生,为净煤气反吹提供了不间断的净煤气气源。

    2。6 反吹净煤气压力的稳定:进入箱体反吹的净煤气压力与高炉顶煤气压力一致,在195-200kPa左右,故进入箱体反吹的煤气的压力在195-200kPa的范围内。

    2.7 煤气温度:高炉工艺技术规程规定:炉顶煤气温度80-280℃;经在线监测,未经除尘的荒煤气温度实际为100-150℃,符合煤气温度控制标准。

    3 设备改造和工艺操作

    3。1 泄压管路的改装:从煤气除尘箱体的净煤气出口弯管处开孔,安装DN200mm的气动球阀和DN200mm的气动盲板阀,用DN219mm的无缝钢管连接至低压净煤气总管,作为箱体泄压管路。

    3。2 箱体泄压:关闭需要反吹箱体的煤气进、出口蝶阀,打开箱体泄压管路的气动球阀,利用箱体煤气压力与净煤气低压总管压力差,将箱体高压煤气泄压至净煤气低压总管,煤气压力降压至0。18kPa,完成箱体泄压。

    3.3 逆引净煤气反吹操作:箱体降压完毕后,关闭泄压管路的气动球阀,打开该箱体净煤气出口蝶阀,将高压净煤气从出口管道逆引回箱体,箱体内气压在短时间内急剧升高,净气室内压力瞬时高于尘气室,从而使布袋膨胀抖动,积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分钟左右,反吹后的箱体压差小于3kpa,即完成反吹工作。

    image.png

    图5、6改造前后示意简图

    image.png

    自动化程序控制画面截图(图7)

    image.png 

     

    4 改造应用后的效果

    4.1 实施除尘箱体净煤气反吹后,箱体净气室与尘气室的压差小于3kPa,除尘后的煤气含尘量小于3mg/m3。

    4.2 从2017年9月改造后至今的氮气为零消耗。

    4.3 效益核算

    (1)投资:

    ①DN219管道(¢219*6)长175米,材料费用41350元;

    ②DN200气动球阀(型号Q641F -6C),12台*9000元=108000元

    ③DN200气动盲板阀(型号F643X-2.5C),12台*15200元=182400元

    合计投资:41350+108000+182400=290400元=33。2万元

    (2)氮气节约:项目实施后,氮气消耗为零。

    每班反吹3次数,每次1时,每次反吹消耗的氮气量1000m3,月度消耗氮气26.6万m3。

    氮气价格为0.25元/m3。则:

    月节约:26.6万m3*0.25=6.65万元

    年节约:6.65*12=79.8万元

    (3)当年效益:79.8-33.2=46.6万元

     

    联系人:    韩传宝   山东泰山钢铁集团公司炼铁部技术科

    E-mail:   15020883655@163.com

    电  话:   156 9810 6077


    (责任编辑:zgltw)
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