“包钢”全干除尘节能减排技术管窥

　　“干”破红尘创新减排

　　钢铁企业排放的高炉红色烟尘是几乎每个钢铁城市百姓深恶痛绝的污染物，多年来湿法除尘始终是我国多数钢铁企业一直采用的传统除尘技术，然而由于效能低，技术落后已远远不能满足我国经济发展的节能减排的技术要求。包钢集团作为一家我国国有大型钢铁企业之拥有6座高炉。他们大胆创新，勇于在业内第一个吃螃蟹，采取全新的干法除尘技术，彻底终止了运行近50年的湿法除尘工艺，使能源利用率、水资源成本的节约、环保测评等多方面取得了突破性的节能减排效果。

　　包钢成功应用这项新技术的诀窍何在？因地制宜，即将新技术与包钢高炉的需要有机融合，选择和成功应用合适的工艺、合适的技术及装备，让高炉全干法除尘技术“水土相服”。

　　跨越大高炉应用的壁垒

　　据了解，全干法除尘技术在大高炉和小高炉上的应用效果有着天壤之别，其中的关键环节是布袋的烧损问题。布袋是大型高炉干法除尘系统的核心部件，大型高炉全干法除尘之所以推广困难，就是因为其在冶炼过程中炉顶经常出现高温或低温现象，造成烧布袋和糊布袋的事故，不仅会造成高炉停产，而且含尘煤气直接进入管网影响煤气用户的正常使用。从理论上讲，大型高炉因为炉顶压力高、操作稳定，采用布袋除尘工艺应该能取得良好的效果。但是，由于流量巨大的煤气在瞬间完成温度调控非常困难，一旦发生烧布袋或糊布袋事故，不但造成更换布袋的直接经济损失，还将威胁高炉的正常生产。

　　2005年以前，国内企业多是在450立方米以下的高炉上采用全干法布袋除尘技术，新建450立方米以上的高炉仍以湿法除尘或干湿并用除尘技术为主。目前，我国钢铁行业只有莱钢、太钢、攀钢等少数企业在1000立方米以上的部分高炉上采用了全干法除尘技术，但2000立方米以上的高炉一直无应用先例。

　　工艺流程的选择至关重要

　　抓住主要矛盾，牵住吸收、消化全干法除尘技术的“牛鼻子”，其他相关问题就可迎刃而解。因此，在大型高炉推行全干法除尘技术，工艺的选择是重中之重。对此，相关技术人员在全面学习考察和调研的基础上，会同包头钢铁设计研究总院、北京瑞帆机械设备制造有限公司等单位，针对国内目前中小型高炉应用全干法除尘工艺中存在的问题进行认真的分析和研究，进行系统改进。

　　首先，包钢在高炉除尘系统的核心部件———重力除尘器后增设一套旋风除尘器的工艺配置来降低箱体的过滤负荷，达到延长布袋使用寿命的目的，形成了重力除尘器作为第一级除尘系统进行粗除尘，旋风式除尘器作为第二级除尘系统进行再除尘，布袋除尘器作为第三级除尘系统进行精除尘的三级除尘模式。这样，荒煤气经过第一级和第二级除尘系统后，煤气中的含尘量将减少1／3，对减轻布袋除尘器的负荷、延长布袋的运行周期有着非常明显的作用。

　　其次，在温度控制、脉冲反吹、气力输灰、箱体选用等一系列工艺装备选择上，均实现了与大型高炉的成功匹配。

　　技术人员经过仔细研究和论证，最终采用了通过高炉炉顶打水和增设荒煤气放散系统的方式来解决温度控制问题；应用技术相对成熟的氮气脉冲反吹清灰技术，实现了清灰效果好、工艺流程短、能耗低、保护布袋的目标；用气力输灰解决了输灰介质单一的问题，使氮气、净煤气皆可输送灰，减少了能耗；大箱体长布袋的选用使箱体的数量减少，占地面积缩小；用高低温放散装置替代了昂贵的冷却器，实现了煤气的自动放散。这些有的放矢的工艺措施，为全干法除尘技术在大型高炉上的应用带来曙光。

　　主要设备及材料的选择力求适用

　　核心问题解决之后，随之而来的是全干法除尘辅助设施需要解决的一系列细节问题。

　　制约全干法除尘技术在大型高炉上应用的另一个因素，是设备及材料的制造满足不了高炉冶炼工况的需要，特别是在高炉变工况的条件下，对设备及材料的要求更为严格。若阀门开启失灵、管道密封不严、备件磨损严重，则可能造成煤气泄漏等严重后果。鉴于此，燃气厂在阀门的选型、布袋材质的选择上慎之又慎，通过对全国各大型滤袋厂家进行严格筛选，并对主要厂家的不同材质、不同配比的滤袋进行检验，最后选用了耐高温性、抗折性、抗拉性较好的P84复合针刺毡滤料，收到良好的效果。

　　在大型高炉全干法除尘设备中，阀门的比重最大，需要大大小小的阀门上千个，一旦失灵，局部系统就会瘫痪。经过与供货厂家沟通，包钢对阀门的结构形式进行大胆改进，选用了启动力矩小、密封性能好、耐腐蚀能力强的阀门来满足工艺要求，效果明显。燃气厂选用了将传统阀板脱开机构改为机械式限位直接带动阀门脱开机构的盲板阀，使阀板与阀座间隙均匀，运行平稳无摩擦，大大提高了密封圈的使用寿命。

　　既抓住布袋除尘设备这一主要矛盾，又不放过任何细小环节，这就是包钢推行高炉全干法除尘技术的成功经验。

　　全干法布袋除尘系统在包钢大型高炉的成功应用，在钢铁行业的发展史上具有重要的意义。目前，该项技术的专利申请工作正在进行中。一旦申请到专利，该项技术的技术输出力度将不断加大，必将对冶金行业煤气净化技术的革新和节能环保产生深远的影响。（31D3）