摘要:針對遷鋼公司高爐煤氣干法除塵布袋周期破損情況,對破損原因進(jìn)行對比分析,通過工藝優(yōu)化及措施改進(jìn),達(dá)到高爐煤氣除塵效果,同時(shí)延長布袋使用壽命,降低運(yùn)行成本。
前言
遷鋼公司二高爐干法除塵在滿足工藝要求的前提下運(yùn)行12個(gè)除塵箱體,自2019年2月初發(fā)現(xiàn)布袋有破損現(xiàn)象,到6月初累計(jì)停箱檢查布袋達(dá)33次,更換破損布袋657條,給生產(chǎn)運(yùn)行及成本造成很大壓力。為滿足環(huán)保排放要求及下游煤氣用戶的煤氣品質(zhì),有必要分析破損原因,制定改進(jìn)措施。
1除塵布袋破損情況
1.1布袋破損(失效)現(xiàn)象
布袋破損(失效)表現(xiàn)為以下幾種形式:布袋表面板結(jié)嚴(yán)重,脈沖反吹無效果(反吹后壓差不降低),破損點(diǎn)位呈不規(guī)則形狀,未破損部位強(qiáng)力下降(輕觸即破損)。布袋破損現(xiàn)象如圖1~圖4所示。
1.2破損布袋檢驗(yàn)情況
通過歷次破損布袋的觀察統(tǒng)計(jì),破損點(diǎn)位多集中在布袋中下部,破損形狀多樣,用刀劃開破損布袋時(shí)明顯感覺布袋的強(qiáng)力性能下降,由表1可見,經(jīng)送破損布袋樣品返廠檢測斷裂強(qiáng)力性能均下降約50%。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):《袋式除塵器技術(shù)要求》(GB/T6719-2009),部分用語引用《袋式除塵器濾料及配件手冊》。
2布袋破損原因分析
2.1設(shè)備本體及安裝
(1)支撐布袋籠骨存在毛刺或斷裂等質(zhì)量問題扎破布袋,經(jīng)檢查破損的布袋籠骨未發(fā)現(xiàn)破損及毛刺現(xiàn)象,不存在扎破布袋問題。
(2)花板不平整造成的安裝垂直度問題,造成布袋間相互摩擦導(dǎo)致布袋破損,未發(fā)現(xiàn)籠骨明顯的偏差不垂直現(xiàn)象。
(3)布袋與籠骨底部間距過大,運(yùn)行由于布袋與龍骨的相對運(yùn)動(dòng)造成布袋底部非加厚層破損。經(jīng)測量間距在允許范圍內(nèi)(籠骨底盤與袋底應(yīng)該留有2~3cm間隙,為布袋收縮時(shí)的保障距離)。
(4)脈沖反吹管脈沖噴嘴不垂直或整根脈沖管脫開掉落,導(dǎo)致局部布袋得不到有效反吹。
以上部分內(nèi)容引自《袋式除塵技術(shù)在高爐煤氣除塵中的應(yīng)用研究》。
2.2運(yùn)行工況及參數(shù)
(1)脈沖反吹壓力和脈沖頻率過高
二高爐爐干法除塵反吹壓力設(shè)定為0.4MPa,查詢運(yùn)行曲線表明反吹壓力穩(wěn)定,不存在壓力過高現(xiàn)象。但因布袋板結(jié)反吹時(shí)間較原來縮短一半(故障前60min/次,布袋破損期間因壓差升高,最短反吹時(shí)間調(diào)整至30min/次,另外還間斷性進(jìn)行離線反吹),反吹頻率過高是導(dǎo)致布袋破損的原因之一。
(2)布袋運(yùn)行阻力增大
布袋板結(jié)現(xiàn)象較為普遍,箱體運(yùn)行壓差最高達(dá)8.4kPa,造成氣流受阻,透氣性降低,運(yùn)行阻力增大,如圖5所示。
(3)高爐打水量
二高爐冶煉不正常,荒煤氣溫度高,爐頂持續(xù)打水。如圖6所示,二高爐干法除塵荒凈總管(布袋前后)壓差與高爐打水趨勢基本變化一致,即高爐打水越多布袋壓差越高。
(4)除塵負(fù)荷
二高爐提高冶煉負(fù)荷后高爐灰量增加導(dǎo)致干法除塵側(cè)灰量同步增加,從二干法卸灰量同比分析,自2018年11月份灰量增加50%左右(2019年3月-4月因檢修原因當(dāng)月灰量少),灰量增加勢必會(huì)有較大顆?;覊m進(jìn)入除塵箱體,造成對除塵布袋的沖刷。見圖7。
(5)除塵箱體氣流分布
因灰量增加,灰車?yán)\(yùn)不及時(shí),造成運(yùn)行箱體時(shí)而出現(xiàn)輸積灰情況發(fā)生,格子板積灰,對氣流分布造成一定影響。
2.3布袋破損分析結(jié)論
(1)由于高爐打水頻繁,布袋濾料與水易發(fā)生水解反應(yīng)導(dǎo)致布袋強(qiáng)力下降。
(2)因布袋板結(jié)透氣性降低導(dǎo)致壓差上升,反吹頻率過高加劇了布袋的破損。
(3)灰量增多,濾袋底與灰斗之間沒有足夠的安全距離,導(dǎo)致氣流分布不均,局部(特別是箱體兩側(cè))造成紊流沖擊加劇了布袋的破損。
3改進(jìn)措施
(1)與二高爐溝通在工藝允許的情況下合理控制高爐爐頂打水量,并加大重力除塵及旋風(fēng)除塵的卸灰量,降低除塵箱體過濾負(fù)荷。
(2)調(diào)整反吹脈沖閥工作時(shí)間為0.2s(原設(shè)定0.5s),在反吹壓力不變的情況下加大每次的脈沖強(qiáng)度,同時(shí)依據(jù)實(shí)際情況延長脈沖反吹周期,降低反吹頻次。
(3)加強(qiáng)二高爐干法除塵側(cè)輸卸灰改進(jìn),將運(yùn)行箱體輸灰周期縮短,由現(xiàn)在的24h輸灰1次改為12h輸灰1次,給運(yùn)行箱體底部留有足夠的氣流緩沖空間。
(4)嚴(yán)格把控布袋檢修更換質(zhì)量,堅(jiān)決杜絕不合格籠骨及布袋的安裝,籠骨連接處垂直安裝,避免布袋出現(xiàn)傾斜造成布袋間摩擦,脈沖反吹管安裝到位,保證噴嘴與袋口中心對正,保證脈沖氣流噴吹的有效性。
4實(shí)施效果
經(jīng)過改進(jìn)措施的實(shí)施,成功解決了二高爐干法除塵布袋周期破損問題,除塵布袋運(yùn)行穩(wěn)定,自2019年7月至今未發(fā)生布袋破損現(xiàn)象,高爐煤氣除塵效率得到了有效保證,達(dá)到了后續(xù)工藝用戶對煤氣品質(zhì)的要求,同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度及運(yùn)行成本。