试论脉冲布袋除尘技术在炼铁高炉干法除尘中的应用

吴健华

广东思创环境工程有限公司佛山分公司广东省佛山市528231

摘要：脉冲布袋除尘技术，指以脉冲氮气反吹为动力，去除炼铁高炉中粉尘的一项技术。本文简要分析了脉冲布袋除尘技术的原理，强调了将其应用到炼铁高炉干法除尘中的优势。基于此，重点以某炼铁厂为例，从各流程的除尘方法、除尘参数的优化控制方案两方面，具体总结了技术的应用方法。通过对干法除尘效果的观察，证实了脉冲布袋除尘技术的应用价值。

关键词：脉冲布袋除尘技术；炼铁高炉；干法除尘

前言：

冶金行业为我国的支柱性产业，是推动国民经济发展、满足各领域运行需求的重点行业。炼铁、炼钢等冶金过程中，以煤炭粉尘为代表的各类污染物，易进入空气中，对环境造成污染。干法除尘，为炼铁行业除尘技术的一种。实践经验显示，将脉冲布袋除尘技术，应用到干法除尘过程中，效果较好。可见，为在提高经济效益的基础上，提高环境效益，有必要对该技术的应用方法加以研究。

1脉冲布袋除尘技术原理

炼铁过程中，烧结、冶炼、加料以及出渣等环节，均会产生一定量的粉尘。为避免粉尘弥漫于车间，炼铁厂通常需将其排出在大气中[1]。作为炼铁高炉干法除尘技术的一种，脉冲布袋除尘技术，要求将多绒毛纤维，应用到除尘过程中。使炼铁所产生的粉尘颗粒，能够被阻挡在纤维中，以减少排放到空气中的粉尘量。技术原理图见图1：

图1脉冲布袋除尘技术原理图

为避免粉尘颗粒在纤维中长期积累，导致纤维堵塞。通过反吹的方式，使粉尘掉落至加灰斗中是关键。脉冲布袋除尘技术，既利用脉冲氮气反吹，将多绒毛纤维中的粉尘颗粒清除的一种技术。将其应用到炼铁高炉干法除尘过程中，将能够有效降低煤炭粉尘等污染物的排放量，使炼铁过程所造成的环境污染得以减轻。可见，在社会对可持续发展问题重视程度逐渐提高的今天，将该技术应用到干法除尘过程中，已迫不及待。

2脉冲布袋除尘技术在炼铁高炉干法除尘中的应用方案

本部分以某炼铁厂为例，对脉冲布袋除尘技术在炼铁高炉干法除尘中的应用方案进行了研究：

2.1各流程的除尘方法

2.1.1炼铁煤气净化方法

炼铁煤气净化方法如下：（1）布袋除尘器参数：直径1.2m，规格：φ130mm×6900mm，滤袋面积1002.7m2。（2）反吹氮气压力控制：脉冲氮气压力为0.3MPa--0.4MPa。（3）卸灰：反吹后，启动卸灰系统，采用氮气输灰，将煤炭粉尘输入至低压管网中，用以回收[2]。无法回收的粉尘，则需采用吸引装置，吸引至运灰罐车中，集中给予处理。（4）管道处理：为确保煤炭粉尘管道性能正常，可采用在管道内部喷涂涂料的方式，避免管道因高温而产生损伤。为便于维修，可将大拉杆装置设置在管道中，起到补偿的作用，提高除尘的安全性。

2.1.2剩余煤气放散方法

经脉冲布袋除尘技术清除后的剩余煤炭粉尘，应通过放散塔给予放散，确保其能够被及时排出。本炼铁厂所使用的放散塔，直径为3600mm，高60m。炼铁后产生的煤炭粉尘，经过8KPa压力的管道后，可随之被传输至放散塔中。此时，如煤炭粉尘的温度在100℃至260℃之间，则可直接经放散塔给予放散。放散火炬燃烧器，为放散塔的重要装置。放散塔运行过程中，有关人员可通过手动的方式将火炬点燃。同样可将PLC装置，安装在系统中，实现自动化点火。本炼铁厂所应用的点火装置，以焦炉煤气为主。该装置可通过对压力的控制，将放散塔火炬点燃，确保剩余的煤气得以放散。

2.2除尘参数优化控制

2.2.1参数控制项目

炼铁厂高炉干法除尘参数控制项目，以布袋除尘系统，以及高炉煤炭粉尘放散系统为主。具体参数控制方法如下：（1）阀门参数：本炼铁厂所应用的除尘控制阀门，以自动化阀门为主，需采用计算机实现对阀门动作的控制。当计算机输出信号为4--20mA.DC时，阀门可自动启动。（2）压力控制参数：本炼铁厂所应用的压力控制仪器，以压力变送器为主，变送器的电源控制方式，为直接供给，能够有效满足除尘系统对压力的供给需求。（3）热电阻：本炼铁厂热电阻参数为pt100，分度为E。（4）端子柜参数：1000×2100×800。（5）仪表盘运行温度：16℃--36℃。

2.2.2温度控制要点

温度参数是否合理，是决定脉冲布袋除尘技术除尘效果的主要因素。因此，炼铁高炉干法除尘过程中，应严格控制各环节的温度指标。炼铁高炉的温度参数，应与高炉的体积相一致。排除其他异常，当高炉体积为2500m3时，将高炉顶部的温度控制在150℃--260℃，既可满足除尘需求。但如高炉炼铁原料的质量有所下降，或高炉运行处于复风初期，温度则会有所改变。受上述因素影响，如高炉顶部温度，未达150℃，或高于260℃，则必须启动冷热交换器，对高炉的温度加以调整，确保其能够继续稳定运行，避免对除尘效果造成影响。

2.2.3污染源控制方案

粉尘、废水、固体废物及噪声，为以脉冲布袋除尘技术为基础的干法除尘过程可能产生的主要污染物。为避免上述污染物对环境造成污染，应采用以下手段，对其进行优化控制：（1）粉尘：与湿法除尘相比，干法除尘后，通常会产生一定的粉尘。为最大程度提高环境效益，炼铁厂需将净化后的煤炭粉尘的含尘量，控制在8g/m3以下，将最大放散量，控制在27×104m3/h左右，改善除尘效果。（2）废水：经脉冲布袋除尘技术除尘后，炼铁高炉所产生的废水量较小，可忽略不计。（3）固体废物及噪声：经脉冲布袋除尘技术除尘后，炼铁高炉所产生的固体废物量，应控制在65t/d左右，噪声应为90dB--110dB。

2.3干法除尘效果评价

通过对脉冲布袋除尘技术应用前后炼铁厂环境效益及经济效益的观察发现：（1）技术应用前：炼铁高炉除尘所产生的固体废物量为85t/d，噪声180dB、煤气含尘量16g/m3，年均收益1410.2万元。（2）技术应用后：炼铁高炉除尘所产生的固体废物量为62t/d，噪声93dB、煤气含尘量7g/m3，年均收益1802.9万元。对比发现，技术应用后，炼铁厂的经济及环境效益明显改善，证实了脉冲布袋除尘技术的应用价值。

结论：

综上所述，本课题所选的炼铁厂，将脉冲布袋除尘技术，应用到了炼铁高炉干法除尘过程中。在减少粉尘量、降低生产成本方面，取得了良好的效果。我国冶金行业，可参考本课题中炼铁厂的经验，将脉冲布袋除尘技术应用到煤气净化以及煤气放散等各个流程中。在此基础上，采用自动化技术，对除尘参数进行优化控制，使炼铁高炉干法除尘效果得以改善。

参考文献：

[1]钱卫强.干法除尘高炉煤气腐蚀探讨及综合防治技术在大型高炉上的应用[J].钢铁技术,2017,12(02):37-40.

[2]钱卫强,韦帮远,王彦军.干法除尘高炉煤气腐蚀探讨及综合防治技术在特大型高炉上的应用[J].科技创新导报,2017,14(07):14-16.