高爐煤氣干法除塵布袋周期破損原因分析與改進
摘要：針對遷鋼公司高爐煤氣干法除塵布袋周期破損情況，對破損原因進行對比分析，通過工藝優化及措施改進，達到高爐煤氣除塵效果，同時延長布袋使用壽命，降低運行成本。
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行12個除塵箱體，自2019年2月初發現布袋有破損現象，到6月初累計停箱檢查布袋達33次，更換破損布袋657條，給生產運行及成本造成很大壓力。為滿足環保排放要求及下游煤氣用戶的煤氣品質，有必要分析破損原因，制定改進措施。
1除塵布袋破損情況
1.1布袋破損（失效）現象
布袋破損（失效）表現為以下幾種形式：布袋表面板結嚴重，脈沖反吹無效果（反吹后壓差不降低），破損點位呈不規則形狀，未破損部位強力下降（輕觸即破損）。布袋破損現象如圖1~圖4所示。
1.2破損布袋檢驗情況
通過歷次破損布袋的觀察統計，破損點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明顯感覺布袋的強力性能下降，由表1可見，經送破損布袋樣品返廠檢測斷裂強力性能均下降約50%。執行標準：《袋式除塵器技術要求》（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設備本體及安裝
（1）支撐布袋籠骨存在毛刺或斷裂等質量問題扎破布袋，經檢查破損的布袋籠骨未發現破損及毛刺現象，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致布袋破損，未發現籠骨明顯的偏差不垂直現象。
（3）布袋與籠骨底部間距過大，運行由于布袋與龍骨的相對運動造成布袋底部非加厚層破損。經測量間距在允許范圍內（籠骨底盤與袋底應該留有2~3cm間隙，為布袋收縮時的保障距離）。
（4）脈沖反吹管脈沖噴嘴不垂直或整根脈沖管脫開掉落，導致局部布袋得不到有效反吹。
以上部分內容引自《袋式除塵技術在高爐煤氣除塵中的應用研究》。
2.2運行工況及參數
（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定為0.4MPa，查詢運行曲線表明反吹壓力穩定，不存在壓力過高現象。但因布袋板結反吹時間較原來縮短一半（故障前60min/次，布袋破損期間因壓差升高，最短反吹時間調整至30min/次，另外還間斷性進行離線反吹），反吹頻率過高是導致布袋破損的原因之一。
（2）布袋運行阻力增大
布袋板結現象較為普遍，箱體運行壓差最高達8.4kPa，造成氣流受阻，透氣性降低，運行阻力增大，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）除塵負荷
二高爐提高冶煉負荷后高爐灰量增加導致干法除塵側灰量同步增加，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月因檢修原因當月灰量少），灰量增加勢必會有較大顆粒灰塵進入除塵箱體，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，灰車拉運不及時，造成運行箱體時而出現輸積灰情況發生，格子板積灰，對氣流分布造成一定影響。
2.3布袋破損分析結論
（1）由于高爐打水頻繁，布袋濾料與水易發生水解反應導致布袋強力下降。
（2）因布袋板結透氣性降低導致壓差上升，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，導致氣流分布不均，局部（特別是箱體兩側）造成紊流沖擊加劇了布袋的破損。
3改進措施
（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除塵的卸灰量，降低除塵箱體過濾負荷。
（2）調整反吹脈沖閥工作時間為0.2s（原設定0.5s），在反吹壓力不變的情況下加大每次的脈沖強度，同時依據實際情況延長脈沖反吹周期，降低反吹頻次。
（3）加強二高爐干法除塵側輸卸灰改進，將運行箱體輸灰周期縮短，由現在的24h輸灰1次改為12h輸灰1次，給運行箱體底部留有足夠的氣流緩沖空間。
（4）嚴格把控布袋檢修更換質量，堅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實施效果
經過改進措施的實施，成功解決了二高爐干法除塵布袋周期破損問題，除塵布袋運行穩定，自2019年7月至今未發生布袋破損現象，高爐煤氣除塵效率得到了有效保證，達到了后續工藝用戶對煤氣品質的要求，同時降低了勞動強度及運行成本。
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