高炉煤气综合除尘模式C参考案例

2016年09月27日 / 共 1字 / 1条评论 / 阅读 123 views 次

适合低温煤气运行布袋除尘控制技术

现致力于大型高炉湿法除尘转干法除尘技术改造的许多钢铁企业,使用干法布袋除尘设施替代原有湿法清洗设施,而湿法则作为干法布袋除尘的备用设施。由于高炉操作的复杂性及煤气温度变化异常很难控制,温度过高,即使是短时的,也会发生“烧袋”事故,而长时间温度过低则会使布袋出现结露产生“糊袋”现象,所以高炉煤气温度成为制约干法布袋除尘系统能否正常运行的关键参数。

干法除尘系统长期过滤低温煤气,不仅会产生“糊袋”、使布袋板结,还会造成输灰系统阀门积灰而关不严、管路堵塞、设备腐蚀等问题,给处理带来很大麻烦。虽然通过切换到湿法除尘就能解决低温问题,但是较低的干法布袋除尘运行率会使得引入干法布袋除尘失去意义。

本文提出的针对低温煤气的布袋除尘系统控制技术,使得布袋除尘系统可靠性和可维修性有显著提高,有效地提高了干法布袋除尘的运行率。

1.脉冲喷吹用氮气的压力控制

该布袋除尘系统脉冲喷吹清灰气源采用氮气,并通过自力式调节阀将氮气压力设定在0.5-0.55MPa间,供反吹使用。在脉冲喷吹氮气管道上靠近首个除尘器箱体喷吹支管接口处增加氮气压力调节阀,在调节与首个除尘器箱体喷吹包之间,设置喷吹氮气压力检测点。利用分段函数,将喷吹氮气压力设定值设定得比入口煤气压力高150-200KPa,并进行调节,解决因多个除尘器箱体同时喷吹清灰导致喷吹压力降低,或因高炉降压及短期休风使喷吹压力过高的问题。

2.布袋除尘器投运控制机制

对所有除尘器,为了给操作人员提供一个统一的、简单的操作环境,我们提出一对“投入”和“退出”标志,而不需要绝对依靠除尘器的阀门状来判断其是否运行。进一步地,针对除尘器脉冲喷吹清灰,可设定运行、维护、单脉冲阀手动三种模式。

通过HMI操作“投入”和“退出 ”按钮,改变每个布袋除尘器箱体的投运状态。只有在投入状态下,除尘器各子系统才能投运。除尘器和对应的输灰仓泵投入后,若仓泵因故障或手动退出,则箱体投运,是否退出由操作人员决定。一旦操作退出,除尘器则无条件退出运行状态,且除尘器出口蝶阀可靠关闭。

每个布袋除尘器箱体投入的条件为:除尘器箱体对应的输灰系统已投入,箱体入口、出口眼睛阀全开,顶部放散阀全关,箱体入口蝶阀全开,布袋总管入口眼睛阀全开。

当处于维护模式时,每个布袋除尘器箱体投入,达到下列任一条件即可:

(1)除尘器箱体对应的输灰系统已投入,箱体入口、出口眼睛阀全开,顶部放散阀全关,箱体入口蝶阀全开,布袋总管入口眼睛全开。

(2)除尘器箱体对应的输灰系统已投入箱体入口、出口眼睛阀全关,顶部放散阀全开。

处于运行模式,除尘器箱体投入后,加入到其他已投入的箱体脉冲喷吹清灰循环中,按设定的参数依次进行清灰,同一时间仅允许一个箱体进行清灰(即同一时间仅允许一个除尘器箱体的脉冲电磁阀组动作)。处于维护模式,除尘器箱体投入后,箱体单个进行循环反吹清灰,直至退出,两个及两个以上箱体处于维护模式,脉冲喷吹清灰互不干扰,各自独立进行循环反吹清灰。

单脉冲阀手动模式,此模式具有最高优先级,即不管除尘器箱体是否已投入,也不管设定在运行模式还是维护模式,均可在人机界面上操作任一除尘器箱体的任一脉冲阀单独动作。

引入维护模式的脉冲喷吹清灰,可及时对问题除尘器进行检查、处理或检修,不用等整个布袋除尘系统脉冲清灰循环的空闲期,才手动启动问题除尘器的反吹清灰,为实现布袋除尘系统逐个除尘器进行检修提供了前提条件,节省了检修时间,提高了劳动效率。

输灰系统每个仓泵也有一对“投入”和“退出”标志。在HMI上设置“复位”、“投入”和“退出”按钮,以改变仓泵的投运状态。“复位”既可操作仓泵紧急停止工作,回到初始状态,又可复位停泵信号,为仓泵投入前的确认。紧急停泵后,仓泵的状态应相应显示为退出,复位允许后(同一管路其他泵未输送、输灰气源压力正常、任一大灰仓已投入、灰库未处于高位)才可重新投入。

结合18个除尘器双列布置及分两条管路进行输灰的工艺特点,对除尘器及其对应的仓泵分为两组分别投运过滤煤气,一用一备,给输灰系统及除尘器箱体提供较充裕的检修时间。全部箱体制动过滤风速为0.3m/min,一半箱体投运过滤风速为0.6/min,箱体过滤负荷完全没问题。

同时,通过在HMI上设定仓泵输灰周期时间及增加仓泵输灰前的仓泵加压控制流程分支,缩短除尘器锥底积灰时间、仓泵蓄灰时间降低低温灰堵塞或结块的几率。

该3800m3高炉除尘系统采用预先处理的控制技术,以解决人工干预下不能及时处理煤气温度异常造成的一系列运行难题。系统在2009年投运以来,因高炉炉况异常而导致煤气温度超高进,均未出现布袋烧损的情况;高炉煤气干/湿法除尘系统相互切换、运行安全可靠,煤气洗涤循环水消耗量减少40%。

在该高炉上实施低硅冶炼生产操作,高炉煤气长期处于90-150℃较低温度水平的前提下,2013年、2014年该高炉布袋除尘器运行率分别为89.9%和90.3%,TRT年发发电量分别达1.43亿kWh和1.48亿kWh,经济效益显著。

然而,本例的高炉煤气除尘系统在工艺上仅进行了部分改造,增加干法除尘,原湿法除尘备用,即采用的是湿法备用技术,与全干法技术相比,后期设备及运行成本高。建议在高炉煤气除尘系统整体改造或高炉大修时,推行全干法运行技术。