【摘要】 介绍了高炉煤气布袋除尘器的工作原理，设备构成。
【关键词】布袋除尘器；高炉煤气

1 概述

电除尘的趋势。高炉煤气和一般烟气相比具有高温、高压、易燃、易爆和剧毒的特点,因此高炉煤气布袋除尘技术极具特色,到目前为止还不能说十分完善。尽管如此,由于它的优点和效益突出还是得到了大力发展。
我国是应用高炉煤气布袋除尘技术较早的国家,已有20多年历史。目前己在约50多座300m“高炉和上千座小高炉上使用煤气布袋除尘器,取得了良好的社会效益和经济效益。在国外布袋除尘器已用于1800一400。耐高炉上了。我国为了加快这一技术的发展,引进了相关技术。不过已建成的几套设备目前还没能正常运转,还有这样或那样的问题,因此布袋除尘器如何应用在大高炉上始终是大家共同关心的问题。本文就高炉煤气布袋除尘技术几个较重要的问题浅谈一些看法,抛砖引玉,以期引出更多更好的意见,推动这项技术的发展。

2 工作原理

高炉煤气干法布袋除尘器系统主要由框架、平台、爬体、筒体、中间灰斗、进出风管、滤袋组合及喷吹装置、卸灰装置、输灰系统、电控部分、控制仪表、阀门系统和保温系统等组成。高炉煤气经重力除尘器后从除尘器的进风管进入各分室筒体，大颗粒的粉尘被分离，直接落入灰斗，而较细粉尘均匀地进入筒体而吸附在滤袋的外表面上，净煤气透过滤袋进入上筒体，并经各阀门排入净煤气总管。随着过滤工况的进行和时间的增加，滤袋外表层的积灰层逐渐增多、增厚，当设备阻力增至3000Pa(可调)时，通过差压变送器发出4～20mA信号至PLC控制柜，由PLC控制柜发出清灰信号，先关闭一单元筒体出口电动蝶阀后，脉冲清灰控制开始工作，由脉冲电磁阀依次对每列滤袋进行喷射氮气，使滤袋膨胀、振动，使粘附滤袋表面的尘层脱落，达到清灰目的，单室清灰结束后，开启电动蝶阀，该单元筒体重新进入过滤状态。清灰过程是按一定的设定程序，对逐个单元依次轮流进行，直至清灰全过程结束。当单个筒体清灰时，其余单元筒体仍进行过滤，互不干扰，实现长期连续作业。

3 布袋除尘器的优点

①除尘效率高,煤气质量稳定,而且不受煤气流量和压力波动的影响,含尘量一般均低于10mg/Nm,,有利于提高热风炉寿命。
②与湿式除尘比较,因为不用水清洗,既节省了庞大的污水处理设施及投资,又能从根本上避免对环境的污染。
③经营费用低,基建投资省,比较容易在高炉技术改造中推广。
④最主要的一条优点是节能效果十分显著。布袋除尘器不仅省水节电,还能降低煤气含水量、提高煤气温度和发热值,增加余压发电透平的出力。

4．结构设计

除尘器筒体是干法净化高炉煤气的主要设备，必须适应与满足高炉煤气固有的易燃、易爆、高压、高温、剧毒的特性，因此在结构设计中，应充分考虑这些特性，以达到除尘设备在生产中的工况条件下，保证其正常的运转，现对设备的主要结构设计分述如下：
4.1筒体与中间灰斗的设计每个筒体由筒体、灰斗、花板、检修人孔门、进、出风管接管、气体导流板、安全泄爆阀、煤气取样口和吹扫口、煤气放散阀和放散管、灰斗蒸气加热盘管等组成。除尘器筒体严格按照GB150的规定进行制造、试压及验收，满足GB150-1998标准的要求。筒体是由钢板卷制而成，顶部采用压制封头，灰斗上部压制筒形裙边，然后与中间圆筒体采用自动埋弧焊焊接而成（见左图）确保了筒体部分的耐压强度。焊接完成后按照GB150-1998的规定进行无损探伤。中间灰斗的设计、制造同样和除尘器筒体一样严格按照GB150的规定进行制造、试压及验收，满足GB150-1998标准的要求，同时在灰斗锥体中下部设置蒸气加热盘管确保灰斗内不产生结露现象。在喉管处设有氮气炮、氮气吹扫和压缩空气吹扫。
4.2花板花板（多孔板）是确保布袋除尘器技术性能的关键部件之一，花板是作为滤袋组件的安装支撑架，将筒体分为过滤室和净气室，并可作为滤袋组件的检修平台。花板由筒体内部的钢构件支架固定，并满焊在筒体内。
4．3滤袋的组成和分类
4．3．1滤袋组成：滤袋是布袋除尘器的核心部件。滤袋由滤布缝制的袋身和起辅助作用的支撑、卡箍、吊链、防瘪环等配件组成。高炉煤气由于温度较高，一般采用氟美斯滤布，其允许工作最高温度280℃，瞬间温度300℃。
4．3．2滤袋框架：高炉煤气脉冲布袋除尘一般采用外滤式结构，因而滤袋必须设有骨架，才能保证滤袋的形状。分段插接式骨架设计的关键是要保证插接部位的结构，连接牢固，能承受一定荷载，又要保证分段骨架组装成整条骨架后，能满足骨架整体的技术尺寸、精度，因此对其的设计要求是很高的。
4．4脉冲喷吹系统脉冲喷吹系统由氮气分气包、电磁脉冲阀、球阀、喷吹管、安全阀等组成，每个筒体分别配置若干只脉冲阀和球阀，包括配管及气包支架。喷吹管喷口采用奶嘴形式，并配置了诱导短管，同时在诱导短管上设计弧形诱导口，实现双诱导气流技术，从而使该高效喷吹管力度大于其它传统喷吹清灰装置，这也是保证长袋的清灰效果。反吹介质为氮气，脉冲用氮气压力为0.3～0.4Mpa。脉冲阀的进气端与喷吹气包连接，出气端通过阀门（常开）与喷吹管连接。在脉冲清灰时，脉冲阀膜片开启时间约为0.1S，在这一瞬间内喷出的高压氮气，形成高速气流，从周围引入数倍于喷射气量的净煤气冲进滤袋，致使滤袋急剧膨胀，引起一次冲击振动，同时，在瞬间产生由里及外的逆向气流，由于冲击和逆向气流的作用，附着在滤袋外层的粉尘被抖落，滤袋重新投入使用。
4．5防爆装置、氮气清堵装置
4．5．1防爆装置：在干法布袋除尘装置运行过程中，有可能出现超压状况。为保障除尘装置运行安全，在每个除尘器筒体上设有一套超压卸放装置，采用自动复位式泄爆阀。
4．5．2清堵装置：清堵装置每个筒体的锥体位置上设置1个氮气炮。氮气清堵氮气炮作用是安装在筒体灰斗下部（尤其是接近喉径处）产生尘灰结拱现象时，利用压缩氮气的瞬间压力释放，消除灰尘堵塞现象。
4．6除尘器的气流分布装置除尘器入口导流板的设计，对设备磨损及滤袋使用寿命至关重要，采用格栅结构既便于落灰，又能使上升气流均匀，保护滤袋。

5结语

高炉煤气布袋除尘属于发展中的技术,需要研究的问题很多，例如：如果将它与污泥干燥设备进行结合使用？本文仅对几个较为重要的间题谈谈看法,有些属于经验之谈,有些是研究心得与建议。希望通过广泛讨论,取得更多更好的意见,推动这项技术的发展。相信不久之后,大中型高炉也能推广普及这一技术,就像目前小高炉如此普及一样。