廖定榮，閆 鵬，吳長(zhǎng)平，李青輝，楊金標(biāo)

1 問(wèn)題提出

新鋼 6#高爐煤氣干法布袋除塵系統(tǒng)自建設(shè)投運(yùn)以來(lái)，各個(gè)箱體（共14個(gè)）采用單獨(dú)加濕輸灰方式，加濕使用后的水經(jīng)沉淀池后進(jìn)行外排，因除塵灰中含有重金屬，易造成水體污染；同時(shí)，加濕后除塵灰在汽車外運(yùn)過(guò)程中易遺漏路面，影響廠區(qū)道路衛(wèi)生,卸灰過(guò)程中瓦斯灰揚(yáng)塵和煤氣嚴(yán)重危及到操作人員身心健康，污染環(huán)境。

2 改造方法

2.1 6#高爐布袋除塵現(xiàn)狀

2.1.1 工藝流程

改造前工藝流程見圖1。

圖1 改造前工藝流程

2.1.2 布袋除塵系統(tǒng)平面布置

現(xiàn)在系統(tǒng)布置為雙排布置（東西向）,依次為1#～14#除塵箱體，箱體采用圓形筒狀結(jié)構(gòu)，上部采用正橢圓形封頭，下部采用錐形灰斗。每個(gè)箱體內(nèi)徑?4000 mm，H≈16 m，正常使用可以為9～12個(gè)，有效貯灰容積約80 m3。每個(gè)除塵箱體下部均設(shè)置了中間灰斗，用于短時(shí)間貯存高爐灰，其體積～6 m3，直徑?2024×12，高度3.9 m。中間灰斗下方設(shè)加濕機(jī)，將灰排入汽車直接運(yùn)走。

2.2 改造方案

將1#～13#除塵箱體中間灰斗下端加濕機(jī)拆除，改為氣力輸送裝置（管道）對(duì)接，分兩路氣力輸灰管路進(jìn)入大灰倉(cāng)（由14#除塵箱體改造），吸排車通過(guò)吸引裝置將大灰倉(cāng)除塵灰輸出外運(yùn)。

2.2.1 除塵灰量計(jì)算

（1）按理論處理煙氣量、入口濃度、出口濃度計(jì)算：

每天除塵灰量：

（2）重量計(jì)算

根據(jù)目前新鋼公司同類高爐布袋除塵每月除塵灰量：G2=500 t，則每天除塵灰重：G3=G2/30=17 t

（3）按3天貯灰量為大灰倉(cāng)最大貯量，大灰倉(cāng)貯灰量取兩者較大值：

2.2.2 大灰倉(cāng)設(shè)計(jì)

2.2.2.1 設(shè)置集中灰倉(cāng)

（1）若不設(shè)置集中灰倉(cāng)，按單排7個(gè)除塵器箱體除塵灰直接氣力輸送至吸排車吸灰，存在幾個(gè)方面的問(wèn)題：

（a）吸排車吸灰過(guò)程中，對(duì)7個(gè)除塵器箱體中間灰倉(cāng)下方球閥操作要求更高，中間灰倉(cāng)除塵灰低料位時(shí)，中間灰倉(cāng)下方球閥未關(guān)閉或晚操作，容易造成煤氣進(jìn)入氣力輸送管道，且輸送管道上不能設(shè)置煤氣放散管，導(dǎo)致煤氣隨氣力輸送管道直接進(jìn)入吸排車，造成吸排車不安全運(yùn)行。

（b）吸排車輸灰等待時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，等待時(shí)間幾乎等于每個(gè)除塵器箱體輸灰完畢所需時(shí)間之和。

（c）除塵器箱體及中間灰倉(cāng)不能貯存太多灰，原因是原設(shè)計(jì)支撐灰載重量按小于2天貯存時(shí)間考慮，為了減少除塵器箱體及中間灰倉(cāng)貯灰荷載，必須增加吸排車排灰次數(shù)。

（d）除塵灰未經(jīng)過(guò)大空間自然冷卻，溫降小，除塵灰溫度偏高，吸排車布袋碳化問(wèn)題會(huì)更嚴(yán)重。

（2）設(shè)置集中灰倉(cāng)，有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

（a）吸排車吸灰過(guò)程中，即使中間灰倉(cāng)除塵灰低料位時(shí)，中間灰倉(cāng)下方球閥未關(guān)閉或晚操作，進(jìn)入氣力輸送管道的煤氣可以經(jīng)過(guò)集中灰倉(cāng)上的放散管放散，吸排車運(yùn)行更安全可靠。

（b）各除塵器箱體及中間灰倉(cāng)除塵灰可以不等待吸排車，直接氣力輸入至集中大灰倉(cāng)，吸排車再吸大灰倉(cāng)中除塵灰，縮短了吸排車等待時(shí)間及吸灰次數(shù)。

（c）除塵灰經(jīng)過(guò)集中大灰倉(cāng)（大空間）自然冷卻，除塵灰溫度降低，有效降低吸排車布袋碳化問(wèn)題。

2.2.2.2 未考慮新建大灰倉(cāng)原因有以下幾個(gè)方面

（1）集中大灰倉(cāng)設(shè)置一般為5.5 m×5.5 m，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地實(shí)際情況為6#高爐煤氣干法布袋除塵邊界線與其北側(cè)煤氣管線約5 m，且灰倉(cāng)高度最低為17 m左右，故集中大灰倉(cāng)不能布置于煤氣管下方，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地布置緊張。

（2）即使在6#高爐煤氣干法布袋除塵邊界線與其北側(cè)煤氣管線之間布置下新建大灰倉(cāng)，煤氣管線離北側(cè)主道路路邊約為9 m，即灰倉(cāng)吸排車吸引裝置與路邊約9 m的距離，而吸排車長(zhǎng)度約12 m，則在吸排車與吸引裝置直線相對(duì)接時(shí)，吸排車與吸引裝置直線距離約12～17 m（轉(zhuǎn)彎半徑為10 m），故吸排車肯定要占用主道路，對(duì)該主道車輛運(yùn)輸影響大。

（3）新建集中大灰倉(cāng)，氣力輸送管道加長(zhǎng)，初投資及運(yùn)行成本都會(huì)偏高。

2.2.2.3 14#除塵箱體改為大灰倉(cāng)

6#高爐煤氣干法布袋除塵每個(gè)除塵箱體有效容積約80 m3，中間灰倉(cāng)有效容積約6 m3。根據(jù)實(shí)測(cè)除塵灰堆積密度約為0.72 t/m3，則大灰倉(cāng)（高料計(jì)報(bào)警）3天貯灰量最大為58 t，可滿足。若按理論計(jì)算考慮，則剩下的32 t灰量可考慮貯存于其他的13個(gè)中間灰倉(cāng)。大灰倉(cāng)支撐載荷按滿倉(cāng)積灰荷載 123 t考慮設(shè)計(jì)，而13個(gè)中間灰倉(cāng)貯灰32 t荷載小于原設(shè)計(jì)中間灰倉(cāng)支撐荷載，故大灰倉(cāng)和13個(gè)中間灰倉(cāng)支撐荷載是完全滿足3天貯灰量90 t要求的。

2.2.3 改造后工藝流程

改造后工藝流程見圖2。

圖2 改造后工藝流程

2.2.4 改造工藝布置

系統(tǒng)布置仍為雙排布置（東西向），依次為1#～13#除塵箱體，保留中間灰斗，灰斗下端加濕機(jī)拆除；北側(cè)靠近廠區(qū)道路的14#除塵箱體由除塵設(shè)備廠家改造為大灰倉(cāng)，氣力輸送外力氣源采用0.3～0.6 MPa氮?dú)?。輸灰管道、彎頭和三通采用內(nèi)壁鍍襯陶瓷管道，以增強(qiáng)管道的耐磨性能，輸灰管道通徑DN150 mm。吸排車通過(guò)吸引裝置將大灰倉(cāng)除塵灰輸出外運(yùn)。

為保證大灰倉(cāng)卸灰通暢，在其箱體下錐體設(shè)置倉(cāng)壁振動(dòng)器。

為了防止大灰倉(cāng)在吸排車吸灰過(guò)程中，吸入空氣，引起灰倉(cāng)布袋及吸排車布袋燃燒，設(shè)計(jì)壓力為～0.1 MPa氮?dú)夥謩e進(jìn)入大灰倉(cāng)和吸排車吸引裝置。進(jìn)入大灰倉(cāng)氮?dú)庠O(shè)置氣動(dòng)球閥，大灰倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)壓力≤0.05 MPa，閥門開啟；大灰倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)壓力≥0.1 MPa，閥門關(guān)閉，目的是大灰倉(cāng)在吸排車吸灰時(shí)，始終維持0.05～0.1 MPa，防止空氣進(jìn)入。

大灰倉(cāng)設(shè)置高、中、低料位計(jì)，用于檢測(cè)灰位，并高位及低位進(jìn)行報(bào)警。

2.3 施工

（1）在確保14#除塵箱體17.188 m層、25.478 m層進(jìn)、出口與煤氣管隔斷密封嚴(yán)密前提條件下，完成14#除塵箱體改造大灰倉(cāng)工作，以確保單個(gè)或單排除塵器箱體改造后，可以直接使用氣力輸送輸灰。

（2）14#除塵箱體改造大灰倉(cāng)后，完成氣力輸送管施工，管道可以施工至放置加濕機(jī)4.500 m層平臺(tái)處。

（3）在保證除塵器進(jìn)、出煤氣管上、除塵器錐體下方、中間灰倉(cāng)閥門密封性完好的前提條件下，可以將1#～13#除塵器箱體以單個(gè)或單排方式組織施工（最好是單排），將加濕機(jī)拆除后，直接與氣力輸送管道對(duì)接。

3 改造效果

2017年6月6#高爐大修期間，布袋除塵輸灰系統(tǒng)開始技術(shù)改造，歷時(shí)20天，將原來(lái)各個(gè)箱體的加濕機(jī)拆除，由加濕輸灰改造為氣力輸灰，各箱體的高爐瓦斯灰集中輸送到一個(gè)大灰倉(cāng)，再由吸排車轉(zhuǎn)運(yùn)出去，大大降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，減少輸灰揚(yáng)塵，減少環(huán)境污染，改善作業(yè)環(huán)境。目前輸灰系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全環(huán)保，改造取得優(yōu)良效果。