高爐煤氣布袋除塵采用外濾式氮氣反吹的優(yōu)越性

1 概述

    高爐煤氣布袋除塵原多采用大布袋內(nèi)濾式系統(tǒng)。反吹方式也有多種類型，各種反吹方式各有千秋，效果不一。綜合現(xiàn)階段使用的反吹方式有如下幾種：1、采用煤氣加壓風(fēng)機加壓反吹；2、采用羅茨風(fēng)機加壓，蓄能反吹；3、調(diào)壓反吹；4、放散反吹等。

    隨著對高爐煤氣布袋除塵方式、濾袋制造加工技術(shù)及反吹方式的研究深入，越來越多的企業(yè)在進行布袋除塵系統(tǒng)設(shè)計時，采用外濾式布袋除塵系統(tǒng)。反吹方式也大多采用氮氣反吹。采取這一模式與原有布袋除塵方式相比的確有其獨特的優(yōu)越性。

2 高爐煤氣布袋除塵的兩種方式比較

    布袋除塵按其過濾方式可分內(nèi)濾和外濾兩種形式，按其進氣方式可分為上進氣和下進氣兩種方式。其相互組合可以組合成四種過濾方式。分別為：上進氣內(nèi)濾式；上進氣外濾式；下進氣內(nèi)濾式；下進氣外濾式。

    由于采用上進氣時，除塵灰的下落方向與凈煤氣的流向相同，灰塵易產(chǎn)生返流，由氣流再次帶入凈煤氣管中，造成凈煤氣含塵濃度增高，所以，煤氣除塵時極少采用上進氣。大多采用下部進氣方式，即下進氣內(nèi)濾式；下進氣外濾式。

    下進氣內(nèi)濾式的箱體結(jié)構(gòu)為，箱體上部為布袋吊掛，下部為花格板。上下配有檢修人孔。濾袋的安裝方式為：上端綁扎在上濾袋帽上，下部綁扎在花格板的下濾袋帽，上濾袋帽吊掛在上濾袋架上，濾袋靠上濾袋帽和濾袋吊架之間的彈簧張緊。

    下進氣外濾式的箱體結(jié)構(gòu)為，箱體上部為花格板，下部為檢修平臺。上下配有檢修人孔。濾袋的安裝方式為：濾袋靠袋口上的彈簧支撐撐掛在上花格板的孔上，濾袋內(nèi)設(shè)濾袋架支撐濾袋，濾袋靠重力下垂，過濾時靠氣流壓力壓緊在濾袋架上，本文僅討論下進氣兩種方式的合理性?！?/p>

    下進氣外濾式與內(nèi)濾式的合理性比較：

    ①采用外濾時，濾袋靠濾袋纖維自身張力來保證濾袋之間空隙的大小，過濾效果與濾袋的吊掛的張緊情況及濾袋纖維本身的質(zhì)量情況有關(guān)；內(nèi)濾時，濾袋內(nèi)部有濾袋架，對濾袋起支撐作用，將濾袋分割成濾袋骨架之間的小的范圍，濾袋僅在骨架之間的小范圍內(nèi)受力，非周邊彈性受力，濾袋間隙變化較小，過濾效果受濾袋纖維的彈性影響很小，濾袋容塵使濾袋受力較小，相應(yīng)的濾袋的自身變形較??；

    ②采用外濾式系統(tǒng)時，一般選用小濾袋，與內(nèi)濾式選用大布袋相比，小濾袋圓周方向長度較短，使得由于濾袋纖維彈性拉伸而產(chǎn)生的圓周方向濾袋變形較小，減小了濾袋的變形，促進了過濾效果的提高；

    ③由于對外濾式系統(tǒng)的多方研究，外濾式系統(tǒng)與內(nèi)濾式系統(tǒng)相比，其濾袋吊掛方式有了很大的改進，濾袋的吊掛變的很方便，更換濾袋變的簡單、易行，勞動強度大為減輕；

    ④采用內(nèi)濾式除采用彈簧式吊掛外，還要在系統(tǒng)中間不斷的調(diào)整濾袋的松緊程度。采用外濾式時，濾袋則過濾氣流的壓力緊壓在濾袋架上，系統(tǒng)運行時，不再需要調(diào)整濾袋松緊；

    ⑤更換濾袋時，外濾式系統(tǒng)一般只在箱體上部凈煤氣空間中工作，工人基本不接觸灰塵，工人的工作環(huán)境狀況大為改善；

    ⑥內(nèi)濾式系統(tǒng)濾袋靠彈簧張緊濾袋，作用力較大，反吹時需要較大的反吹力。而外濾式系統(tǒng)濾袋的垂直作用力只有濾袋自身的張力，濾袋靠過濾氣流的作用力壓貼在濾袋骨架上，反吹時只需少許力，就能使濾袋產(chǎn)生變形，從而使清灰變的較為容易；

    ⑦外濾系統(tǒng)在清灰時，由于濾袋較小的變形即可達到較好的清灰效果，所以反吹時對濾袋反吹力較小，濾袋上的灰膜能得到較好的保持，濾袋的過濾效率在反吹前后不會有非常大的變化，系統(tǒng)過濾效率基本穩(wěn)定不變；

    ⑧采用內(nèi)濾式布袋除塵系統(tǒng)，濾袋的檢漏比較困難，一般都只能檢測出某個箱體泄漏，而檢不出具體是箱體內(nèi)那一個布袋泄露，檢查箱體內(nèi)濾袋的破損情況只能靠進入箱體對濾袋逐一進行檢查。而采用外濾式布袋除塵系統(tǒng)可采用在箱體上部無塵空間，檢查反吹管上是否沾有灰塵來確定濾袋的破損情況；

    ⑨外濾式布袋除塵系統(tǒng)采用小直徑濾袋，使得單個箱體內(nèi)可以容納更多的濾袋，同樣情況下，比內(nèi)濾式布袋除塵系統(tǒng)單位箱體的過濾面積有所提高；

    ⑩采用外濾式布袋除塵可以將過濾風(fēng)速提高一倍以上，減少整個除塵系統(tǒng)的設(shè)計過濾面積，減少箱體的設(shè)計數(shù)量，減少系統(tǒng)的占地面積，可以減少系統(tǒng)的建設(shè)投資效1/3。

3 反吹方式比較

    3.1 內(nèi)濾式布袋除塵反吹方式及優(yōu)缺點

    在內(nèi)濾式布袋除塵的設(shè)計和運行中上述幾種反吹方式各有設(shè)計、運用，使用時各有千秋。

    ①采用煤氣加壓反吹時，需要選擇一個比較大的煤氣加壓風(fēng)機，對煤氣進行加壓，經(jīng)加壓后的煤氣由管道經(jīng)閥門送入箱體對布袋上的灰塵今能夠進行反吹。反吹過程中間，凈煤氣管道、荒煤氣管道、反吹管道上的閥門，需要交替切換。而且由于荒煤氣含水較多，經(jīng)加壓后的煤氣水份凝結(jié)，反吹造成凝結(jié)水沾在濾袋上，久之使得灰塵板結(jié)在濾袋上，影響濾袋的使用壽命和過濾效率。

    ②采用調(diào)壓反吹系統(tǒng)能較好的解決系統(tǒng)的反吹問題，但反吹時受爐頂壓力的影響較大，所以反吹效率要受高爐操作的左右。

    ③放散反吹時，雖然也能夠解決濾袋的反吹問題，但造成煤氣對環(huán)境的污染和能源的浪費。

    ④蓄能反吹，較好的解決了系統(tǒng)的反吹問題，它通過羅茨風(fēng)機加壓煤氣，將加壓后的煤氣送入反吹系統(tǒng)中的蓄能罐，再由管路系統(tǒng)送入箱體進行反吹，單在內(nèi)濾式布袋除塵系統(tǒng)中，反吹是針對一個箱體進行的，反吹效果受羅茨風(fēng)機選型、蓄能罐容積大小、蓄能罐壓力影響較大。

    上述幾種反吹方式主要是配合內(nèi)濾式除塵系統(tǒng)設(shè)計的，盡管各有長處和不足，各廠在各除塵系統(tǒng)的設(shè)計中均有采用。

    3.2 外濾式布袋除塵反吹方式及優(yōu)缺點

    在外濾式布袋除塵系統(tǒng)設(shè)計中，各廠考慮到有富裕氮氣的實際情況，均采用氮氣反吹。

    氮氣反吹即以工廠里的富裕氮氣為反吹氣源，在布袋除塵系統(tǒng)的前部設(shè)儲氣罐，在布袋箱體外部設(shè)分汽缸，分汽缸上對每一列濾袋裝一反吹管，通過脈沖控制儀控制各反吹管上的電磁閥對箱體內(nèi)的濾袋進行逐列反吹。

    采用這一反吹系統(tǒng)有其獨特的優(yōu)勢：

    ①綜合性鋼鐵企業(yè)基本都有制氧廠，都有富裕的氮氣，采用氮氣反吹有利于更好的進行資源的綜合利用，提高能源的利用效率；

    ②不需要再考慮反吹氣源煤氣加壓機的建設(shè)，簡化系統(tǒng)設(shè)計，節(jié)約系統(tǒng)的建設(shè)投資；

    ③氮氣系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，容易調(diào)節(jié)，可以根據(jù)需要調(diào)整壓力的大小，有利于提高濾袋的使用壽命和系統(tǒng)的反吹效果；

    ④脈沖反吹控制技術(shù)已經(jīng)很成熟，采用此技術(shù)易于實現(xiàn)全自動控制或微機控制，整個除塵系統(tǒng)不需要控制人員，只有巡檢人員即可，減少崗位定員，進而減少系統(tǒng)的運行費用。

    ⑤反吹管上的電磁閥處于無塵環(huán)境中工作，其工作壽命大大延長，可以降低系統(tǒng)的運行成本。

    ⑥氮氣反吹只需要少量的氮氣，不會對煤氣的質(zhì)量、煤氣的燃燒值有很大的影響。

    由上可以看出，布袋除塵外濾式系統(tǒng)與氮氣反吹相結(jié)合是一種更優(yōu)組合，是一個完善的除塵方式，值得大力推廣利用。

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