高炉煤气全干法除尘技术在首钢迁钢4000立方米高炉上的研究与应用.docx

高炉煤气是钢铁生产过程中主要的副产品，不仅数量大，而且利用价值也高，吨铁所产煤气热量约合160-200kg标煤，是钢铁厂最重要的二次能源。出炉时因为含尘量多，必须要净化处理，使含尘量降到10mg/m3以下才能有效地利用。高炉煤气布袋除尘技术具有节水、节能、环保、减少占地和提高劳动生产率等一系列突出优点，已经被国家列为冶金行业重点推广的“三干一电”（包括高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和余压发电）首项先进技术。高炉煤气干法布袋除尘技术在我国经历了30多年的发展，技术已经日趋成熟，迄今为止已经广泛应用于国内多座大中型高炉。

虽然这项技术已经达到实用阶段，但在大型高炉上推广应用上还须要进一步创新和改进。为此，国家科技部委派首钢国际工程公司作为承担单位，负责“十一五”国家科技支撑计划项目中“特大型高炉煤气全干法除尘技术的开发”课题的研究，从工艺流程、煤气温度控制、除尘器类型选择、工艺参数优化、含尘量控制与检测、煤气灰浓相和长距离输送、自动化控制与检测、系统的安全与防护等内容和参加单位共同进行项目的攻关工作，并已取得一系列成果。结合特大型高炉煤气干法除尘技术研发，由首钢国际工程公司主编的《高炉煤气干法袋式除尘设计规范》国家标准(GB50505-2009)自2009年12月1日起正式颁布实施。该项国家标准的发布实施，奠定了首钢国际工程公司在国内高炉煤气全干法除尘技术研究应用领域的领先地位。

目前，首钢迁钢4000m3特大型高炉也采用高炉煤气全干法除尘技术，不设湿法除尘备用系统，再次将煤气全干法除尘技术成功推广到4000m3级高炉，为世界钢铁行业节能环保做出了突出贡献。

首钢迁钢4000m3高炉煤气干法除尘的技术研究背景

高炉冶炼时产生大量煤气，除尘通常分两级处理：先用重力或旋风除尘器进行粗除尘，除去大部分粗颗粒后，再进行湿法或干法精除尘。

当时，国内外4000m3以上高炉绝大多数采用煤气湿法除尘，仅有日本少数高炉采用反吹布袋除尘且均配置了湿法除尘备用系统，其干法除尘年作业率仅为90%-93%，干法除尘系统故障或高炉休风、停开炉期间仍使用湿法除尘系统，尚未完全摆脱对湿法除尘的依赖。

本项目启动前，国内采用煤气全干法除尘最大的高炉是首钢迁钢2650m3高炉，尽管已经取得了成功经验，但很难将其技术直接放大应用在4000m3大型高炉上。

高炉煤气湿法除尘技术是传统工艺，尽管国内外都进行了诸多改进和完善，但仍存在诸多严重的技术缺陷，主要表现在：

煤气湿法除尘需要大量水作为清洗煤气的介质，水资源消耗大，一般每立方煤气循环水量为3-4L，4000m3高炉煤气湿法除尘系统的循环水量约为2040-2720m3/h，必须补充的新水量为循环水量的5%-8%，从根本上无法摆脱对水资源的依赖；

系统庞大复杂，能源动力消耗大，设备检修维护量大。传统湿法除尘的洗涤塔、文氏管、环缝式除尘器、污水处理系统、提升泵站等一系列设施使工程投资大、占地面积大；

煤气处理过程产生的二次污染和污泥对环境造成破坏。洗气污水中含有大量悬浮物、氰、酚类、重金属离子等有害化合物，污泥、污水无法实现“零排放”；

煤气含尘量较高，温度低、热值低，能源转换效率和 TRT发电量比干法除尘低

35%-40%。

高炉煤气采用干法除尘是炼铁技术发展的方向。国内外近30年来进行了电除尘、反吹风大布袋除尘、低压脉冲布袋除尘等各种探索和实践，首钢在该技术领域一直走在前列，从厂区的反吹风大布袋除尘开始，到首钢国际工程公司在中小高炉上发展低压脉冲布袋除尘，直到2004年首秦1200m3高炉成为业内当时投产的规模最大的全干式脉冲布袋除尘大型高炉后，在该技术领域内首钢一直处于领先地位。但如何实现全干法脉冲布袋除尘在特大型高炉上高效长寿、节能低耗、安全稳定运行是本项目必须重点攻关解决的问题。

首钢迁钢4000m3高炉煤气干法除尘系统主要技术特点

首钢迁钢4000m3高炉采用煤气全干法脉冲布袋除尘技术，达到国际领先水平。该系统采用国际先进的三维协同设计软件进行三维设计，体现了设计的现代化和精准化；除尘器采用先进的应力和多维度流场分析，使其设备运行安全稳定可靠；系统自动化监测与控制达到先进水平，大大减少了岗位定员和运行成本；煤气管道综合防腐蚀技术的应用，提高了该项技术的运行寿命和使用效率。

除尘器的高效、集约化研究

高炉煤气干法除尘系统的除尘器箱体是干法系统的主要设备之一，对于确保系统的安全、稳定运行有着重要作用。除尘器箱体直径的大小关系到干法除尘系统的整体布置。

为减少系统占地面积、布置美观，首钢迁钢特大型高炉干法除尘系统按双列布置，在过滤面积充分满足高炉煤气过滤、除尘器箱体数量充分满足生产