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、采用煤氣加壓風機加壓反吹；2、采用羅茨風機加壓，蓄能反吹；3、調壓反吹；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：上進氣內濾式；上進氣外濾式；下進氣內濾式；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，即下進氣內濾式；下進氣外濾式。

    下進氣內濾式的箱體結構為，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構為，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，濾袋內設濾袋架支撐濾袋，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。　

    下進氣外濾式與內濾式的合理性比較：

    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量情況有關；內濾時，濾袋內部有濾袋架，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，相應的濾袋的自身變形較小；

    ②采用外濾式系統(tǒng)時，一般選用小濾袋，與內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采用內濾式除采用彈簧式吊掛外，還要在系統(tǒng)中間不斷的調整濾袋的松緊程度。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那一個布袋泄露，檢查箱體內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，使得單個箱體內可以容納更多的濾袋，同樣情況下，比內濾式布袋除塵系統(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速提高一倍以上，減少整個除塵系統(tǒng)的設計過濾面積，減少箱體的設計數(shù)量，減少系統(tǒng)的占地面積，可以減少系統(tǒng)的建設投資效1/3。

3 反吹方式比較

    3.1 內濾式布袋除塵反吹方式及優(yōu)缺點

    在內濾式布袋除塵的設計和運行中上述幾種反吹方式各有設計、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機，對煤氣進行加壓，經加壓后的煤氣由管道經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，經加壓后的煤氣水份凝結，反吹造成凝結水沾在濾袋上，久之使得灰塵板結在濾袋上，影響濾袋的使用壽命和過濾效率。

    ②采用調壓反吹系統(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濾式除塵系統(tǒng)設計的，盡管各有長處和不足，各廠在各除塵系統(tǒng)的設計中均有采用。

    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)的前部設儲氣罐，在布袋箱體外部設分汽缸，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，簡化系統(tǒng)設計，節(jié)約系統(tǒng)的建設投資；

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

    ④脈沖反吹控制技術已經很成熟，采用此技術易于實現(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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