高炉煤气除尘器的技术特点及发展机理

1、高炉煤气粗除尘

高炉煤气粗除尘一般采用惯性除尘方法，即利用尘粒的惯性(重力或离心力)将固体颗粒从气体中分离出来，除尘效率约45%一85%，出口煤气含尘量在2.5~12.0g/m3。常用的粗除尘设备有重力除尘器和旋风除尘器。

①重力除尘器

重力除尘器具有结构简单、   、阻力损失小、寿命长、运行费低等优点。但体积庞大，造价高，除尘效率低，一般为45%~50%。

②旋风除尘器

旋风除尘器有切向进气和轴向进气两种。切向进气型旋风除尘器的优点是：结构简单，   ，阻力损失小，寿命长，运行费低，除尘效率一般为60。缺点：体积庞大，除尘效率受温度影响较大。轴流型旋风除尘器的优点是：结构尺寸小，   ，寿命长，运行费低，除尘，一般为8s%以上。缺点：阻力损失比切向进气型旋风除尘器略高。

2、炉顶煤气精除尘

①干式除尘

1)布袋除尘器。具有除尘、运行稳定、节能、投资省、生产运行费用低和解决环保问题等优点。布袋除尘器的除尘效率在以上，阻力损失小于500Pa，净煤气含尘量可达到5mg/m3以下。

2)静电除尘器。它由产生电晕电流的放电极和收集带电尘料的集电极组成。静电除尘器的除尘效率可达以上。压力损失小于500Pa。由于分子热运动造成的扩散作用的影响，静电除尘器对温度同样敏感，煤气入口温度以不超过200℃为宜，否则除尘效率会大幅度下降。

3)干式除尘器的特点及使用。目前国内350m3级以下高炉煤气除尘90%以上是采用布袋除尘技术。韶钢6号高炉(750m3)采用布袋除尘技术，没有备用湿法除尘系统。2002年12且投产以来，运行效果较好。该项目的成功，对我国大中型高炉推广煤气布袋除尘技术具有深远意义。

②湿法除尘

湿法除尘是通过洗涤塔与文氏管来进行除尘的。该方法可将出口煤气含尘量降至10mg/m3以下，除尘效率为~，但煤气流速与用水情况直接影响文氏管的工作效率。当高炉生产波动或水量不稳定时，文氏管的工作效率将明显下降。

2)不足之处

湿法除尘系统需庞大的供排水设施，而排放的洗涤水含有大量灰泥，其中还有氰化物、硫化物、酸和砷等多种成分，排放后易造成环境污染。为保护环境   配备污水处理设施。

3、布袋除尘器

①布袋除尘器的发展

中国高炉煤气干法布袋除尘技术的发展，历经20余年。20世纪70年代为配合小高炉技术改造，提高风温等了干式布袋除尘，形成了小高炉采用球式热风炉、布袋除尘器成功的生产流程。

高炉煤气布袋除尘是在高温条件下进行煤气净化的技术，因此可以充分利用高炉煤气所具有的很大的压力和很高温度的物理能。实践表明，高炉煤气采用干法布袋除尘技术具有净煤气含尘量低、温度高、含水量少等优点；同时节能，环境，有良好的经济环境和社会效益。

目前干法布袋除尘以它特有的优点己成中国中小高炉主要采用的煤气净化技术主流。近年来，新建的750m3以下的高炉建设中均采用了干法布袋除尘工艺流程。由于其除尘工艺系统己趋完善，装备水平也有大幅度的提高。随着高炉冶炼的口益，煤气量增加，同时   对环境保护的加强，人民环保意识的提高，特别是针对中国现有水利资源严重缺乏的现状，今后大中型高炉应用干法布袋除尘技术是一种趋势。河南济钢5#高炉采用此方法除尘。

②布袋除尘器的机理

布袋除尘器能将高炉煤气中的粉尘捕集，是由煤气中尘粒和过滤介质综合作用的结果。高炉煤气中的粉尘是由   微粒到粗粒的各粒径分布的。当含尘气流流过清洁的滤料时，比滤布空隙大的微粒，由于重力作用沉降或因惯性力作用被纤维挡住；比滤布空隙小的微粒和滤布的纤维发生碰撞后或经过时被纤维钩附在滤袋表面(钩附效应)，由分子间的布朗运动留在滤布的表面和空隙中，   微小的粒子则可能随气流一起流经滤布跑掉了。随着滤料上捕集的粉尘不断增加，一部分粉尘嵌入到滤料内部，一部分附着在表而，在织孔和滤袋表面形成灰膜。灰膜又成为滤膜，煤气通过布袋和滤膜达到良好的净化除尘的目的。当灰膜增厚，阻力增大到   程度时，再进行清灰，去掉大部分灰膜，使阻力减小到   小，再恢复正常过滤。高炉煤气布袋除尘中，灰膜起着比滤料   重要的作用，使捕集尘的效率显著提高。积灰的滤料比清灰后滤料除尘，清洁滤料除尘效率   低。因此清灰时应保留粉层，以高的除尘效率，过渡清灰会引起除尘效率下降，加快滤袋破损。

③清灰控制

高炉采用低压氮气脉冲反吹法来清灰，影响清灰效果的主要有喷吹压力和喷吹间隔。喷吹压力是指脉冲喷吹的气体压力。喷吹方式相同时，喷吹压力越大，诱导的二次气流越多，形成的反吹气速越大，滤袋压降越明显，清灰效果越好，允许入口含尘浓度相应提高；但喷吹压力过高，若出现了过度清灰，破坏了初尘层，反而影响了除尘效率。同时耗气量增加，浪费能源。可见控制合适的喷吹压力是   除尘的   。某750m3高炉布袋除尘采用低压氮气脉冲反吹，喷吹压力为0.25~0.4MPa，运行效果好。

喷吹间隔的长短影响除尘器的压降。为了使除尘器基本保持稳定状态的运行，可采用定时喷吹与压降控制相结合，压降控制优先的控制方式。在不影响正常运行的条件下，应尽量延长脉冲间隔，可减少用气量，同时了煤气的显热值，延长脉冲阀膜片及滤袋寿命。高炉煤气喷吹间隔时间一般为30~120min。喷吹时间即脉冲阀开启的时间。一般喷吹的时间越长，清灰效果越好。实践证明，高炉煤气布袋除尘器低压脉冲喷吹的时间为0.1s较好。在0.1s后，随喷吹时间的增加，除尘器压降几乎不变。