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龙钢煤气除尘系统处置荒管堵塞优化改进措施

北极星大气网  来源:冶金技术网  作者:陈东文 张振峰等  2018/1/11 10:05:29  我要投稿  

北极星大气网讯:摘要:对龙钢炼铁煤气除尘系统荒管堵塞原因进行分析总结,通过对原燃料有害元素进行控制、炉况参数调整和人为喷灰、清理等措施使荒煤气总管堵塞得到缓解,保障了煤气除尘系统正常运行。

1概述

近年来随着钢铁市场的严峻形势,为降低生产成本,龙钢公司炉料采购工作以炉料优化工作为主线,迫使高炉炼铁以精料向经济料转变,原料中有害元素的大幅升高对高炉生产系统带来很多负面影响,炼铁各高炉荒煤气管道都存在粘结、堵塞现象,3号高炉尤为严重,煤气除尘系统几乎瘫痪。炼铁厂利用检修之际举全厂之力对龙钢3号高炉荒煤气管道进行清理。在以后的操作过程中,采取优化改进措施,保证炼铁各高炉煤气除尘系统正常运行。

2高炉荒煤气管道堵塞原因分析

2.1造成荒煤气管道堵塞主要因素

2.1.1半净煤气在管道中流速及灰尘浓度。

2.1.2煤气除尘灰有害元素K、Na、Zn、Cl含量的变化,因KCl、ZnCl2、NaCl具有很强的潮解性,吸附煤气水分,使除尘灰粘度加大,造成管道粘结加剧。

2.1.3煤气水分过饱和,气体中水分析出,灰粒粘性增大造成灰流动性变差而粘结。

2.1.4荒煤气输送过程的管损造成除尘灰的粘结。

2.2首先对炼铁各高炉煤气水分过高原因进行分析

2.2.1各高炉因炉顶设备故障或其他原因在处理炉顶温度超高过程中,炉顶打水量没有量化标准,往往出现过量,加大煤气水分,其中4号炉14年7月28日,8月5日,3号炉14年8月8日出现的压差迅速升高都是在处理炉顶设备故障时,炉顶温度过高打水过量造成的。同时炉顶气密箱和下阀箱冷却氮气共用一个控制阀,加大气密箱氮气时,会将下阀箱氮气同时加大,造成下阀箱冷却水吹出进入炉顶煤气,其中在检查中发现3号炉对炉顶氮气调节不规范现象,使炉顶煤气水分加大。还有由于炉顶设备故障造成顶温超高打水后,高炉亏料线后赶料线对顶温的影响很大,也是造成管道粘结的重要原因。

2.2.2高炉炉体冷却设备漏水,其中1号炉第5号水管第5、6段,第10号水管第5、6段,处于炉腰与炉身下部,2号炉第30号水管第8段上边,处于炉身中上部。第11段冷却壁东南方向,处于炉喉位置,4号炉第61号62号64号水管第5段,处于炉腹位置对煤气含水影响较大。

2.2.3炉顶温度的控制影响

炉顶温度对煤气水气液化析出影响极大,在绝对压力300Kpa水的结露温度是130℃,荒煤气温度直接决定了煤气饱和水析出量的多少,提高炉顶温度一定程度能抵消部分原燃料、冷却设备漏水带来的影响,2014年1-6月1号2号炉因炉体冷却水管漏水,含水较高,但炉顶温度控制较高情况下,管道堵塞并不明显,4号炉长期炉顶温度比3号炉炉顶温度平均高30℃,同样的物料含水条件下,煤气水分析出量就少(从1-7月份煤气含水监测数据可以发现3号炉温度低水分析出早,水被灰吸收,所以经过箱体进一步温降后监测煤气含水值就低),灰的粘度小,管道粘结程度要轻得多。

2.2.4原燃料水分含量升高造成影响

当物料因天气等因素含水增加时,炉顶温度控制尤其重要。1号炉8月7、8日出现布袋系统压差迅速升高的原因主要是5、6、7日天气下雨,原燃料水分升高,而炉顶温度却大幅降低造成管道粘结加剧。2号炉8月8日出现布袋系统压差迅速升高的主要原因也同样是6、7日原燃料水分大幅升高,而炉顶温度却大幅降低造成管道粘结加剧。

2.3有害元素过高造成管道粘结原因分析

煤气除尘灰中碱金属K、Na、Zn及Cl离子的富集影响,14年1号炉7月20至8月3日煤气顶温保持较高,煤气水分没有明显提高条件下,管粘结速度明显加快,7月28日化验布袋灰样Zn含量18.277%,2号炉8月8日至8月12日,炉顶温度控制较高(197℃、206℃、212℃、229℃、219℃)及煤气含水未超过0.1g/m3情况下,仍然出现管道粘结速度快,8月9日在锌通公司生产现场观察到用我们高炉煤气除尘灰炼锌生产线管道堵塞情况,也说明除尘灰成分变化对管道粘结的影响还需要进一步探讨。

2.4管道长度影响

3号炉荒煤气管道比4号炉长30米左右,会对煤气流速有影响,进而影响管道灰粘接。

3对应措施

3.1控水

控制煤气含水量不超过0.07g/m3为目标。针对岗位操作方面需要规范炉顶超温打水量的控制,避免过量打水,要求箱体温度达到230℃开始间断打水,温度下降(低于210℃)立即停止。加强高炉炉体、炉顶冷却设备管理,避免漏水进入煤气,增加煤气含水,加大除尘灰粘度造成管道粘结。原料含水管理同样重要,减少因原料增加煤气含水。

3.2控温

炉顶温度的控制十分关键,通过4座高炉顶温对比分析(见表2),长期顶温低对管道粘结影响很大,目前顶压条件下,控制箱体温度在130-220℃,特别是在原燃料含水大幅增加时更应将箱体温度提高不低于160℃以减少煤气饱和水析出。

3.3人为喷灰处理(以1号箱体为例)

①值班室一名操作人员,两名人员持报警器到达布袋荒煤气蝶阀现场.。

②现场人员指挥值班室关闭1号净煤气蝶阀,现场人员手动关闭1号荒煤气蝶阀(视阀门关闭情况用大锤敲打蝶阀阀柄尽量使阀门关严),打开输灰系统,使箱体压力下降。

③值班室操作人员观察1号箱体压力变化情况,当箱体压力停止下降时,通知现场人员打开1号荒煤气蝶阀,让高速气流冲刷荒煤气管道,随后重新关闭1号荒煤气蝶阀。

④值班室操作人员按箱体卸灰作业程序将冲刷下来的粘结物排放至大灰仓,若出现堵灰现象,打开1号净煤气蝶阀利用气力输灰氮气反吹方法处理。放净冲刷下来的粘结物后关闭1号荒煤气蝶阀,重新进行第3点操作直至箱体压力能够降至0kPa。

⑤冲刷管道操作按20kPa、50kPa、100kPa、150kPa以上四级压差控制,避免一次压差过大冲刷下来粘结物体积大不能从DN100卸灰球阀排走,阀门由于粘灰第一次关闭不是十分到位,箱体压力下降20kPa,对管道及阀门冲刷同样效果明显,通过多次操作就能达到吹净粘结物的目的。

⑥其他箱体依次进行

4结语

通过采取以上措施,高炉荒煤气管道粘结现象得到缓解,保证了系统正常生产,但煤气除尘灰成分变化造成荒煤气管道粘结现象还值得我们深思,尤其是冬季物料的潮湿造成高炉炉顶温度偏低,使管道粘结进一步加剧,值得我们进一步采取措施,保障系统正常运行。

原标题:龙钢煤气除尘系统处置荒管堵塞优化改进措施

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