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1.2湿法除尘系统的配置优化
湿法除尘系统主要由AGS和高压旋流脱水器组成。AGS中部的3个并联锥形环缝装置作为高炉炉顶压力控制的执行机构,当TRT未投入时,其炉顶压力调节模式同时完成炉顶压力调节和煤气清洗的双重任务。当TRT投入运行时,有两种控制模式可供选择:环缝控制高炉顶压,TRT控制前压;TRT控制高炉顶压,环缝控制差压。在保证一定差压的前提下,可保证除尘效果。
在原湿法除尘系统的2套管径DN350水位控制系统各并联1套管径DN100水位控制系统。湿法除尘系统备用时,DN100水位控制系统代替DN350水位控制系统控制水位。
湿法除尘系统运行时,配置2台内循环泵,1用1备;与湿法除尘系统配套的水站煤气洗涤循环水供水系统,泵组3台泵中2台泵运行,1台泵备用。湿法除尘系统备用时,为达到节水节电目的,煤气洗涤循环水供水泵组1用2备,3台内循环泵均停运。要达到上述目的,必须有可靠的控制功能提供保障。
2针对高、低温煤气的控制技术
针对高温和低温煤气,该高炉布袋除尘系统安全、高效运行从以下2个方面得以保证:
(1)该高炉布袋除尘入口总管前既未配置蓄热缓冲器,又未设置荒煤气放散装置,因高炉炉况不顺,布袋除尘器总管入口煤气温度超高达到危险值(如300℃)或温升率达到规定值且温度绝对值达到一定值(如250℃),即有可能缩短滤袋使用寿命,甚至导致烧袋时,只能通过干法布袋除尘和湿法除尘两种工艺在线生产中的相互切换及干法布袋除尘向湿法除尘自动切换的控制功能实现高温煤气布袋除尘系统安全运行。
(2)近年来,该高炉实施低硅冶炼生产,高炉煤气长期处于90~150℃较低温度。高炉煤气的露点温度大约在80℃,而干法除尘系统应在滤料的适用温度下工作,袋式除尘煤气温度宜高于煤气露点20~30℃[1]。这使得该高炉干法布袋除尘系统的长期正常运行面临着严峻的考验。针对长期运行于过滤低温煤气的工况,通过优化布袋除尘器运行控制策略,使得干法布袋除尘运行率维持在较高水平。
2.1干法/湿法相互切换控制
引入干法布袋除尘系统后,该高炉煤气系统有4种运行模式:“湿法除尘单独”运行、“干法布袋+BCV”运行、“湿法除尘+TRT”运行和“干法布袋+TRT”运行。前2种为短期运行模式,后2种为长期运行模式。优先选用“干法布袋+TRT”运行,需要完善的切换控制技术来保障系统的安全可靠运行。
2.1.1控制描述
(1)煤气系统干法/湿法运行标志。以切换命令为标志,确定相应的煤气系统阀门及设备的动作,DEV随DBV动作,WEV随WBV动作。
(2)水系统干法/湿法运行标志。以水泵运行状态及水压为标志,决定AGS水系统控制阀门的动作。
(3)正常切换。煤气系统“干法→湿法”与“湿法→干法”的正常切换条件相同,仅操作顺序有差异,为带操作提示的半自动控制。
“干法→湿法”:干法除尘系统工作时,DBV全开、WBV全关,TRT或BCV阀组控制高炉顶压。操作AGS水系统湿法运行,将WBV打开,AGS开始定差压控制,WBV全开后,再关闭DBV(顺序不可颠倒,否则阀门不动作),待切换条件满足后,操作切换按钮,炉顶煤气压力控制切换到湿法运行模式。
“湿法→干法”:湿法除尘系统工作时,WBV全开、DBV全关。待切换条件满足后,操作切换按钮,TRT或BCV阀组控制高炉顶压,炉顶煤气压力控制切换到干法运行模式。将DBV打开,再关闭WBV,煤气系统即为干法运行,煤气系统切换完毕。操作AGS水系统停泵减水等,水系统湿法→干法运行。
(4)紧急切换。煤气系统正常切换条件不满足,为了安全确实需切换时,所进行切换操作的执行步骤与正常切换相同。
(5)自动切换(干法除尘运行遇高温时对干法除尘设备及TRT的保护)。因受高炉炉况影响,布袋除尘器总管入口煤气温度超高达到危险值或温升率达到规定值且温度绝对值达到一定值,即有能发生“烧袋”事故时,控制系统自动紧急关闭数台除尘器的出口蝶阀,保证短时间的除尘能力(过滤风速按0.3~0.8m/min选取[1]);TRT紧急停机。同时,自动完成干法除尘系统到湿法除尘系统管路的切换。
2.1.2控制步骤干法/湿法除尘相互切换控制流程见图4。
1)A1———自动切换条件判断。监控各相关工艺设备的状态,提供干法向湿法自动切换的可行性判断,以保持干法到湿法的自动切换条件满足;否则报警,提示操作人员去检查某一具体设备,排除故障或异常状态。
(2)A2———布袋除尘器入口总管煤气温度异常判断。低温报警,高温或温升率过高报警,并分别发出处理指令到A3、A4、A5。同时发TRT紧急停机指令到TRT停机连锁逻辑。
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