廖定榮，閆鵬，吳長平，李青輝，楊金標

（新余鋼鐵集團公司第一動力廠，江西新余338000）

摘 要  主要介紹了新鋼6# 高爐布袋除塵輸灰系統的技術改造，改造重點是將除塵箱體之一改造為一個集中大灰倉。改造完成后降低了職工勞動強度，減少了輸灰揚塵與環境污染，改善了環境，提高了布袋除塵輸灰系統質量，保障了安全穩定運行。

關 鍵 詞  高爐布袋除塵；輸灰系統；污染；環境；改造

1   問題提出

新鋼6^# 高爐煤氣干法布袋除塵系統自建設投運以來，各個箱體（共14 個）采用單獨加濕輸灰方式，加濕使用后的水經沉淀池后進行外排，因除塵灰中含有重金屬，易造成水體污染；同時，加濕后除塵灰在汽車外運過程中易遺漏路面，影響廠區道路衛生, 卸灰過程中瓦斯灰揚塵和煤氣嚴重危及到操作人員身心健康，污染環境。

2   改造方法

2.1 6^# 高爐布袋除塵現狀

2.1.1 工藝流程

改造前工藝流程見圖1。

2.1.2 布袋除塵系統平面布置

現在系統布置為雙排布置（東西向）, 依次為1^#～14^# 除塵箱體，箱體采用圓形筒狀結構，上部采用正橢圓形封頭，下部采用錐形灰斗。每個箱體內徑ф4000 mm，H≈16 m，正常使用可以為9～12 個，有效貯灰容積約80 m³。每個除塵箱體下部均設置了中間灰斗，用于短時間貯存高爐灰，其體積～6 m³，直徑ф2024×12，高度3.9 m。中間灰斗下方設加濕機，將灰排入汽車直接運走。

2.2 改造方案

將1^#～13^# 除塵箱體中間灰斗下端加濕機拆除，改為氣力輸送裝置（管道）對接，分兩路氣力輸灰管路進入大灰倉（由14^# 除塵箱體改造），吸排車通過吸引裝置將大灰倉除塵灰輸出外運。

2.2.1 除塵灰量計算

（1）按理論處理煙氣量、入口濃度、出口濃度計算：

每天除塵灰量：

G₁=210000×（6×10^{- 3}）×24=30 t

（2）重量計算

根據目前新鋼公司同類高爐布袋除塵每月除塵灰量：G₂=500 t，則每天除塵灰重：G₃=G₂/30=17 t

（3）按3 天貯灰量為大灰倉最大貯量，大灰倉貯灰量取兩者較大值：

G_max=max｛G₁、G₃｝×3=30×3=90 t。

2.2.2 大灰倉設計

2.2.2.1 設置集中灰倉

（1）若不設置集中灰倉，按單排7 個除塵器箱體除塵灰直接氣力輸送至吸排車吸灰，存在幾個方面的問題：

（a）吸排車吸灰過程中，對7 個除塵器箱體中間灰倉下方球閥操作要求更高，中間灰倉除塵灰低料位時，中間灰倉下方球閥未關閉或晚操作，容易造成煤氣進入氣力輸送管道，且輸送管道上不能設置煤氣放散管，導致煤氣隨氣力輸送管道直接進入吸排車，造成吸排車不安全運行。

（b）吸排車輸灰等待時間會更長，等待時間幾乎等于每個除塵器箱體輸灰完畢所需時間之和。

（c）除塵器箱體及中間灰倉不能貯存太多灰，原因是原設計支撐灰載重量按小于2 天貯存時間考慮，為了減少除塵器箱體及中間灰倉貯灰荷載，必須增加吸排車排灰次數。

（d）除塵灰未經過大空間自然冷卻，溫降小，除塵灰溫度偏高，吸排車布袋碳化問題會更嚴重。

（2）設置集中灰倉，有以下幾個方面的優點：

（a）吸排車吸灰過程中，即使中間灰倉除塵灰低料位時，中間灰倉下方球閥未關閉或晚操作，進入氣力輸送管道的煤氣可以經過集中灰倉上的放散管放散，吸排車運行更安全可靠。

（b）各除塵器箱體及中間灰倉除塵灰可以不等待吸排車，直接氣力輸入至集中大灰倉，吸排車再吸大灰倉中除塵灰，縮短了吸排車等待時間及吸灰次數。

（c）除塵灰經過集中大灰倉（大空間）自然冷卻，除塵灰溫度降低，有效降低吸排車布袋碳化問題。

2.2.2.2 未考慮新建大灰倉原因有以下幾個方面

（1） 集中大灰倉設置一般為5.5 m×5.5 m，現場場地實際情況為6^# 高爐煤氣干法布袋除塵邊界線與其北側煤氣管線約5 m，且灰倉高度最低為17m左右，故集中大灰倉不能布置于煤氣管下方，現場場地布置緊張。

（2） 即使在6^# 高爐煤氣干法布袋除塵邊界線與其北側煤氣管線之間布置下新建大灰倉，煤氣管線離北側主道路路邊約為9 m，即灰倉吸排車吸引裝置與路邊約9 m 的距離，而吸排車長度約12 m，則在吸排車與吸引裝置直線相對接時，吸排車與吸引裝置直線距離約12～17 m（轉彎半徑為10 m），故吸排車肯定要占用主道路，對該主道車輛運輸影響大。

（3）新建集中大灰倉，氣力輸送管道加長，初投資及運行成本都會偏高。

2.2.2.3 14^# 除塵箱體改為大灰倉

6^# 高爐煤氣干法布袋除塵每個除塵箱體有效容積約80 m³，中間灰倉有效容積約6 m³。根據實測除塵灰堆積密度約為0.72 t/m³，則大灰倉（高料計報警）3 天貯灰量最大為58 t，可滿足。若按理論計算考慮，則剩下的32 t 灰量可考慮貯存于其他的13個中間灰倉。大灰倉支撐載荷按滿倉積灰荷載123t 考慮設計，而13 個中間灰倉貯灰32 t 荷載小于原設計中間灰倉支撐荷載，故大灰倉和13 個中間灰倉支撐荷載是完全滿足3 天貯灰量90 t 要求的。

2.2.3 改造后工藝流程

改造后工藝流程見圖2。

2.2.4 改造工藝布置

系統布置仍為雙排布置（東西向），依次為1^#～13^# 除塵箱體，保留中間灰斗，灰斗下端加濕機拆除；北側靠近廠區道路的14^# 除塵箱體由除塵設備廠家改造為大灰倉，氣力輸送外力氣源采用0.3～0.6MPa 氮氣。輸灰管道、彎頭和三通采用內壁鍍襯陶瓷管道，以增強管道的耐磨性能，輸灰管道通徑DN150 mm。吸排車通過吸引裝置將為保證大灰倉卸灰通暢，在其箱體下錐體設置倉壁振動器。

為了防止大灰倉在吸排車吸灰過程中，吸入空氣，引起灰倉布袋及吸排車布袋燃燒，設計壓力為～0.1 MPa 氮氣分別進入大灰倉和吸排車吸引裝置。進入大灰倉氮氣設置氣動球閥，大灰倉倉內壓力≤0.05 MPa，閥門開啟；大灰倉倉內壓力≥0.1 MPa，閥門關閉，目的是大灰倉在吸排車吸灰時，始終維持0.05～0.1 MPa，防止空氣進入。

大灰倉設置高、中、低料位計，用于檢測灰位，并高位及低位進行報警。

2.3 施工

（1） 在確保14^# 除塵箱體17.188 m 層、25.478m層進、出口與煤氣管隔斷密封嚴密前提條件下，完成14^# 除塵箱體改造大灰倉工作，以確保單個或單排除塵器箱體改造后，可以直接使用氣力輸送輸灰。

（2）14^# 除塵箱體改造大灰倉后，完成氣力輸送管施工，管道可以施工至放置加濕機4.500 m 層平臺處。

（3）在保證除塵器進、出煤氣管上、除塵器錐體下方、中間灰倉閥門密封性完好的前提條件下，可以將1^#～13^# 除塵器箱體以單個或單排方式組織施工（最好是單排），將加濕機拆除后，直接與氣力輸送管道對接。

3   改造效果

2017 年6 月6^# 高爐大修期間，布袋除塵輸灰系統開始技術改造，歷時20 天，將原來各個箱體的加濕機拆除，由加濕輸灰改造為氣力輸灰，各箱體的高爐瓦斯灰集中輸送到一個大灰倉，再由吸排車轉運出去，大大降低了職工勞動強度，減少輸灰揚塵，減少環境污染，改善作業環境。目前輸灰系統運行穩定，安全環保，改造取得優良效果。