干法除尘布袋损坏原因分析及改进方法探讨

崔宁宁

(首钢迁安钢铁有限责任公司，河北唐山 064404)

燃气

干法除尘布袋损坏原因分析及改进方法探讨

崔宁宁

(首钢迁安钢铁有限责任公司，河北唐山 064404)

简述了干法除尘两种过滤形式下布袋的使用情况，主要分析了外滤式除尘布袋损坏原因，并对相应的改进方法进行了探讨。

分析；除尘布袋；损坏；方法；探讨

1 引言

布袋的好坏、使用周期，直接影响着干法布袋除尘的效果及生产成本。

2 干法除尘布袋的使用情况及解决办法

2.1 内滤式除尘的缺点及布袋损坏原因

内滤式布袋除尘，主要应用于高滤速的环境下，滤袋采用大布袋形式，一般直径为130～300 mm，长度为1800～10000 mm，个别的也有12000 mm的。如图1所示，内滤式滤袋主要配件有，与滤袋缝在一起的防瘪环（加强环），袋口圈和安装使用的袋帽、卡箍、吊挂装置等。

图1 内滤式布

内滤式布袋在过滤与反吹过程中的变化情况，如图2所示。

图2 内滤式布袋过滤及反吹状态下原理图

当荒煤气从下方进入布袋内部后，布袋会向外膨胀，由于有防瘪的存在，就呈现出了图2中过滤状态所示的状态。在反吹状态下，反吹煤气从布袋外部吹向布袋内部，使得布袋向内收缩，也是由于防瘪环的存在，就形成了图2中反吹状态所示的状态。由于布袋长期的内外膨胀、收缩，使得在防瘪环的位置，布袋经常性地出现磨损，损坏。

另外，如图2中反吹状态所示，当反吹煤气作用于布袋上时，主要力是作用到两个防瘪环的中间部位，这就使得在每个防瘪环的边缘的下方的死角，很容易形成积灰，无法清除。经过长时间的堆积，当发生反吹不彻底，效果不好的情况，很容易形成布袋内部大量积灰无法清除的现象，俗称“灌肠”。

内滤式除尘，在反吹系统上，必须配备反吹风机，将反吹压力提高，高于荒煤气压力3 kPa左右。通过北京首钢总公司的干法除尘运行情况来看，在切换箱体反吹情况下，反吹风机经常性地出现喘震现象，风机经常需要维护修理，增加了大量的维修费用。

通过以上分析可得知，内滤式干法除尘，附属设备较多，费用消耗较大，布袋要求抗折能力较强，成本较高。

目前国内大型高炉，一般均采用外滤式除尘。

2.2 外滤式除尘的布袋损坏分析及相关解决办法

2.2.1 笼骨框架的结构导致的布袋损坏及解决办法

外滤式除尘，如前面所说，指迎尘面在滤袋的外面，含尘气流由滤袋外侧流向滤袋的内侧，粉尘聚积在滤袋的外表面。外滤式布袋如图3所示。

图3 外滤式布袋示意图

外滤式布袋配件主要有花板、笼骨框架等。如图3中所示布袋安装后的俯视图。按照现有企业用的笼骨情况来看，笼骨框架的竖拉筋的数量一般在10个以下，在布袋安装后，布袋就形成了一个多边形的状态（图3是以10根竖拉筋为例）。当外滤煤气进入布袋后，布袋会产生变形，如图4所示。

图4 过滤状态下布袋变形俯视图

在过滤状态下，当笼骨框架的竖拉筋数量少的情况下，每个拉筋点（A、B、C、D、E、F、G、H、I、J）之间的布袋变形程度就大，每个点位的布袋受力最大，当系统反吹后，又进行再次过滤的情况下，反复的折叠，造成布袋在各个点位很容易出现开裂的现象。所以，在此种情况下，就要选择抗折性强的布袋，提高了布袋的成本。

通过上述的分析，可采用增加笼骨框架竖拉筋数量的方法来解决布袋易折损问题。

我们现将布袋笼骨框架的竖拉筋数量增加到20根，在这种情况，布袋所呈现出来的是一个接近于圆形的形状。这样，在布袋过滤状态下，受到同样煤气外力的作用，作用点由原来的10个点增加到20个点，作用在每个点的作用力变小，减小了布袋每次反吹、过滤折叠过程中的变形程度，如图5所示，减少了布袋受折力度，增加了布袋的使用寿命。在选择布袋方面，也可有针对性地选择低成本的布袋。

图5 布袋反吹状态俯视图

2.2.2 氮气反吹对布袋使用寿命的影响及解决办法

外滤式布袋，目前采用的氮气定时反吹，反吹压力高，速度快，冲击力强。在反吹的同时，高速、高压的氮气脉冲冲击，布袋折损的频率影响着布袋的使用寿命。

解决方法：

（1）增加箱体内部空间来减少氮气反吹频率

外滤式除尘，主要是利用粉尘的重力作用除去较大颗粒的粉尘，再利用除尘布袋，过滤剩余较小颗粒的粉尘。

荒煤气进入箱体，高速的气流对布袋有叼着性，对布袋本身造成损伤。我们可以适当地增大除尘箱体的尺寸，增加箱体内部空间，降低荒煤气进入箱体后的速度，延长了荒煤气在箱体内的通过时间，这样，会增加重力作用除尘的效果，使得利用重力作用下落的灰尘量增加，如此，就减少了布袋的灰尘附着量，降低布袋氮气的反吹频率，延缓布袋损伤。

（2）利用高压净煤气反吹来取代氮气反吹

此方式是利用净煤气反吹替代氮气反吹。

此系统中，箱体入口阀门后增加反吹阀，新增反吹管线至大灰仓，为了使煤气循环利用不外排，在大灰仓布袋格栅板上方，接管线至高炉减压阀组后（TRT后）。

此改造后的工艺运行原理是：在正常运行时，反吹阀及大灰仓上下的阀1、阀2处于关闭状态，当某一箱体压差增大，需要反吹时，将箱体的入口阀关闭，同时开大灰仓上下的阀1、阀2，到位后，开反吹阀，使得净煤气通过箱体出口管返回至箱体，经由反吹气出口管进入大灰仓下部，再经大灰仓布袋过滤后，进入低压净气管道（如图6所示）。

图6 1#箱体反吹状态下示意图

在反吹过程中，需要利用反吹阀的多次开关动作，来控制净气反吹气流，使之形成一定的冲击力。

2.3 改造后的反吹方式的优点及不足

优点：取代了强力的氮气脉冲反吹，对布袋自身的损坏度降低。取代氮气后，节约了氮气使用量的同时，杜绝了高炉煤气中掺有氮气导致热值低的情况发生。

不足：在反吹的时候，需要关闭入口阀门，开启反吹阀门，离线进行反吹，这就要求阀门要开关灵敏，密封可靠。在干法除尘特定的工作区域内，大型阀门达到这两点要求，存在一定的困难。这就在阀门的选型上提出了更高的要求。

此种反吹方式，虽然可缓解布袋的损坏程度，但其反吹效果及设备选用等，仍需进一步的讨论、完善。

3 通过设备、工艺操作的改善来提高布袋的使用寿命

3.1 改变停箱置换方式，防止粉尘自燃，提高布袋使用寿命

我公司除尘箱体停箱检查置换的过程，原有的操作方法是，先是通入氮气置换煤气，置换合格后，再通入压风置换氮气并降温，使得箱体具备开箱检查条件。但是在日常操作中，氮气置换合格后箱体内温度仍较高，除尘灰颗粒碱金属含量较高，燃点较低的时候，在温度未至大气温度时通入压风后，容易出现除尘灰自燃的情况，烧坏布袋表面，造成生产成本的增加。另外前期压风内仍含有部分水份，通入压风置换易导致布袋受潮降低布袋寿命。

经过多次试验后，决定取消通入压风环节，整个置换降温过程全部用氮气，在控制氮气使用总量的情况下适当增加氮气吹扫时间，因停箱之前箱体内绝对湿度较高，如果让之自然冷却至室温，必然有水汽凝结至布袋表面导致布袋受潮，因此采取了前大后小的氮气置换降温方式，前期用大流量将箱体内水汽快速置换出箱体，后期采用小流量吹扫置换加自然冷却的组合方式逐步降温，使布袋舒舒服服地在干燥的环境下重新适应新的温湿度环境。内箱体温度降低后，打开箱体本体人孔，停氮气，进行自然通风，通风期间尽量选在干燥的晴天。正是在箱体检修操作过程期间的细节控制使得布袋的使用寿命得到提高。

3.2 延长氮气反吹频率，降低布袋损坏程度

干法除尘箱体，在运行过程中，需要定时进行氮气对布袋进行高压、高速的脉冲反吹，使得布袋上的灰尘脱落。在反吹的过程中，布袋会快速地收缩、变形，高频率的反吹，会对布袋产生严重的折损。

针对这个问题，组织对多个箱体进行开箱检查，观察布袋在一定时间内的积灰程度及磨损程度，通过长时间的检查、记录，最后，将反吹间隔时间由原有的50 min，逐步延长至120 min，这样，针对布袋的磨损程度及反吹的效果相互平衡比较，均能达到良好的状态。

3.3 箱体输灰间隔时间的延长及振打器振打力度的适当调整

干法除尘箱体，在正常运行期间，需要定期进行输灰，将箱体内的灰尘通过管路输送到大灰仓内。在输灰的过程中，高速的灰尘冲刷着阀门、管道，会对设备造成严重的损坏。输灰时，需要开启箱体两侧的振打器，振打箱体，使得箱体内部侧壁上的积灰能滑落下来。在振打的过程中，箱体内的布袋之间会互相碰撞，易造成布袋出现横、纵向裂纹。

针对这个问题，为了增加布袋的使用寿命，延长阀门、管路的使用时间，通过灰量、箱体容量等数据的整理、计算，提出了延长箱体输灰间隔时间的措施，将间隔时间由原来的8 h一次，逐步延长为24 h一次，在不堵灰及尽量减少振打的情况下找到最佳平衡点。

另外，对振打器的振打幅度进行了调整，初期所有箱体振打器频率是相同的，因各箱体布置位置不同，固有频率不一致，有的箱体振动剧烈有的振动小，根据既不影响泄灰又尽量减小振动频率的情况下找到平衡点，借此来保证布袋之间的碰撞力度最小，最大化延长布袋寿命。

4 总结

降低除尘布袋的损坏率，提高使用寿命，对企业来说经济效益是明显的。迁钢公司对比投产初期，年可节约布袋费用240余万元。

[1]王金波，孙熙.袋式除尘器滤料及配件手册[M].沈阳：东北大学出版社，2007.

The Causes of Dam age of Dry Dust Collecting Bags and Im provement Methods

CUI Ningning
(Shougang Qianan Iron&Steel Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei 064404，China)

The use of dry dedusting bags of two filtering types is briefly described,the causes of damage of the outside filtering dedusting bags are mainly analyzed and corresponding improvement methods are discussed.

analysis;dedusting bag;damage;method;discussion

TQ546.5

B

1006-6764(2014)03-0016-03

2013－11－19

崔宁宁（1983－），男，2006年毕业于鞍山科技大学建筑环境与设备工程专业，助理工程师，现从事燃气专业技术工作。