全干式煤气除尘系统腐蚀分析及工艺优化改造

李佑琴

（攀枝花攀钢集团钢钒股份有限公司装备部，四川攀枝花617000）

燃气

全干式煤气除尘系统腐蚀分析及工艺优化改造

李佑琴

（攀枝花攀钢集团钢钒股份有限公司装备部，四川攀枝花617000）

针对攀钢高炉全干式煤气净化系统波纹补偿器出现泄漏,TRT出口管道排水系统腐蚀的现象，分析研究腐蚀产生的原因。对现有的工艺系统进行优化改造，确保了系统安全运行，缓解了高炉煤气主管网腐蚀速度。

干式除尘；腐蚀；波纹补偿器；工艺改造

1 概况

攀钢一期高炉煤气干式除尘净化系统及TRT于2008年4月开始投入建设，2009年相继投入生产运行,整个一期高炉全干式煤气除尘及TRT系统运行至今,为公司取得了显著的经济效益。但系统运行中陆续暴露出补偿器穿孔泄漏严重、TRT后部管网排水系统腐蚀、与主管网连接的两台DN1400闸阀关闭不严等缺陷，对系统安全、稳定运行构成严重威胁。

2 一期高炉全干式煤气除尘系统腐蚀分析

一期高炉煤气干式除尘净化系统共安装波纹补偿器141台，全部采用316L型材质的波纹补偿器，2012年系统出现波纹补偿器大面积泄漏，经检查发现位于波纹补偿器安装底部及侧面出现密集小孔泄漏煤气。化验分析认为高炉煤气随着煤气温度的逐渐降低，使以氯根形式存在的氯离子，逐渐富集在管道及波纹补偿器底部，对不锈钢原件造成腐蚀。主要来源一是炼铁用烧结矿采用含氯助剂，因而高炉煤气中还有大量Cl-、SO32-、SO42-根离子等腐蚀性物质，二是为了回收利用有价金属资源，烧结配料中配加了一定量的高炉除尘灰，该除尘灰中有氯的存在，其主要来自浊水除泥处理过程中加入聚合氯化铝絮凝剂。

3 工艺缺陷分析

一期高炉煤气2#、3#干式除尘净化系统工艺（图1）流程如下：

高炉产生的荒高炉煤气进入重力除尘器粗除尘后，进入散热器温度控制在200℃以下，然后进入布袋干式除尘器（简称BDC）进行精除尘，除尘后的净煤气经过TRT发电或者减压阀组减压后一部分直接送高炉热风炉使用，另一部分通过冷却装置冷却后进入高炉煤气主管网。

（1）一期高炉煤气2#、3#干式除尘净化系统投运后，TRT出口管道与高炉煤气主管网连接的两个DN1400闸阀由于阀门底部密封槽结垢、积灰等情况，导致阀板不能关闭至密封槽底部，在系统停运检修时无法进行盲板作业，影响到系统的停运及附属设施的检修，给生产组织带来较大安全隐患。

图1 一期高炉煤气2#、3#干式除尘系统工艺图

（2）TRT出口管道脱水器运行一段时间后，脱水板出现堵塞现象，造成TRT出口管路蹩压。为确保系统正常运行，对脱水器内部脱水板进行了割开破坏性处理，致使大量的冷却水进入高炉煤气主管网，加剧了高炉煤气主管网的腐蚀。

4 措施及工艺优化改造

（1）针对煤气设备在设计构型上加以重视，因为设计、制作设备构型是否正确、合理，与能否产生腐蚀或腐蚀程度关系很大。不合理的构型会引起应力分布不均或集中，介质停滞、局部过热、产生缝隙或电偶现象。

（2）对系统使用的波纹补偿器换型采用新型抗氯不锈钢。

（3）研究波纹补偿器腐蚀速率及周期，定期更换系统波纹补偿器，确保高炉煤气系统安全稳定运行。

（4）对现有的工艺系统进行优化改造，在TRT出口管道与高炉煤气主管网连接的两个DN1400闸阀前增加一种煤气水封脱水装置（图2），该装置主要包括塔体和设置于塔体内部的导流管、脱水器、清洗喷水装置、反冲洗装置等。

该工艺技术充分利用氯离子易溶于水的性质，在高炉煤气净化设备后采用煤气洗净塔，对高炉煤气用水喷雾予以洗涤，高效去除高炉煤气中的氯离子。除了能有效去除煤气中的氯离子，此设备用于高炉煤气净化设备后该系统还具有其他三个作用：一是利用特殊的螺旋式雾化结构喷嘴，不但能够有效抑制喷嘴发生堵塞的可能，更能在相同的接口尺寸时提供更大的喷雾量，而且同时还能实现理想的雾化效果和均匀的喷雾覆盖，有效地控制进入高炉煤气主管网的煤气温度。二是为了减少机械夹带水，减少机械水进入主管网对主管道的腐蚀，塔中设置了三层水滴捕集器，最大化地起到脱水的作用，确保高煤主管网安全运行及缓解高煤主管网腐蚀速度。三是TRT系统及管网在进行停运检修期间，可实现水封的作用，既节约企业生产运行成本，又有效地降低堵盲板人员的安全风险。

图2 煤气水封脱水装置安装工艺图

同时当TRT处于不运行状态时，温度较高的高炉煤气不宜直接进入主管网，为保护高炉煤气主管网的安全运行，可通过煤气洗净塔降温后再进入主管网，另一部分高温煤气直接送高炉热风炉使用。

该工艺装置可同时实现水封、脱水、降温等功能，解决了TRT出口闸阀关闭不严、脱水器损坏无法脱水、现有水封阀及附属设施无法检修的缺陷。

5 结束语

针对系统波纹补偿器腐蚀速率及周期进行研究，确定系统波纹补偿器更换周期，研究采用新型抗氯不锈钢波纹补偿器。且对TRT出口管道与高炉煤气主管网之间增加煤气水封脱水装置，解决了工艺系统存在的缺陷，同时该装置对含氯离子的洗涤水易于集中排放和处理，效率高，结构简单，维护方便，具有安全、可靠、延长煤气管道和附属设备使用寿命的特点，值得广泛推广使用。

[1]雷仲存，朱伟明.高炉煤气干法除尘腐蚀原因及对策探讨[J].冶金动力，2011，(01).

[2]杨镇.高炉煤气干法除尘中煤气管道快速腐蚀问题探讨[J].世界钢铁，2010，(05).

[3]傅元坤，汤雪松.高炉氯平衡及氯在煤气管网中的分布[J].安徽工业大学学报(自然科学版)，2012，(03).

[4]王树忠.高炉煤气中含氯对煤气系统运行的影响[J].冶金动力，2006，(05).

Analysis of Corrosion in Fully-dry Gas Dedusting System and Process Optimization

LI Youqin
(The Equipment Dept.of Pangang Group V-Ti Co.,Ltd.,Panzhihua,Sichuan 617000,China)

The causes of corrosion was analyzed and studied aiming at the leakage occurring in the corrugated compensator of the fully-dry gas purification system and corrosion in the drainage system of TRT export pipeline at Pangang blast furnaces.Existing process system was modified and optimized,to ensure safe operation of the system and reduce the corrosion rate of blast furnace gas pipeline.

dry dedusting;corrosion;corrugated compensator;process modification

TQ546.5

B

1006-6764(2014)05-0011-02

2013－12－23

李佑琴（1979－），女，本科学历，机械工程师，现从事工程管理工作。