关于解决高炉煤气质量问题

1、关于解决高炉煤气质量问题制约生产威胁安全影响效益问题的建议董事长您好：近一个时期以来，因我公司两座高炉煤气布袋除尘器的滤袋不断漏灰和高炉煤气中含有较高浓度的氯离子（Cl-）,这两大问题给公司造成了较大的经济损失，急需予以解决。建议一关于解决高炉煤气布袋除尘器内滤袋漏灰问题。长期以来，由于两座高炉煤气除尘系统的管理缺陷，使其不能起到应有的煤气除尘净化作用，时常出现部分滤袋破裂，不能及时发现，及时更换，使高炉煤气中大量的灰尘随气流带进了煤气管道，有的有一部分在管道内漂浮，有一部分在管道内沉积，有极少一部分通过煤气排水器随着煤气冷凝水而排出煤气管道。因此，给公司造成了以下损失：1、部分设备和管道局部

2、冲刷磨损严重，频繁修理或更换。如：2#、3#高炉调压阀组的多个蝶阀，经常被含粉尘量大的煤气气流冲刷透壳体，频繁进行更换。高炉煤粉喷吹站DN500煤气调节阀壳体反复被刺透、焊线煤气加热炉上三个DN600煤气调节阀后的煤气管道缩口短接被刺透，还有两座高炉煤气布袋除尘器十七个箱体的进口管道也经常出现被高粉尘煤气气流所刺漏的问题，造成了频繁停产换件修理损失。2、堵塞煤气管道与煤气烧嘴。随煤气流动携带的漂浮干粉尘，造成了煤气管道堵塞，多数管路中的蝶阀，因管道内下部沉积的较厚，挡住阀板，无法关闭。各煤气用户较细的烧嘴煤气支管粉尘堵塞严重。在煤气输送过程中，随着煤气从布袋除尘器出口向各煤气用户的流动，煤气温

3、度也从正常的120-260C降到送至煤气用户的30-80C,温度的降低在管道内形成了冷凝水，而湿润的粉尘，输送到煤气用户时，遇有煤气烧嘴处的高温，就粘结在烧嘴内部，堵塞煤气烧嘴。这一问题在我公司已较长时间的的存在，既影响了生产，又需要投入大量的人力、物力和财力进行检修。三台烧结机因煤气粉尘堵塞点火器烧嘴而影响烧结正常生产，每月都要被迫停产，停煤气清理烧嘴堵塞的灰尘，并割断各个煤气烧嘴支管，一一进行捅除粘在管道内壁堵塞管道截面积1/2以上的板结灰尘。三烧车间平均每月2-3次；新建日产300吨活性灰的白灰窑，因煤气中粉尘大，又潮湿堵塞烧嘴无法正常生产，在去年底被迫将内环烧嘴煤气支管改为预热煤气；炼

4、钢厂十多个烤包器和混铁炉使用的高炉煤气，烧嘴和煤气支管也经常出现煤气粉尘堵塞现象，无奈几乎每月都要全厂停产停煤气进行检修清理；尤其是近期以来电厂2台锅炉因粉尘堵塞烧嘴严重而频繁，被迫停炉清堵后，再次点火锅炉，运行持续不过三个小时，烧嘴又被粉尘堵塞，煤气火焰快速减小，发电负荷大大降低，频发如此，已经达到了难以维持生产的地步，严重影响公司发电效益。于2015年2月1日被迫两台锅炉全停，进行送往电厂的DN1200煤气主管道和两台锅炉的DN600煤气支管道全部停煤气用水冲洗，才暂时缓解了粉尘快速堵塞电厂两台锅炉煤气烧嘴的问题。不应有的高粉尘的煤气，不但冲刷磨损3#高炉BPRT机组的煤气透平机转子叶片严

5、重，大大缩短昂贵的透平机备件使用寿命，而且，导致透平机叶轮粉尘堵塞和动平衡的破坏，使为3#高炉8000KW鼓风机电机提供节电三分之二动能的煤气透平机不能正常运行。（透平机设计要求煤气含尘量小于10mg/m3o在2014年透平机运行期间，煤气防护站取样化验煤气透平机进口煤气含尘量，最低的在20mg/m3以上，多则每立方米煤气中的含尘量上百、甚至上千毫克）。使透平机年作业率达不到50%,透平机停运每天给公司造成多花至少几万元的电费。3、管道内粉尘给安全生产带来的影响。去年，在更换三烧车间东北侧去电厂的直径1.2米高炉煤气管道不锈钢波纹管补偿器时，检查管道内，底部积灰以达到200多毫米厚，这些积灰一

6、是堵塞了煤气排水器，使管道内的冷凝水不能正常排出；二是增加了运行管道的重量，久而久之粉尘和积水过多时可能压断管道，造成大量泄漏煤气试过，本溪钢铁公司2002年出现一起此类事故，死伤十多人。再说，煤气管道内粉尘过多时，会影响没气输送量，堵塞越很，在相同的压力条件下，煤气流量过的就越少，达到一定程度时，将会因煤气量不足而影响用户生产，不但带来了影响生产的损失，而且来被迫全线清理或全线更换煤气管道的较大经济损失。4、煤气管道粉尘堵塞严重的后果。煤气管道粉尘堵塞严重时，解决难度大，费用高、影响生产时间长。目前，煤气主管道内粉尘已经堵塞得较为严重，但还未达到影响煤气用户正常生产使用煤气量的地步，只是煤气

7、烧嘴和烧嘴煤气支管堵塞严重，目前采取的解决的办法是，频繁停产停煤气清扫烧嘴和割断煤气烧嘴支管进行疏通后再焊接好的办法；但是，如果是不从高炉煤气除尘系统下手彻底解决高炉煤气中粉尘量过大的问题，在不远的将来，我公司的高炉煤气主管网内部的积灰厚度，不但可能出现将主管道压断，发生煤气中毒群死群伤的恶性事故，而且还可能出现因粉尘堵塞煤气主管道，造成煤气用户无法正常生产的局面。各煤气用户被迫长时间停产，清理煤气管道，或投入大量的资金重新架设煤气管道进行解决，别无他法。2、高炉煤气布袋除尘器滤袋漏灰原因的分析我公司高炉煤气管网系统煤气含尘量高的主要原因是2#和3#高炉煤气布袋除尘器内的煤气滤袋破损漏灰造成的

8、。按照设计标准经过高炉煤气布袋除尘器过滤后，每标准立方煤气的含尘量应达到10毫克以下，如若滤袋不破损，完全能够达到。达不到此标准时，就是滤袋有的脱落或是破损，没有其他原因。下面根据2#和3#高炉煤气布袋除尘的现状，进行漏灰原因的分析。2#高炉煤气布袋除尘器，现有8个箱体，每个箱体内有163条，直径为120毫米，长度为6米的玻璃纤维针刺毡滤袋；3#高炉煤气布袋除尘器，现有9个箱体，每个箱体内有180条，直径为120毫米，长度为6.5米的玻璃纤维针刺毡滤袋。1)玻璃纤维针刺毡滤袋的主要性能指标：(1)耐温：正常80C-260C；(2)过滤风速：理论最高值1m/min(厂家提供)，实际运行最高值小于

9、0.6m/min；(3)滤袋内外压差：正常小于2kpa,短时间达到2.5kpa(实践证明：如退出一个箱体换滤袋期间，影响不大)；(4)滤袋与骨架配合间隙+2mm;(5)滤袋使用周期12-18个月。2)造成滤袋破损漏灰的主要因素：(1)使用达不到上述指标要求的透气性差或耐温低的滤袋，或使用强度不够或与滤袋配合间隙达不到2mm的骨架(机械行业标准)，或是有毛刺的骨架。(2)炉顶长时间(30分钟以上)在260-300C之间的高温，或瞬间(5分钟以内)超过300c的高温。(3)重力除尘器每天不定点或不按时放灰，或放灰量过小(即重力除尘器内的积灰排放量达不到2/3以上)，造成布袋除尘器过滤负荷增大(设计

10、重力除尘器和煤气布袋除尘器的除尘效率各占50%)。(4)布袋除尘器不按时放灰或放灰量过小，导致积灰埋住滤袋下部，造成过滤面积减小，滤袋内外压差增大，撑破滤袋。(5)炉顶温度低于80C,煤气中所携带的水蒸气随气流流动而温度降低形成的冷凝水浸湿滤袋后，使经纬线膨胀，滤袋透气性下降，过滤风速减小，滤袋内外压差增大，撑坏滤袋。(6)氮气脉冲反吹系统控制不好，使滤袋内外压差经常超过2Kpa,短时间达到3Kpa以上(有定时自动反吹和定压自动反吹两种形式)。(7)使用打死折握断经纬线的滤袋。(8)使用长期处于高温已经老化或超过使用寿命周期的滤袋。3)我公司导致高炉煤气管道系统内严重积灰，影响生产、安全和效益

11、的的主要原因分析。(1)领导对高炉煤气除尘重视程度不够。A、在高炉操作规定中，无适应本系统煤气布袋除尘器滤袋最高和最低炉顶温度的规定，高炉操作出现超过260C以上的高温，不及时加控制，会使滤袋直接烧坏或快速老化过早损坏，而漏灰。或高炉顶温出现低于80c的低温，如不及时提温，则可能导致滤袋受潮经纬线膨胀，透气率降，使滤袋内外压差超过规定的2kpa太多，使个别或部分滤袋撑崩而漏灰。如不及时处理势必造成大量粉尘进入煤气管网。B、箱体利用利用不当。经过计算3#高炉9个煤气布袋除尘器箱体滤袋总过滤面积为3967.3m2,2#高炉8个箱体滤袋总过滤面积为2948.1m2,按照2015年2月3日2#、3#高

12、炉生铁产量分别为829吨和1638吨,和吨铁产高炉煤气量1800m3计算,2#和3#高炉煤气布袋除尘器内的滤袋过滤风速分别为0.3515m/min和0.558m/min。实践证明正常生产过程中当过滤3#风速超过0.6m/min时，玻璃纤维针刺毡滤袋容易撑崩。故高炉当一个箱体退出检修时，其余8个箱体运行的过滤风速达到0.622m/min,已微超滤袋容易撑崩的高限值。甚至2#高炉在2014年12月份出现了8个箱体仅有3个运行的严重管理问题，使过滤风速高达0.884m/min,导致大部分滤袋撑崩，大量灰尘随煤气进入公司煤气管网和各使用煤气的设备。C、高炉煤气布袋除尘器放灰时间间隔太长，箱体灰尘埋住滤

13、袋，撑破滤袋而漏灰。据了解重力重力除尘器的放拉灰由我公司生产车队承担，每天下午四点左右放灰，放灰数量为3三马车，每三马车重量约2.5吨。每月约230吨，2#和3#高炉煤气布袋除尘器使用的是厂外车辆拉灰，3天一次（2#高炉拉落地灰，3#高炉从布袋除尘器各箱体直接向车厢内卸灰），每月大约外排除尘灰400多吨。根据高炉煤气系统设计以及其他企业对380-450m3高炉重力除尘器后，布袋除尘器前荒煤气中的含尘量取样测定，每立方荒煤气中的煤气含尘量约为6-10g/m3,如若按此值与两座高炉日产铁量2477吨（2015年2月4日产量）计算，每天两座高炉布袋除尘器应除掉煤气中的粉尘应为26.7-44.6吨，月

14、合802-1337吨。这一数值是我公司现外拉灰量的2-3倍，这证明了3天一次卸拉高炉煤气布袋除尘内的粉尘，不能满足布袋除尘正常生产的需要，使得该排放出来的堆积灰尘未及时排泄出除尘箱体外，直至埋住大部分滤袋的下半部分，导致滤袋过滤面积减小，滤袋内外压差增大，将滤袋撑破，使大量粉尘随气流进入煤气管道系统。再进行为时已晚的下一次的布袋除尘器卸拉粉尘。D、箱体漏灰粉尘自动检测装置没有起到应有的作用。我公司两座高炉17个煤气布袋除尘器箱体的出口煤气管道上，均安装有布袋除尘粉尘自动检漏仪，新安装调试好后，那个箱体漏灰，通过箱体漏灰粉尘自动检测仪可以检测出来，对各种因素导致滤袋破损漏灰的箱体，可以及时发现，

15、及时退出箱体更换漏灰的滤袋，但随着使用时间的推移，因设备维护跟不上，比如说高炉休风时，将探头卸下取出清灰等。致使自动粉尘检漏仪部分不能用，也不进行人工检漏，导致箱体内运行滤袋破损漏灰后不能及时发现和及时更换。E、没有监督考核机制。高炉煤气布袋除尘工作存在着险、累、脏三大特点，尤其是频繁地冒着煤气人工检漏、和进入满是极细除尘灰的布袋除尘器箱体内作业，一个箱体就得检查更换100多条滤袋，在作业过程中，不但吸入粉尘，弄得浑身都是难以洗掉的粉尘，而且还要吸入粉尘和灰尘挥发出来的煤气，或箱体内死角里的高浓度氮气，如是急于投运的箱体，还要忍受着箱体内的高温作业，故既有吸入粉尘和煤气中毒的危险，又有氮气窒息

16、的危险，属于典型的险、累、脏作业，没人想干此种活儿。要想做好此项工作，必须有一套长效的监督考核机制，能持久的激发从事该项工作的领导和员工的主观能动性，可我公司现在没有一个这样的机制，导致炼铁领导和员工重生铁产量、生铁合格率和成本，高炉煤气质量指标没有摆上管理的议事日程，领导不重视，员工更不在乎，得过且过，做一天和尚撞一天钟，箱体内的滤袋漏不漏灰，检查不到位，心中无底数，导致长时间大量漏灰问题，不能及时发现和及时处理，才导致了目前高炉煤气内粉尘量大影响生产、安全给公司造成较大经济损失的局面。3、解决方案1)建立健全监督考核指标体系(1)公司管好核心考核指标。含尘量考核指标：每座高炉布袋除尘器出口

17、煤气含尘量小于冶金行业标准10mg/Nm3。定出月奖或罚的煤气含尘量合格率标准，完成给予适当的奖励，完不成时进行适当经济处罚。这一指标就我公司的2#和3#两座高炉煤气布袋除尘器能力而言，是完全能够实现的，利用现用的玻璃纤维针刺毡滤袋，可以滤掉粒径为5微米以上的粉尘，如若布袋除尘器滤袋不漏，取样化验煤气含尘量，正常情况应在3mg/m3以下，全年平均准在5mg/m3以下。具体操作方法：在每座高炉布袋除尘器出口总管上设煤气含尘量取样头，每天由公司中心化验室进行取样化验，化验结果每天报总调度室和炼铁厂，作为公司调度会炼铁厂厂长汇报工作的一项重要内容。不合格时汇报原因和措施。每月由中心化验室计算出当月每

18、座高炉的高炉煤气含尘量合格率，经主管领导核实批准后，报公司考核部门作为奖罚炼铁厂的依据。(2)建立辅助考核指标奖惩体系。-外购滤袋和配套的骨架必须符合炼铁厂提出的技术要求，当进入符合炼铁厂提出的技术要求，并经过炼铁厂有关人员验收合格的滤袋和骨架，使用中出现问题，属于炼铁厂责任；采购的滤袋和骨架未达到炼铁厂提出的技术要求，炼铁厂可以拒收退货，造成地经济损失，应有设备采购部承担。-重力除尘器的卸拉灰尘由生产车队负责，由炼铁厂监督，拉放灰时间生产车队听从炼铁厂的安排，放灰量的多少接受炼铁厂的监督，各自做好记录。具体协调工作由总调度室办理。-中心化验室每月的取样化验次数不得低于该高炉生产天数的90%,

19、化验及上报数据准确可靠，出现弄虚作假严肃处理。-采购滤袋和骨架性价比与炼铁厂和设备采购部有关人员奖惩挂钩，滤袋使用寿命12-14个月不奖不罚，低于一年适当处罚，使用寿命15-18个月给予重奖。一般骨架重复使用2次以上，不锈钢骨架重复使用4次以上给予奖励。由设备部负责牵头制定细则和管理办法。2)炼铁厂内部需控制的考核指标-炉顶温度：正常80-260C260-280C持续时间30分钟以内，280-300C,持续时间5分钟以内。80c以下时立即进行升高炉顶温度的调整。-滤袋内外的压差：正常小于2kpa,2-2,5kpa持续时间不超过30分钟。-箱体退出个数。生产过程中3#高炉煤气布袋除尘器只准停用一

20、个箱体检修或检查，且完毕后立即投运。2#煤气布袋除尘器允许同时退出2个箱体进行检修。以避免滤袋内外压差增大撑破滤袋。-重力除尘器放灰每天至少一次，放灰量以除尘器内灰封高度1.5-2米为宜。煤气布袋除尘器每天每个箱体放灰1-2次，3#高炉煤气布袋除尘器利用中间灰仓的作用，每次放净箱体锥部灰仓内的积灰。2#高炉煤气布袋除尘器根据经验将各项体内的收集粉尘放至箱体锥部灰仓内留有1-2米高度的灰封为宜。确保箱体内收集的粉尘任何时候都不会埋住箱体内的众多滤袋的下半部分，以免过滤面积缩小，压差增大，撑破滤袋漏灰。综上所述，经过公司上下的共同努力，如能对上述方案和措施实施，势必会扭转我公司目前因高炉煤气含尘量

21、过高，影响烧结、白灰窑、电厂、BPRT机组、炼钢烤包等的正常生产、做功和发电，大大缓解粉尘快速磨坏调压阀组、和各种调节阀以及部分管道，导致的高炉被迫休风，煤气用户被迫停产检修的局面，同时也可大大减缓高炉煤气粉尘在整个煤气管网中的沉积，堵塞煤气管道，缩短使用寿命或压断煤气管道大量泄漏煤气的事故放发生。估算综合效益每年至少在几百万甚至上千万元。建议二高炉煤气管道和煤气管道补偿器的腐蚀损坏问题1、煤气管道与不锈钢不锈钢波纹管腐蚀与损坏现状近年来我公司的新架煤气管道和煤气管道上使用波纹管补偿器出现了内腐蚀严重损坏问题，给安全生产和企业效益带来了不应有的损失，典型的问题有三烧300多米直径600毫米，壁

22、厚6毫米的新架高炉煤气管道使用2年，就因内壁腐蚀严重到处泄漏煤气而换新；焊线加热炉上的三条直径600毫米，管壁厚度6毫米高炉煤气管道，使用才1年多就已经内腐蚀的很薄很薄，有的地方已经泄漏煤气，已经构成重大事故隐患，不得不马上停产更换新的煤气管道。另外，其他大口径高炉煤气管道内壁也不同程度的存在着内腐蚀较为严重的问题，不过因管壁厚度在8毫米以上，腐蚀泄漏问题还没有显现的那么突出。再者，高炉煤气管道上使用的不锈钢波纹管补偿器（俗称膨胀节）损坏的特别快，像炼铁3#高炉煤气布袋除尘器箱体上使用的一次同时新换的5个直径600毫米的不锈钢波纹管补偿器换上后不到一周，就波峰纵裂少则100毫米，多则300毫米

23、长的口子大量泄漏煤气，焊线加热炉的直径1600毫米管道上和眼镜阀上的不锈钢补偿器，以及去白灰窑直径1200毫米管道上的不锈钢波纹管补偿器均使用不到一年时间就腐蚀坏，泄漏煤气，去电厂的直径1200毫米管道上的不锈钢波纹管补偿器使用时间3年多也因腐蚀泄漏煤气停产进行了更换，上月电厂对1#锅炉两个使用时间一年直径600毫米的煤气盲板阀上漏气的不锈钢波纹管补偿器进行了换新，本月检修电厂又对1#和2#锅炉支管上泄漏煤气的5个不锈钢波纹管补偿器进行了更换，据电厂有关负责人反映，这些更换下来的不锈钢波纹管补偿器，最长使用时间为一年，最短使用时间为四个月，若不更换，泄漏煤气，构成安全隐患。无论是更换管道也好，

24、还是更换不锈钢波纹管补偿器也罢，都必须停产停煤气吹扫合格后才能进行，这样的既造成了产损失，从波纹管的使用寿命与购置安装的性价比来说，造成了资金浪费。2、原因分析就高炉炼铁原料而言，在铁矿石中或石灰石都有氯离子的存在，有的还在烧结矿中配入氯化钙，现在使用的进口铁矿石（铁精粉）有的是经海水选成的铁精粉，并且都是经海洋运输、码头装卸存放都难免与海水接触，海水中有非常高氯离子含量，这样铁精粉中就携带了较高浓度的氯化物，这些氯化物，在高炉冶炼过程中，遇有高温变成气体，随煤气流动进入煤气管网，一部分随着煤气温度的降低，在管道内一部分形成结晶体附着在管道内壁上，一部分以液态的形式存在于煤气冷凝水中，而氯离子

25、对普通钢板和一般不锈钢板都有极强的腐蚀作用，我公司煤气管道内壁腐蚀严重，和煤气管道上所使用的普通不锈钢波纹管补偿器腐蚀坏的快，也正是这个原因。3、解决方案1）解决高炉煤气主管管道内壁腐蚀过快方案。方法：采取直径600毫米以上煤气管道内壁刷漆隔离法。这种方法是通过管道内壁除锈（新管道除去内壁上的氧化铁皮）后进行刷漆，使漆膜隔离开氯离子与管道内壁钢板的直接接触。方案有以下两种。方案一简单做法。通过机械除锈，涂装防腐涂料。(1)使用油漆：- -双组份环氧红丹底漆。- -双组份环氧煤沥青面漆(或环氧水限面漆)。- -双组份环氧富锌中间漆(2)油漆搭配及用途成功范例：A、双组份环氧红丹底漆与环氧水限面漆

26、供轮船和湿式煤气柜着水(包括海水)部分使用，各刷两道，漆膜寿命5-8年。B、双组份环氧红丹底漆与双组份环氧富锌中间漆、双组份环氧煤沥青面漆。底面漆各两道，中间漆一道，常用于干式高炉煤气柜内壁防腐，漆膜寿命8年以上。C、因氯离子对高炉煤气管道腐蚀严重，好多钢铁企业在新敷设煤气管道的设计中，就设计了管道内壁刷两道双组份环氧红丹底漆。漆膜寿命应在3年以上。(3)施工要求：重点是除锈干净，机械除锈达到Sa2级标准，喷砂除锈达到Sa2.5级，掌握好施工时的温度在5c以上，空气的相对湿度小于85%,以及油漆A-B组份和稀释剂的配比比例按说明书要求，稀释剂低于5%等。(4)干漆膜厚度：每道大于30微米。(5

27、)关于双组份环氧油漆的价格问题。由于环氧油的主要原材料是附着力极强的环氧树脂，正常的油漆价格，是醇酸油漆价格的一倍左右方案二现代高炉煤气管道系统防氯离子腐蚀的做法项目涂料名称涂装道数干膜厚度（微米）表面处理寿命备注管道内乙烯树280-120除锈达大于管道下防腐脂底漆到10年部增厚乙烯鳞21000Sa2.5胶泥厚片胶泥级度乙烯鳞280-120片面漆合计61160-1240效果比较。就目前看，三烧DN600和焊线煤气加热炉上的DN600高炉煤气管道只用一、两年就腐蚀的无法维持安全生产已经被迫更换，且钢管母材顶不住两道环氧底漆漆膜的使用寿命周期，使用寿命周期过短，给公司造成了一定的人力、物力、财力浪费，弁造成了影响生产威胁安全的经济损失。估计其他壁厚在8毫米以上的直径1000米以上的煤气管道内腐蚀问题也比较突出，不过是因为管壁厚出2毫米，还没到大面积腐蚀泄漏煤气的地步。综上所述，建议公司在更换直径600毫米以上的高炉煤气管道时，起码先用环氧红丹底漆，做两道内防腐。以延长煤气管道的使用寿命周期。如果经济条件允许，最好按照管道内壁加强防腐的方案二进行防腐，这样从长远经济效益上看也可以大大减少公司在煤气管道频繁更换造成的经济损失。2)煤气管道上不锈钢波纹管补偿器损坏解决方案(1)现状：近一年多来，通过现场观察我公司煤气管