电脑式煤气自洁过滤器的设计及应用-上海联兵环保免费电话：400-600-5030

摘要：通过对韶钢动力厂焦炉煤气压缩机运行故障问题的分析,设计并应用了电脑式煤气自洁过滤器,有效地解 决了煤气压缩机故障频发的问题,确保了我厂焦炉煤气的正常供应,具有可观的经济、社会和环保效益,值得在钢 铁企业同行中推广应用.

    关键词：电脑式;煤气;自洁;过滤器;设计;应用

    中图分类号：TH 45　文献标识码:B

    0 　前言

    广东省韶关钢铁集团有限公司(以下简称“韶 钢”)动力厂三柜区焦炉煤气净化加压系统于2003 年6月竣工投运,主要用于韶钢炼钢系统连铸坯切 割和炼轧厂consteel电转炉集束氧枪保护氧气射流 用气.焦炉煤气净化加压系统主要由2组脱萘罐、4 组脱硫罐和4台活塞式焦炉煤气压缩机(L-25/8 型和LW-16/8型各2台)等组成.其中焦炉煤气净 化装置采用两段式常温全干法可再生净化工艺(脱 焦、脱萘系统采用活性炭吸附工艺,脱硫系统采用成 型脱硫剂氧化铁法).其工艺流程为:粗焦炉煤气→ 脱萘罐(脱萘、脱氨、脱硫)→脱硫罐(脱硫)→焦炉 煤气压缩机(加压)→精制压缩焦炉煤气→用户.

    1　系统存在问题及原因分析

    新煤气柜区工程混合加压站竣工投运后, 4台 活塞式焦炉煤气压缩机在运行中频繁出现压力异常(一级排气压力异常低或异常高甚至出现一级安全 阀开启泄压)和卸载异常(压缩机卸载后一级排气 压力继续升高,无法实现正常卸载,甚至出现一级安 全阀开启泄压)情况,而且还经常出现检修好的压 缩机运行短时间就重复出现同类故障情况,给韶钢 动力厂维修力量的调配和净化压缩焦炉煤气的保供 造成了极大的被动.为解决该问题,韶钢动力厂有关 工程技术人员进行了原因查找和分析,发现问题的 根源是焦炉煤气净化系统脱硫罐内的成型脱硫剂颗 粒表面出现粉化现象,成型脱硫剂粉末被通过的焦 炉煤气带进压缩机吸气管网引起压缩机故障: 1)堵 塞压缩机机前管道过滤器,引起一级排气压力异常 低; 2)进入到压缩机气阀和气缸中,由于活塞式压 缩机气阀气体通道较小,且吸排气过程交替进行,部 分成型脱硫剂粉末在吸排气阀通道处沉积,导致压 缩机二级进气阀阀片关闭不严,压缩机二级缸内的 压缩煤气从一级排气阀窜入一级缸,导致一级排气 压力异常高和压缩机无法正常卸载.

    2　改进措施

    2.1　改造方案的确定

    为了解决上述压缩机故障问题,拟采用如下两 种解决方案.第一是更换成型脱硫剂,但更换成型脱 硫剂工作量大,工期长且更换成本高;第二是在净化 系统之后加装全封闭式的、能够自动反吹扫、滤芯具 有抗水性和耐腐蚀性且阻损小的焦炉煤气过滤器, 将成型脱硫剂粉尘过滤掉.通过动力厂技术人员与 同行业厂家交流及与多家气体过滤器厂商咨询,了 解到目前国内尚未有这种用于煤气过滤的封闭式自 洁过滤器.动力厂技术人员根据净化后的焦炉煤气 压力、成分及压缩机进口煤气压力的要求,与无锡市 盛达气源净化设备有限公司进行技术交流,共同研 制开发出了一套针对钢铁企业煤气净化系统的 SDK型电脑式煤气自洁过滤器.

    2.2　SDK型煤气自洁过滤器技术参数

    SDK型煤气自洁过滤器技术参数为:

1)介质:焦炉煤气

2)外壳设计压力: 25 kPa

3)处理量: 100 m3/min

4)过滤精度: 1μm

5)过滤效率: 99% (1μm)

6)过滤阻损Pa:初阻≤150 Pa,终阻≤1 200 Pa (可根据用户需求设置)

7)安装功率: 110W

8)反吹气介质:氮气,消耗压缩氮气量2·4m3/h, 反吹氮气压力0·6~0·8MPa

9)高效过滤筒:共24只,分6组,每组4只

10)出风管口径:Φ412×6,带配对法兰及紧固件

11)电控箱安装在室内,外形尺寸,长×宽×高 (mm), 320×200×470

12)本设备可接中控室,留有输出4~20 mA电 流信号

13)出厂前作气密性试验,试验压力25 kPa

14)电气防爆等级:ExdⅡ

    2.3　SDK型煤气自洁过滤器特点

    2. 3. 1　高效过滤筒

1)滤芯纸采用憎水型滤纸.用纸折型,其面积 大、流速低、效率高.

2)机械性能强度好,能适用于0~0·8 MPa的压缩煤气进行反吹.

3)防水性能好,能适用在高湿度恶劣环境条件 下正常使用.

4)阻损小,过滤器初始阻损≤150 Pa,阻损有液 晶数字显示,可远传带联锁,留有输出4~20 m A电 流信号.

    2. 3. 2　过滤器采用强制反吹

    1)采用脉冲除尘专用防爆电磁阀(荷兰乔克) 该阀特点为:开启快、动作灵敏、口径大、寿命长(可 达100万次以上).

    2)文氏管根据滤筒要求设计,起到卷吸作用,从 而增加5~7倍的二次反吹气量.使滤筒反吹更清洁

    2. 3. 3　电子控制系统

    电子控制系统是整套装置的控制中心,电子控 制系统主要部件全部采用进口优质产品. 1)采用中文显示模块(施耐德),显示出口压 力、温度、反吹压力等信号.

    2)采用美国摩托罗拉公司的高精度差压传感 器,精度达到1 Pa.

3)选用西门子公司生产PLC控制.抗干扰性 强、结构紧凑、性能稳定,可实现现场编程.

2. 3. 4　控制方式

1)自洁方式:手动、时间、差压(可调).

2)显示电磁阀号、反吹间隔时间、差压阻损报 警.

3)设置参数,反吹间隔时间、差压报警、校零.

4)远程传输差压输出信号端子.

2. 3. 5　自清措施

为提高自清效果,防止滤筒反吹掉下来的灰尘 被临近滤筒吸附,采用以下3个措施:

1)滤筒采用低过滤流速.

2)适当增加滤筒间距.

3)滤筒间增加隔板.

2.4　SDK型煤气自洁过滤器结构原理

SDK型煤气自洁过滤器结构原理如图1.

2.5　SDK型煤气自洁过滤器过滤过程

    如图1所示,焦炉煤气从脱硫脱萘系统出来后 经煤气管道从粗过滤箱1进入,再经高效过滤元件 2,由于重力惯性扩散、接触阻留作用,尘埃吸附在高 效过滤元件上、洁净煤气经过文氏管3到净气室再 从滤洁煤气出口管5至用户.

                    

    2.6　SDK型煤气自洁过滤器自洁过程

    焦炉煤气通过过滤器时,尘埃被吸附在元件上, 用定时的方式,由PLC按顺序控制反吹过程,当过 滤元件阻损超过过滤阻损指标时进行报警,由电脑 用定压差的方式连续反吹.或采取手动自洁方式,直 到阻损保持在指标内而恢复原来的定时反吹自洁的 方式进行工作,反吹自洁将沉降的颗粒尘埃吹落到 集灰仓,此时仅一组过滤元件处于自洁过程, (反吹 时间为0·1~0·2 s)其它过滤元件照常工作.从煤气 压缩机检修的情况看,气阀气道上已基本没有脱硫 剂粉尘.

    3　改造效果

    自2008年1月安装了两组SDK型电脑式焦炉 煤气自洁过滤器后,活塞式焦炉煤气压缩机发生故 障的频率大大降低,没有再出现因成型脱硫剂粉尘 引起压缩机压力异常和卸载异常情况.化验过滤器 过滤后的焦炉煤气,其含尘量只有0·1 mg/m3;拆检 压缩机气阀和压缩机机前吸气管道过滤器,没有发 现成型脱硫剂沉积气阀密封面和堵塞过滤器情况, 用户也没再反映烧嘴堵塞现象.上述情况表明,焦炉 煤气的质量得到了较大的提高,改造取得了预期良 好效果.另外采用SDK型电脑式煤气自洁过滤器, 延长了成型脱硫剂使用寿命和压缩机气阀的使用寿 命,每年可节约购置及更换脱硫剂费用和更换压缩 机进排气阀费用约160万元, 3个月就可收回改造 设备投资32万元,具有很高的投资收益率.由于煤 气压缩机检修周期的延长,节省了大量的人力物力, 改变了韶钢动力厂维修力量调配和煤气供应的被动 局面,确保了韶钢精制焦炉煤气用户的正常生产.

    4　结束语

    采用SDK型电脑式焦炉煤气自洁过滤器,大大降低了煤气压缩机的故障率,节省了大量的人力物力,避免了因煤气压缩机超压安全阀卸压造成的环境污染和煤气爆炸、中毒事故的发生,确保了职工的人身安全和精制焦炉煤气的正常供应. SDK型电脑式焦炉煤气过滤器的采用,极大地延长了成型脱硫剂和压缩机气阀的使用寿命,具有可观的经济、社会和环保效益,值得在钢铁企业同行中推广使用. 

上海联兵环保科技有限公司
地址：上海市松江区工业区茸北分区茸阳路69号
总机：021-51691929
传真：021-57784244
免费电话：400-600-5030
技术支持：13641659499
E-mail：zhanglianbing@126.com
http://www.shlbhb.com