钢铁企业高炉TRT干法除尘粉尘浓度在线检测_图文

2019-03-11 19:03:00
高炉TRT干法除尘粉尘浓度在线检测(漏袋检测) 系统选型及使用效果的重要性 一、简述 由于钢厂炼铁高炉荒煤气的余热高, 钢厂已普遍利用荒煤气经净 化处理后进行发电,其装置称为TRT。同时,高炉荒煤气含尘浓度较 高,因此在TRT设备前端必须安装过滤设备,而使用干法除尘(布袋 除尘器)比湿法除尘多发电30%~50%;并且高炉煤气干法布袋除尘 器不需要水冷却,没有了污水处理设施,既节省了投资,也从根本上 解决了由于污水排放造成的环境二次污染问题,具有良好的环保效 益。因此,干法布袋除尘可以为企业带来更好的效益。 根据TRT工艺对设备的要求,布袋除尘器出口排放浓度应该控制 在3~10mg/NM3以内,以保证TRT安全可靠地运行。因此,必须对除尘 器排放口的粉尘浓度进行及时准确、稳定有效的检测,以便及时发现 破损布袋,有效地保护更为重要的TRT设备。目前,最有安全、最有 效、最省力的检测手段和仪器是,利用在线式粉尘浓度监测仪检测漏 袋(破袋)情况并及时报警。 二、 干法除尘对检测仪的基本要求 经过干法除尘器过滤后烟气的含尘浓度必须≦3~10mg,而整台除尘器一般 分成数个或十多个过滤筒体(与高炉的容积和除尘器入口风量有关)。若工艺要 求每个筒体安装检测仪,则单个筒体排放浓度更低,因此,及时准确检测漏袋的 难度很高;此外,干法除尘的烟气温度较高,有湿度(有时),超细粉尘多,粉 尘有粘性,且含高浓度煤气,不宜维护等,因此所选用的检测仪必须满足以下使 用条件: 1. 精度要求:≤0.01mg/NM3 2. 温度:适合-20~600℃范围 3. 湿度:不结露 0~90﹪ 4. 压力:0.08~0.80MPa 5. 零点漂移:无或≤1﹪(每年),免维护 6. 噪音:安装正确时系统无电气噪声 7. 响应速度:≤500ms 8. 输出方式:4~20mA 9. 精度选择功能:有多档精度选择开关 10. 探头清洁功能:必须有自清洗接口 11. 抗震性:连续震动均方根值 1G 12. 安装:方便安装、拆卸和维护 13. 实际应用案例和运行效果:此条特别重要!检测仪厂家必须提供 其产品在 TRT 干法除尘的业绩 (注: 环境通风除尘的案例在此处无参 考价值!, ) 并提供给用户到实际使用现场调研的真实信息, 以便干法 除尘器用户对其产品在实际运行中的效果进行甄别和评估。 除此之外,干法除尘漏袋检测系统必须及时、准确、真实地将与 干法除尘器实际运行工况完全相符的数据输出至工厂上位机, 并做成 趋势图(曲线) ,用户通过该趋势图能清楚的分辨出除尘器在线、离 线、清灰喷吹、漏袋(掉袋)等实际运行状态,以及反映这些工作状 态的时间间隔;如有需要还应该标定出相应状态时的浓度值。只有如 此用户才能根据该趋势图及时全面地了解分析除尘器的运行状况和 漏袋报警的真实可靠性。 据可靠数据,目前国内钢厂百分之八十以上的 TRT 干法除尘器 的漏袋检测都不成功,普遍存在的问题是: 1. 没有除尘器运行和漏袋情况的趋势图。用户无法判断设备 是否运行正常、是否漏袋等; 2. 不能准确报警、误报警、甚至完全失效。很多用户由于安 装的检测仪不能正常使用,迫于无赖只得再装上压差仪看 压差,或在设备上开孔接取样管放入洁净水槽看浊度,或 定时采样粉尘进行分析,如此等等,已安装的检测仪形同 虚设。 3. 使得用户既费钱又费力,得不偿失。导致很多用户对市场 上的在线检测仪产品丧失信心,并对该产品产生很多误 解。 在此,我们强烈建议,用户在选用检测仪时一定要充分考虑干法 除尘设备烟气含尘浓度极低、设备是正压、高浓度煤气等特殊性,慎 重选择该产品。提供该产品的厂家应实事求是,本着为用户高度负责 任的态度为用户提供高质量的检测仪。 但最重要的是检测仪厂家必须 懂得和熟悉该除尘的工艺和工况, 并为用户做出与干法除尘器实际运 行工况完全相符的趋势图输出及时、真实、稳定的数据。 特别提醒,干法除尘器安装漏袋检测的目的是为了保护 TRT 设 备,其重要性不言而喻;检测仪本身的价值,甚至除尘器的价值相对 于 TRT 设备是微不足道的。因此,干法除尘器用户选择检测仪时 更应该慎重,并结合此处工艺的特殊性,主要考虑和审查调研所选产 品的使用有效性和业绩。经过在全国冶金行业多年广泛的实地调研, 目前为止只有澳大利亚高原(GOYEN)原装生产的免维护交流耦合 粉尘浓度在线检测仪(型号 EMP5)在 TRT 干法除尘器上获得成功 应用,其业绩如:攀钢、梅钢、柳钢等。 三、附:澳大利亚(GOYEN)粉尘浓度在线检测仪在攀钢 TRT 干法 除尘的成功案例介绍 在该项目中,1、2、3 号高炉的高炉煤气经过管道从炉顶输送到 重力除尘器,经简单除尘后,又经散热器大幅度降温,温度满足要求 后,再输送到 BDC 布袋除尘器进行除尘处理工序。 图 1 TRT 干法除尘筒体 一二三高炉 粉尘监视仪 散 热 器 BDC 布袋 透平机 DC 图 2 除尘工艺 除尘处理工序中高炉煤气被深度除尘。每套系统使用 8 个筒体, 共使用 24 个筒体,发电机装机容量均为 20000Kw/h。3 套系统分别 对应 3 座高炉,高炉容量都为 1000 立方米。每套系统的设计风量分 别为 25W/h~35W/h。除尘系统设定报警门限为 10mg/Nm3。 澳大利亚(GOYEN)粉尘浓度在线检测仪(EMP5)安装在 BDC 出口管道上,直接在线检测高煤粉尘含量,其现场检测原理图如下: 工艺管道 一次检测探头 信号接线盒 网 络 电源 盒 带 信 号转 换 器 计算机 图 3 检测原理图 图 4 粉尘检测仪安装示意图 在此项目中每一个筒体都安装了一套 EMP5 粉尘在线监测仪, 加上总管共计安装 27 台。高原 EMP5 探头通过接入压缩氮气实现对 探针的清洗,通过增加氮气吹扫,大幅降低维护人员的劳动强度,提 高劳动效率,不需要费时费力的拆除设备进行检查和调试设备(氮气 吹扫装置安装方式如图 5 所示) 。 氮气吹扫管 氮气吹扫管 图 5 粉尘监测仪氮气吹扫装置安装示意图 工作中的变送仪表,可输出: 1) 4~20mA 信号 2) 0~10V 信号 3) 干接点信号 图 6 变送仪表安装位置 从 2009 年初运行至今,EMP5 在线粉尘浓度监测仪可以较准确 地测量筒体内煤气中的粉尘含量, 并且对因工艺改变引起的粉尘含量 变化能及时正确地作出反应, 安装于各筒体的 EMP5 粉尘浓度在线监 测仪检查到的信号趋势与工艺控制中筒体的运行、离线、反吹、备用 状态能够吻合,对工艺操作提供了参考数据(如图 7 所示) 。 筒体正常清灰时 BDC 出口总管 粉尘含量, 相对 稳定(浅绿色) 筒体反吹时,扬尘引 起的粉尘含量上升 图 7 筒体反吹时和清灰时趋势图对比(后台曲线实抓图) 图 7 中浅绿线代表的 BDC 出口总管的粉尘浓度,蓝色线和亮绿 色线分别代表 1#筒体出口浓度和 6#筒体出口浓度。BDC 出口总管的 粉尘浓度,其曲线相对稳定,浓度曲线平滑。用 EMP5 检测到的信号 所绘制的 1#筒体和 6#筒体的趋势图中:反吹扬尘所引起的粉尘含量 上升,在可以清楚的看到。筒体回到清灰状态后,粉尘含量恢复正常 值约 1~2mg/Nm3。 图 8 中绿色趋势线代表 3#筒体处于备用状态,红色趋势线带表 2#筒体处于除尘运行状态,从粉尘含量可以清晰看出筒体处于备用。 红色趋势图表 示筒体正在运 行中 绿色趋势图表示 筒体正在备用 图 8 筒体运行时与备用时趋势图对比(后台曲线实抓图) 3# 从 离线 再 次 回 到在 线 的过程 绿色为出现漏 袋的 3#筒体粉 尘含量趋势图 红 色 为 正 常 运 行的 4#筒体 (反吹及清灰 过程清晰可见) 图 9 正常运行筒体与漏袋筒体曲线对比(红色为正常运行筒体,绿色为漏袋筒体) 在图 9 中对正常运行的筒体(4#筒体)和出现漏袋的筒体(3# 筒体)的运行趋势做一个比较,可以很容易的发现 3 #筒体的粉尘含 量是不正常的(超标且与现场工艺不吻合) ,运行人员以此为依据对 3#箱体进行了人工取样证实浓度确实超标。在对筒体进行停机检查 后, 发现该筒体的出现漏袋, 一条滤袋出现了一条约 15cm 长的开口。 现场工作人员更换破损漏袋后筒体出口的粉尘含量值回到正常 水平, 系统恢复正常工作(如图10 所示) 。 3#筒体更换破损布袋 后后台抓取到的粉尘 含量趋势图恢复正常。 图 10 更换漏袋后箱体粉尘含量(后台实抓图) 注释: 1.国际通用技术: 英国 EPA 指定只有通过 NATA 实验室的 MCERTS 证书检验合格, 才能作为法 定的烟气连续排放监测系统。目前英国所有用于监测烟尘排放,并且通过 MCERTS 检测的设备,全部采用电荷感应技术。 德国 EPA 采用相同方法以 T?V 证书认定设备质量,电荷感应技术与其他 通过 T?V 检验的监测技术均具有同等的法定认可地位。 美国 EPA 在 2001.7.13 的新版国标 40 CFR Part 63 中指定用电荷感应技 术作为滤袋除尘器的连续排放监测。由于美国工业大部分应用滤袋除尘 器,电荷法技术在美国具有非常重要的烟尘排放连续在线监测法定地位。 美国把安装在滤袋除尘器出口的监测设备普遍称为 BLD (即破袋监漏器, 美国 EPA 专用术语)。 2. 攀钢验收部门对 EMP5 的鉴定报告:
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