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高炉布袋除尘煤气系统设备TRT系统设备维护浅析

李好飞

（河北武安裕华钢铁有限公司 设备处）

高炉生产中，干式布袋除尘系统是煤气净化的重要工艺环节，也是保证高炉余压发电TRT、BPRT透平机正常运行的重要前提。

高炉干式布袋除尘+高炉余压发电（BPRT透平机）工艺，相比湿式除尘工艺具有节水、节电的优点且技术成熟，已为大多数钢铁企业采用。但该工艺使高炉原料中大量的酸性氧离子几乎全部留在高炉煤气中，对煤气管网设备如蝶阀、盲板阀、波纹补偿器、TRT转子、静叶、动叶、承缸腐蚀严重，尤其对不绣钢波纹补偿器的侵蚀严重，不时造成煤气泄露，高炉休风，该问题成为钢铁企业通病，不好彻底解决。

部分企业上了煤气除酸项目，通过向煤气中喷加碱性溶液，中和氯离子，从而达到延缓设备腐蚀的目的，但因投资和意识问题，上的企业不多。

因成本因素，企业改变原料结构，工艺并不现实，只能从改进设备材质，提高设备耐腐蚀性能，技改设备配置，加强改进设备维护方面入手解决问题：裕华钢铁公司主要采取了以下措施来解决：

1 改进高压煤气管道不锈钢波纹补偿器

对发生的数次波纹补偿器泄露煤气事故，公司设备部门组织相关人员进行了分析，认为：高炉煤气经重力除尘、布袋除尘至透平机进口逐步降温析出凝结水，凝结水中的氯离子粘附在波纹补偿器底部形成点蚀坑，逐渐在煤气高温、高压作用下形成应力集中，最终造成波纹管下部漏水，开裂，煤气泄露，高炉被迫休风。需要说明的是：同一批波纹补偿器在TRT进出口，使用寿命有明显的差别，说明煤气的温度、压力对补偿器的寿命影响较大。

以往在采购不锈钢波纹补偿器时，如不详细注明使用温度、压力和腐蚀环境，厂家一般会选用较便宜的316不锈钢甚至更不耐腐蚀的304不锈钢，以上两种不锈钢在高压、腐蚀环境的煤气管道中使用效果不理想，寿命不到一年甚至更短，经过多方对比，确定825奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀作用，定为不锈钢波纹补偿器指定材料；厚度方面：从理论上来说，厚度越大自然使用寿命就越长，但考虑到厚度过大会影响不锈钢波纹管的韧性进而影响其补偿性能，成本也会过高，决定采用双层设置，每层厚度1.2mm，内层825不锈钢，外层316不锈钢。

因高温（100℃-180℃）、高压（120kpa-190kpa）煤气使管道热应力强，补偿量大，使用过程中曾发生过补偿器固定丝杠螺母拉掉，丝杠座焊缝拉裂，波纹管本体变形较大等问题，后在高压煤气波纹管上均加装了M36大型丝杠，加强型焊接底座，防止波纹管补偿过大变形。

经过改进波纹管的材质、厚度、丝杠座后，高压煤气不锈钢波纹补偿器的使用寿命基本稳定在1.5年-2年左右。

2 布袋除尘煤气阀门改进。

在几座高炉布代除尘煤气管道安装时，荒、净煤气管道补偿器均安装在靠近荒煤气总管、净煤气总管侧，这样在发生波纹管爆裂漏煤气事故时，只能休风处理。

后经现场讨论，只需把补偿器移至靠近箱体侧，就可实现不锈钢波纹补偿器的不停产维修：如某箱体荒、净煤气补偿器损坏后，只需切断箱体进出口气动盲板阀，吹扫后即可更换。

气动扇形盲板阀改进：如果荒、净煤气气动盲板阀本体单波波纹管损坏漏煤气，也必须只有休风更换，后论证改进为分体式盲板阀（波纹管与阀体采用法兰连接形式）：荒煤气盲板阀要把波纹管安装在阀体低压侧即出口侧，净煤气反之，这样在盲板阀波纹管泄露时，只需切断本箱体荒、净煤气气动盲板阀，吹扫后即可更换单体波纹管，即实现了阀体波纹管的不停产更换维修，还延长了盲板阀的使用寿命，节约了维修费用。

3 TRT（BPRT）透平机的维护

炼铁高炉余压发电（TRT）、高炉BPRT透平机组是重要的动能回收设备，具有较高的经济效益。该设备的维护重点是控制高炉煤气中的粉尘含量，维护要求不超过5mg/m3，否则会加剧透平机动叶、静叶、承缸的磨损，缩短设备使用寿命。某钢铁因不重视粉尘控制使新TRT机组仅运行一年就进行了大修，代价巨大。

裕华钢铁为控制高炉煤气粉尘含量主要采取了三条措施：

3.1 多方考察，货比三家，选择购买质量较好，过滤精度高的除尘布袋。

3.2 在每个除尘箱体净煤气出口安装了煤气粉尘在线检测系统，一旦某个箱体出现布袋破、脱落等造成的粉尘超标，立即报警，岗位工可以在较短时间内切断故障箱体更换布袋，不用人工查找，缩短反应时间；另外在透平机进口管道安装了煤气取样口，定期手动取样化验，对比电脑数据，防止粉尘超标。

3.3 加强管理考核：BPRT、TRT等岗位一旦发现粉尘超标，立即报告设备处及炼铁厂，设备部门派人督促立即整改。如不立即整改者严厉考核。

3.4 BPRT机组透平机还在进口煤气管道上安装了在线除垢药剂喷洒装置，以防转子结垢，药剂经检测PH值为11-12，碱性，可以中和煤气中的酸性氯离子。

虽经多重维护，BPRT透平机还是除了问题，有一次正常运行中，透平机突然振动大（超过160um/s）退出，再次试投三次不成功，厂家建议开大盖吊出转子，除垢做动平衡，但工期需7-10天，维修费用也较高。设备部门组织人员分析认为：高炉煤气中的酸性氯离子对金属（尤其是不锈钢，而透平机动、静叶片材质为2Cr13）有较强的粘附作用，是造成转子节垢失衡的元凶。其PH为1-2，呈酸性。而碱性药剂的压力、药量均不足以清洗转子，设备处最终提出一个试验方案：烧结余热锅炉蒸汽PH值为10，碱性，且量大、压力高，可以关闭透平机进出口盲板阀在机组内通入蒸汽，中和转子上的酸性结垢，再利用蒸汽高温软化，高压清吹使转子上的垢脱落，恢复转子平衡。

在确认该办法对设备本体没有损坏后，设备部门组织人员对机组进行了蒸汽喷吹：关闭进出口插板阀，从进口管道接DN50管道通入蒸汽，待机组内饱和后从机组平衡管放散口放出蒸汽，经过4小时的蒸汽清吹，再次启动透平机一次投运成功。X、Y轴各点振动值均在10-20um/s之间，与新机组调试时一样！

该蒸汽除垢方法不仅为企业节省了一大笔维修费用，还为透平机的不开盖维护提供了有益的经验。

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