邯钢设备动力部 河北邯郸 056015
摘要：邯钢3200m3高炉煤气干式布袋除尘工艺投产后，受高炉吃料影响，煤气中存在大量氯盐，由于该物质高温情况下为气态，布袋除尘无法将其过滤掉，煤气温度降到100℃以下时，氯盐开始从煤气中析出与水形成酸性溶液，具有严重的腐蚀性，对煤气管网造成严重严威胁，邯钢脱盐塔投运后消除了煤气管网安全运行隐患的难题。
关键词：高炉煤气；腐蚀；脱盐塔
1、背景
干式布袋除尘工艺的优点是高炉煤气的压力降及显热损耗较小，有利于同步建设的高炉煤气余压透平发电装置能多做功发电。正常情况下，同等规模高炉的干式余压透平发电装置要比湿式余压透平发电装置多发电25%-30%，同时，煤气显热提高，有利于高炉热风炉升温，降低焦比。但高炉煤气中含氯盐对煤气管网造成严重严影响，北方某钢铁集团有限公司约800多米高炉煤气管道仅运行8个月就大面积腐蚀泄漏，最终进行了改线更换，山东某钢铁集团公司运行9个月，1000多米的高炉煤气管道补偿器腐蚀泄漏更换，损失严重。
腐蚀原因分析：
（1）炼铁为降低焦比，都不同程度地喷吹烟煤或无烟煤，喷煤中硫元素经高温化学反应产生SO2、SO3等，煤气中冷凝水中必然含S2-、SO32-、SO42-。
（2）炼铁或多或少采用部分进口原料矿，其选矿工艺采用海水或在海运的过程中喷洒海水，海水中大量硫酸根和氯根离子进入到炼铁原料中来。
（3）炼铁用烧结矿采用含氯助剂（CaCl2等），因而高炉煤气中含有大量Cl-根离子等腐蚀性物质，遇水后形成酸性溶液。
管道系统中有液体或煤气在露点温度下形成液体时，Cl-及S2-的腐蚀性则较强，这些腐蚀介质带来的腐蚀是极其严重的。
2、项目实施的科学技术内容
针对以上问题，攻关组在经过认真研究和科学论证的基础上，最终确定在调压阀组、消音器后面设置喷碱洗氯装置（见图1）。
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图1 喷碱洗氯装置
2.1、塔内设置四层洗涤水喷嘴，从塔下部计第一、二层喷淋工业用水，喷枪喷水量分别是 100t/h、200t/h，三层喷碱液量按（30%碱液）20t/h，计量泵从碱液罐抽取碱液（氢氧化钠），软水泵从软水池抽取软化水，两者在管道静态混合器中混合后，送至煤气喷碱塔的第三层塔内喷嘴，四层喷头设置在脱水层上部。从塔下部进入的高炉煤气以逆流方式被三层喷淋降温，同时溶解去除煤气中的含氯含硫物质及其它腐蚀性气体，再通过塔上部的填料脱除部分含氯化物的机械水，之后煤气从塔顶部出来，经管道式旋流板脱水器脱水后并入净煤气管网，降温后的煤气温度为55℃左右。喷淋回水流入煤气洗涤回水池，经过加药和补水后由泵送喷淋塔循环使用，煤气喷淋水吸收煤气中的NH4Cl、HCl、HF物质后，水中氯离子浓度增加，需不断补充工业新水至循环水池，平均补水量为23-69 m3/h。为控制循环水系统中的氯离子浓度，设置在线PH检测仪，定期进行加药排水置换。
2.2、根据所选喷头的有效喷淋面积，采取花瓣形布置，并现场多次试验安装后定位，以达到消除喷淋盲区目的，喷枪采用美国斯普瑞雾化喷枪，喷嘴采用哈式合金螺旋喷嘴。每层喷枪喷淋时形成均匀雾化层，煤气穿过雾化层时，煤气中的氯盐与雾化的碱液充分接触中和反应凝聚沉降，得到去除和降温。
2.3、软水、河水、中水互为备用，二次利用TRT油站冷却水作为喷碱塔补水。软水池水量不够时，河水、中水自动补水，循环水池水量不够时，软水、中水自动补水，同时将TRT油站冷却水出口与循环水池补水管连接，优先作为循环水池的补水，节约水耗电耗。
2.4、喷碱塔内加重防腐。针对高炉煤气中酸性气体SO2、SO3、H2S、NH4CI含量高，煤气温度的降低后呈强酸性腐蚀以及塔内喷碱腐蚀问题，采取的措施是：加重防腐，局部作重点防腐，采用耐酸碱性腐蚀的涂料。具体防腐措施如下：
内壁采用喷砂除锈，达到Sa2级标准
外壁采用机械除锈，达到St3级标准
内防腐：环氧红丹防锈底漆（双组份） 2道 漆膜厚度 60--80μm
环氧玻璃鳞片重防腐涂料（双组份）2道 漆膜厚度 200μm
漆膜总厚度不小于280μm
外防腐：环氧红丹防锈底漆（双组份） 2道 漆膜厚度 60--80μm
环氧云铁防锈漆（双组份） 1道 漆膜厚度 80-100μm
氯磺化聚乙烯面漆（双组份） 2道 漆膜厚度 50μm
漆膜总厚度不小于200μm
3、项目实施效果
喷碱洗氯装置投产后取得了显著经济效益，脱盐塔投运前后参数对比。（见表1、2）
表1 脱盐塔投运前高炉煤气冷凝水分析表
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表2 脱盐塔投运后高炉煤气冷凝水分析表
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4、结束语
脱盐塔投产后，高炉煤气冷凝水已达到工业循环冷却水中的氯离子含量的标准，消除了煤气主管网腐蚀现象，取得了显著经济效益和良好社会效益，在冶金行业高炉煤气干式除尘工艺中，具有广泛的推广与应用价值。
参考文献：
[1]董艳苹，张传波.干法除尘工艺高炉煤气喷碱除氯技术[J].冶金动力，2011（S1）：23-24.
[2]杜英春，董艳苹.高炉煤气干式布袋除尘系统配置方案探讨[J].中国科技纵横，2013，000（001）：18-19.
作者简介：
郭世旭，1984年，工程师。