MERIM是一種新型高爐煤氣高爐煤氣凈化系統(tǒng)，利用旋風(fēng)除塵器分離粗顆粒粉塵，利用織物過濾器去除細(xì)顆粒粉塵。這種方案能夠?qū)⒛茉闯杀竞吞盥癯杀窘档偷竭^去難以達(dá)到的水平，同時，氣體排放量能夠滿足當(dāng)前和今后的環(huán)保規(guī)定。另外，高爐的CO2排放也能夠大幅度減少。

高爐爐頂煤氣的常用凈化方案是兩級除塵工藝，由集塵器(第一級)和文氏洗滌器(第二級)組成。第一級凈化收集的粉塵通常被返回到煉鐵工藝中，而文氏洗滌器產(chǎn)生的污泥則通常被棄置，從而產(chǎn)生了棄置成本。

1、工藝概況

這種先進(jìn)的爐頂煤氣干法凈化系統(tǒng)采用了一種專門設(shè)計的旋風(fēng)除塵器以分離粗顆粒粉塵，然后用一臺織物過濾器去除細(xì)顆粒粉塵。與濕法系統(tǒng)相比，該技術(shù)有多方面的優(yōu)點，不僅避免了污水和污泥處理，而且大幅度減小了壓損和溫度損失，使?fàn)t頂煤氣壓力回收透平機(TRT)的能源產(chǎn)出能夠增加25%-30%。新式旋風(fēng)除塵器設(shè)計保證了可循環(huán)的粉塵和少量富含鋅和堿金屬的粉塵能夠達(dá)到最佳分離效果?？尚行匝芯勘砻鳎惶仔陆ㄏ到y(tǒng)的投資要比包括污水處理在內(nèi)的濕法系統(tǒng)降低大約30%，運行成本也將明顯降低。安裝全套系統(tǒng)占地只有同等規(guī)模濕法系統(tǒng)的40%左右。

旋風(fēng)除塵器分離粗顆粒粉塵的效率很高，約為85%，大幅度提高了鐵的回收率。不過，并非所有的爐頂煤氣粉塵都適合于返回?zé)掕F工藝。如果爐料中的重金屬(尤其是鋅)含量較高，可能會影響到高爐的運行。旋風(fēng)除塵器的粉塵分離效率可以根據(jù)工廠的具體條件進(jìn)行設(shè)計。

2、新式三進(jìn)口旋風(fēng)除塵器特點

這種新式三進(jìn)口旋風(fēng)除塵器設(shè)計優(yōu)于原來的單進(jìn)口設(shè)計。三進(jìn)口設(shè)計的主要優(yōu)點是，多個進(jìn)口的布置使得下降管通過旋風(fēng)除塵器筒體時支承在中央，而不像以前的單進(jìn)口設(shè)計那樣，是由進(jìn)口支管支承下降管的重量。這不僅顯著改進(jìn)了系統(tǒng)載荷，還帶來了第二個優(yōu)點：旋風(fēng)除塵器進(jìn)口支管的維修大為簡化，因為它們不再承受任何額外的重量。不同的支管和旋風(fēng)除塵器隔離閥可以方便地拆卸、修理或更換，而單進(jìn)口設(shè)計的進(jìn)口管維修則要繁瑣得多，隔離閥的安裝和修理非常不便

采用計算流體動力學(xué)(CFD)模型對這種新設(shè)計進(jìn)行了分析，并將其同傳統(tǒng)的單進(jìn)口設(shè)計進(jìn)行了比較。由此可以得出結(jié)論：同單進(jìn)口設(shè)計相比，三進(jìn)口設(shè)計在性能上不會有任何明顯可見的降低，入口支管也不會出現(xiàn)任何磨損加劇的情況。

三進(jìn)口旋風(fēng)除塵器設(shè)計的入口保持了原有的分離作用，即：較大的粉塵顆粒在管道下部進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，而較小的顆粒則在較高的位置進(jìn)入。然后，這些小顆?？梢酝ㄟ^筒體頂部的支路繞過旋風(fēng)除塵器，從而減少了小顆粒粉塵的收集量。這樣，收集的粉塵返回高爐時攜帶的鋅量得到減少。

3、高爐煤氣凈化織物過濾器

細(xì)顆粒粉塵的去除由布袋過濾器系統(tǒng)承擔(dān)。含有細(xì)顆粒粉塵的煤氣被導(dǎo)入一組耐壓過濾器筒體，并被高效過濾介質(zhì)捕集，不僅減小了壓降，而且保證了凈化氣體中的含塵量小于5mg/Nm3。從過濾器底部將去除的粉塵收集起來，通過氣動輸送機運到儲灰斗系統(tǒng)。

凈化后的爐頂煤氣從過濾器筒體排入主管路，并被直接引至爐頂煤氣回收透平機(TRT)，由它將煤氣的壓力轉(zhuǎn)化成電能。

爐頂煤氣溫度的波動是要面臨的一個問題，因為過濾布袋只能在80-250℃的溫度范圍內(nèi)正常使用。因此，最新設(shè)計的一種爐頂煤氣調(diào)節(jié)方案是采用了一種燒嘴系統(tǒng)和一種先進(jìn)的爐料打水系統(tǒng)，能夠“削平”高低溫峰值，可有效抑制溫度的波動。

先進(jìn)的打水系統(tǒng)采用了高性能噴嘴，能夠噴出極其細(xì)小的水霧。霧化水滴的迅速蒸發(fā)使?fàn)t頂煤氣溫度很快得到控制，從而保護(hù)了整個煤氣凈化設(shè)備不被高溫?fù)p壞。

爐料燒嘴安裝在高爐頂部，在低溫時利用天然氣和周圍空氣的燃燒來加熱爐頂煤氣。高速燃燒器保證了熱爐氣分布的優(yōu)化和爐頂煤氣加熱的優(yōu)化。煤氣管道和煤氣凈化設(shè)備中的冷凝得到避免，因而大幅度降低了發(fā)生堵塞和腐蝕的風(fēng)險。由于高能效的MERIM工藝擁有增大TRT能量輸出和避免污水處理的優(yōu)點。因而，可以滿足鋼鐵工業(yè)綠色制造的要求——最少粉塵排放和最低能源消耗。