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1、工艺流程优化和技术参数的确定
高炉煤气干式布袋除尘工艺流程的合理设计是 确保系统稳定运行的基础，要遵循流体设计的基本原则，合理布置除尘器和煤气管道。煤气管道的布置和设计直接影响到除尘器内气流分布和阻力损失的均匀性，对进入各除尘器的煤气量及粉尘量要均匀分配。除尘器应采用双排并联布置方式，含尘煤气和净煤气总管设置在两排除尘器中间，通过支管与除尘器联接。煤气管道按等流速原理设计，使进入每个除尘器的煤气量分配均匀，而且整个系统应做到工艺布置紧凑、流程短捷顺畅、设备检修维护便利。除尘器采用低过滤速度设计理念，通过计算流体力学(CFD)仿真计算，研究分析除尘器内流场分布。根据数学仿真计算结果，确定合理的气流速度和气流方向，在除尘器内设置导流板，优化除尘器结构，使煤气在除尘器内的流场均匀分布，保证除尘器内的布袋在煤气流动均匀平稳的工况下工作，这是 大型高炉煤气布袋除尘器设计的关键技术。合理确定除尘器过滤面积、过滤速度、气流上升速度、阻力损失及清灰周期等技术参数，特别是 对于炉顶压力较高的大型高炉，煤气工况流量、压力、温度和过滤速度等参数的合理设计是 保证系统可靠运行的关键要素。技术研究和生产实践表明，大型高炉煤气布袋除尘的工况过滤速度一般应控制在0.5m/min以下。
2、滤布的选择滤布是 布袋除尘过滤粉尘的介质，滤布的材质和性能对高炉煤气干式布袋除尘系统运行的稳定性和可靠性具有重要影响。由于高炉煤气温度高且不稳定，煤气中含有水分，煤气的相对湿度随原燃料条件和高炉操作条件变化较大，煤气中还含有腐蚀性介质。因此，滤布的选择要适合高炉煤气特点，要求滤布除尘效率高、耐高温和耐腐蚀性好、耐水解性好且使用寿命长。目前适用于高炉煤气干式布袋除尘系统的典型滤布有玻璃纤维、薄膜复合芳香聚酞胺针刺毡(Nomex)、FMS复合针刺毡、聚酞亚胺(P84)及聚四氟乙烯(PTFE)复合针刺毡等，实际应用中要综合煤气工况和粉尘的特点，合理选择性能优良的滤布。
3、煤气温度控制技术
煤气温度控制是 干式布袋除尘技术的关键要素，正常状态下，煤气温度应控制在80~220℃，煤气温度过高或过低都会影响系统的正常运行。当煤气温度达到250℃时，超过一般布袋的安全使用温度，布袋长期在高温条件下工作，会出现异常破损甚至烧毁。由于煤气中含水，当煤气温度低于露 点温度时，煤气中的水蒸气发生相变凝结为液态，出现结露现象，造成布袋薪结。因此，采用煤气干式布袋除尘技术，高炉操作要更加重视炉顶温度的调节控制。
高炉炉顶温度升高时可采取炉顶雾化喷水降温措施，同时在高炉荒煤气管道上设置热管换热器，用软水作为冷却介质，通过热管换热使软水汽化吸收高温煤气的热量，有效降低煤气温度。实践表明，此项技术措施可有效解决煤气高温控制的技术难题，煤气温度能够降低50~90℃。
如果煤气温度过低则要采取综合措施，提高入炉原燃料质量、降低入炉原燃料水分、加强炉体冷却设备监控、合理控制炉顶温度和荒煤气管道保温等技术措施都能取得成效。特别在高炉开炉、复风时要注重煤气温度的控制，降低煤气的含水量，将煤气温度控制在露 点温度以上20~30℃。目前已成功开发出煤气低温状态的高效快速加热装置，利用蒸汽作为煤气加热介质，通过热管换热将蒸汽热量传递给煤气，可以使煤气温度提高到露 点温度以上，抑制水分凝聚灰尘勃结布袋。这种 煤气温度控制装置可以有效控制煤气高温和低温的异常状况，使高炉煤气干式布袋除尘系统可以适应多种 工况条件，提高了系统的适应性和可靠性。京唐1号高炉煤气温度控制装置的工艺原理如图5所示。
4、煤气含尘量在线监侧技术
煤气含尘量在线监测系统是 监控高炉煤气干式布袋除尘系统、炉顶煤气余压发电系统稳定运行的重要检测设备。高炉煤气含尘量在线监测系统采用电荷感应原理，在流动的高炉煤气中，粉尘颗粒因磨擦、碰撞产生静电荷，形成静电场，静电场的变化即可反映煤气含尘量的变化。煤气含尘量在线监测系统通过测量静电荷的变化，从而推断出煤气中含尘量的数值，以此判定布袋除尘系统的运行是 否正常。当布袋出现破损时，净煤气管道中含尘量增加，静电荷量强度增大，电荷传感器可以及时检测到电荷量值并输出到变送器，实现煤气含尘量自动在线监测。
5、煤气管道系统防腐技术
采用高炉煤气干式布袋除尘技术后，净煤气冷凝水中的氯离子含量显著升高，这主要是 由于高炉原燃料中的氯化物在高炉冶炼过程中形成气态的HCl。当煤气温度达到露 点温度时，气态HCl与冷凝水结合，形成酸性水溶液而引起酸腐蚀。在潮湿的中性环境中，煤气中的氯离子也会对煤气管道和不锈钢波纹补偿器产生点腐蚀、应力腐蚀和局部腐蚀。通过检验分析采用干式布袋除尘技术的净煤气冷凝水发现，冷凝水中氯离子含量高达1000mg/L，煤气冷凝水的pH值低于7，有时甚至达到2~3，对煤气管道和波纹补偿器具有强腐蚀性，会造成煤气管道系统异常腐蚀。
为了抑制煤气管道系统的异常腐蚀，对煤气管道波纹补偿器的腐蚀机理进行了分析研究，采取了以下措施：
(1)对不锈钢波纹补偿器的材质及结构进行了改进，将波纹补偿器材质由奥氏体不锈钢316L改进为耐氯离子腐蚀的不锈钢，提高了材质的抗酸腐蚀性能。
(2)在煤气管道内壁喷涂防腐涂料，使金属管道与酸性腐蚀介质隔离，抑制管道异常腐蚀。
(3)为了脱除高炉煤气中的氯化物，开发了氯化物脱除装置，应用化学和物理吸附原理，有效脱除高炉煤气中的氯化物。在净煤气管道上设置喷洒碱液装置，使碱液与高炉煤气充分接触，降低煤气中的氯化物含量。
6、除尘灰浓相气力输送技术
高炉煤气布袋除尘灰的收集输送是 影响系统正常工作的关键因素，传统的机械式输灰工艺存在着诸多技术缺陷。除尘灰气力输送技术利用氮气或净煤气作为载气输送除尘灰，将每个布袋除尘器收集的除尘灰通过管道输送到灰仓，再集中抽吸到罐车中运送到烧结厂回收利用，实现了除尘灰全程密闭输送，解决了传统机械输灰工艺的技术缺陷，优化了工艺流程，降低了能源消耗，减少了二次污染，攻克了输灰管道磨损等技术难题。
大型高炉采用煤气干式布袋除尘技术是 炼铁技术的发展趋势，是 实现炼铁工业高效低耗、节能减排、降低水资源消耗、发展循环经济的重要支撑技术。通过系统研究和技术集成，我国已经掌握了大型高炉煤气干式布袋除尘的关键技术，并在1000~5500m³大型高炉上得到成功应用。我国自主开发的高炉煤气低压脉冲喷吹干式布袋除尘技术在工艺流程和除尘器结构优化、煤气温度控制、管道系统防腐、除尘灰气力输送及数字化控制系统等方面均取得突破，在生产实践中取得了显著的经济效益、社会效益和环境效益。
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