高炉煤气干法除尘系统介绍

1、高炉煤气干法布袋除尘器应用技术M上海瑞帆环境工程有限公司高炉煤气干法布袋除尘器应用技术 主要内容高炉煤气特性高炉煤气净化发展过程干法布袋除尘器系统介绍瑞帆企业高炉煤气干法布袋除尘器应用技术高炉煤气的特性高炉煤气是高炉炼铁时产生的气体，是一种剧毒低热值的气体，发热 值为2800 - 3500KJ/m3,是钢铁企业内部生产使用的主要能源。需要除 尘后再利用。高炉气体相比其他气体具有以下特性： 温度较高正常：150°C (90 250°C )，短时高温320°C , 事故时500°C700°C 压力高 1000m3以下压力 0. 15MPa1000

2、2000m3压力为 0. 15 0. 22MPa2000m3以上压力为0. 20. 28MPa处理煤气的设备满足压力容器的条件，属于压力容器的范围GB150。 除尘器是一个个独立的圆筒状，而不是环境除尘器的方形。剧毒 含有约22%-26%的CO初瑞帆企业孩帆高炉煤气干法布袋除尘器应用技术高炉煤气的流向初瑞帆企业初瑞帆企业高炉重力除尘器+旋风除尘器湿法除尘器重力除尘器布袋除尘器（干法）热风炉外网其他用户初瑞帆企业高炉煤气干法布袋除尘器应用技术净化高炉煤气的必要性高炉煤气是钢铁企业内部生产使用的主要能源。广泛用于钢厂各加热燃 烧系统内。当高炉煤气内部含尘量超过10nig/ni3时，对使用煤气系统

3、造成以下危害：一、对高炉热风炉系统造成严重损害，堵塞，降低热风炉炉龄，影响高 炉生产。二、造成TRT （余压发电装置）的转子严重磨损，使TRT寿命大幅度降低。三、对其他的使用高炉煤气燃烧炉（如焦炉加热燃烧系统、轧钢加热炉） 造成堵塞，甚至损坏。初瑞帆企业高炉煤气干法布袋除尘器应用技术国内高炉煤气净化发展过程第一阶段，在常压高炉后 洗涤塔+固定喉口文氏管，煤气压力低只有3040Pa,除尘效果差。 为增加除尘效率，在其后增加静电除尘器。第二阶段高炉工艺改进后，炉顶压力增高： 主要釆用串联可调喉口文氏管，即一文+二文； 第一文氏管降温，粗除尘，第二文氏管精除尘。压力损失大，用水量多。除尘 效果满足要

4、求。目前国内现有的大高炉均采用湿法除尘。第三阶段布袋除尘器 70年度中期开始在小高炉上使用大布袋反吹风式除尘器，内滤式，加压煤气 反吹清灰。滤袋材质为玻璃纤维布，易折，过滤效果差，不成功。 脉冲喷吹除尘器，外滤式，通过喷嘴用氮气喷吹清灰。布袋材质选用玻璃纤 维针刺毡复合其他纤维（P84、诺美克斯等）。目前中小高炉均采用干法布袋 除尘器。初瑞帆企业孩机高炉煤气干法布袋除尘器应用技术串联可调喉口文氏管除尘器干法布袋除尘器相比湿法除尘器的比较一、优点1、节水在运行过程中基本上不需要水450m3高炉节水280吨/小时2200m3高炉节水1200吨/小时2、投资及运行费用低湿法除尘要建除尘器及水处理系统

5、3、处理后的煤气效能高煤气温度高100°C,提高热风炉温度 煤气中含水量少，燃烧时对外传热高。 不含机械水，对后面设备腐蚀小。余压发电（TRT）发电量增加30%二、缺点1、对温度比较敏感，煤气温度过高，过低都不行；2、设备多，运行后维护量大。由十几台箱体并列组成，湿法一般为两 个塔。IIILL£7MII承德钢厂高炉煤气布袋除尘器(1260m3)>西宁钢厂高炉煤气布袋除尘器(450m3)工艺流程xIm-0 好那&3滩注 HD222S1OM25X8至低圧冷建气总管KvlllllITo5)N士I孑PL1)182(1X10一Iszlg一Iszloca MlIsozlo

6、ca al)1沁5o9D182CX1UNoll)1”【)222似10至TRTMl141-1III(卜089X5P89X5丄壬- c AX6SZD159X12I D】,9X12SKMl1 4MIIIdl1<»D57X4057X4H HI1Ml11HI:】11UD159X6P159X6工艺流程荒煤气炼铁高炉温度超260度，低于1°蹊散捉重力除尘器- 荒煤气总管一-布袋过滤系统净煤台除尘器 爭煤飞净煤气总 减压阀组一=净煤气总管咬清灰I、v 、'灰T-TRT一尘!输灰管道 大灰 加湿机运灰汽车工艺流程简述:高炉煤气经重力除尘后，由荒煤气主管分配到布袋除尘器各箱体中，

7、 并进入荒煤气室，颗粒较大的粉尘由于重力作用自然沉降而进入灰斗， 颗粒较小的粉尘随煤气上升。经过滤袋时，粉尘被阻留在滤袋的外表面, 煤气得到净化。净化后的煤气进入净煤气室，由净煤气总管输入煤气管 网。当荒煤气温度大于260°C或低于100°C时，系统将自动关闭所有箱体进 口蝶阀，同时打开荒煤气放散阀组，进行荒煤气放散，该过程为无扰切 换，并可以有效控制高炉炉顶压力。随着过滤过程的不断进行，滤袋上的粉尘越积越多，过滤阻力不 断增大。当阻力增大（或时间）到一定值时，电磁脉冲阀启动，进行脉 冲喷吹清灰，喷吹气采用氮气，清理的灰尘落入灰斗。当灰斗中的灰尘累积到一定量（由料位计控制或

8、时间控制）时，启动 卸输灰系统。灰尘经卸灰阀卸入输灰管道，由高压净煤气（或氮气）将 灰尘输送至大灰仓，再由汽车运出厂区。除尘器系统估算1、气量换算Q=Q 标 *(273+T)/273*(l+P) 其中Q标是设计院提供的气量 T为高炉煤气正常温度，一般选180 - 200°CP为高炉煤气压力，单位为bar,相当于0. IMPa2、选定箱体规格：与高炉炉容，场地大小有关。4)4000mm箱体过滤面积为580平米4)5200mm箱体过滤面积为1003. 2或1137. 2平米4)6000mm箱体过滤面积为1338或1417. 2平米3、确定箱体数量1000平米以下高炉:X>Q/(0.

9、 5*60*S) +22500平米以下高炉：X>Q/(0. 4*60*S)+22500平米以上高炉：X>Q/(0. 35*60*S)+2其中X为箱体数量，Q为换算后的工况煤气量，S为单个箱体的过 滤面积。除尘器箱体:箱体规格：1、内径：3000-4000mm2、内径：5200mm, 6000mm大直径箱体优点：1、单箱体过滤面积大，在保证合理的过滤负荷 的前提下，大幅度减少了箱体的数量。2、占地面积小。3、工程投符低4、有效地和少。了箱体、阀门、仪表等设备的数 量，使得设备运行的维护工作量大大降低。与大高炉相匹配。缺点：直径大，加工难度高。无法运输，只能现场加工。花格板受力大，要做

10、加固措施除尘器箱体:1、除尘器箱体按照GB150钢制压力容器进行设计。 箱体为园形筒状结构，直径为4)5232mm,设计压力为0. 3MPa,箱体材料为Q235-B。壁厚16mm。2、在出气支管上设有一套安全放散装置，在检修时打 开，用来置换出煤气。3、箱体进气、出气支管上均安装有大拉杆横向波纹补 偿器、气动三偏心蝶阀、带人孔短接、电动盲板阀。4、箱体上设置4个人孔，方便检修。5、箱体上设有8个支座，支撑箱体。6、箱体上设吹扫系统一套，分别设在进、出气口、灰 斗底部和格子板上的人孔上，起清除局部积灰和置换 作用。7、箱体上设有人工灰尘检侧口 一个，方便取样化验。厂f-4n-DIIIIII II

11、II111IIII IIIIIIIIIIIIIIII111IIII IIIIII8、灰斗锥度41度，远小于灰尘安息角，方便卸灰。并 设有仓壁震动器、氮气炮和氮气反送等装置，保证卸 灰通畅。除尘器箱体:箱体气流分布方面：煤气气流分布对于干法布袋除尘来说是个重点、 也是难点，它设计的好坏直接影响到除尘器的使用效 果，需要从整个系统来考虑。但常被设备制造厂家所 忽略，在投资变化不大的情况下，能很大的提高除尘 器的使用效率。1、荒煤气总看按等速管设计，使进入各个除尘器内 的煤气气量均匀。2、除尘器进口设置导流系统，将进气支管部分伸入 除尘器内部。在进口和布袋底部之间设置板，对煤气 起导流作用，使煤气均

12、匀向上，在除尘器内分布均匀， 防止在进口端形成涡流，使气流直接冲刷到滤袋和气 流扰动引起布袋晃动；同时能防止滤袋掉入灰斗中。3、除尘器进口与布袋底部净空间设计较高，能让上 升的煤气有一定的自均匀的时间和空间。4、出气口设置在箱体顶部，相比设置在侧面，在结 构上使同一箱体内各布袋过滤阻力相同，气流均匀。除尘器箱体：箱体安全保护方面：1、箱体顶部设置一套超压泄放装置。由泄爆阀和接 管组成。直径DN500,以保证箱体的安全运行。泄爆 阀膜片为不锈钢，设计爆破压力0. 25MPao2、箱体进气口对壁设一块挡灰板，防止高速灰尘冲 刷壁板，造成箱体局部磨损严重。3、在每个箱体出口支管上安装1套电荷感应式粉

13、尘检 测仪，在线实时检测净煤气含尘量，当检测到某一箱 体出口粉尘浓度超标时，自控系统将声光报警，可判 断箱体内是否有破损布袋。4、每个箱体上设置差压变送器，在线检测该箱体的 过滤阻力，并可通过它来控制脉冲喷吹清灰。5、灰斗上设蒸汽保温盘管，防止灰斗内的灰尘结块、 粘结，并对整个箱体外保温。iiiiii iiiiI! Iiiii iiiiiiiiiiii iiiii hiiii iiiiiiIlIIII IIitI * IitII IIitititIIII IIit111IIII IIIIit6、干法布袋除尘对温度比较敏感，温度过高过低对 布袋都不利，在重力除尘后设置热电偶和温度变送器， 实时检

14、测煤气温度，并在自控系统中设有预警系统， 提示操作人员及时采取措施。KI-21过滤系统：11、每个箱体包含一套过滤系统。过滤系统主要由 滤袋、滤袋安装机构、龙骨、花板、文氏管组 成。2、滤袋：滤袋由滤布（滤料）经特殊处理后，用独 特的缝制技术缝制而成的园形桶状物体。滤袋 采用P84复合滤料，过滤性能好、耐高温、强度 高、耐磨损。滤袋主要通过筛分作用、惯性作 用、扩散作用、黏附作用、静电作用等来捕获 粉尘的，除尘效率可达99.9%以上。3、安装机构：滤袋上端设有高强度弹性涨圈，它 与滤袋缝制在一起，将滤袋牢固地固定在花板 上。4、文氏管：防止喷吹气流偏离，起引流作用,保 护滤袋口。5、龙骨：在受

15、压时不发生变形，防止滤袋压扁。6、花板组件：滤袋龙骨的支撑件和检修平台，花1、滤袋安装机构 2、花板组件 板孔采用机械加工的方法获得，保证了花板的3、文氏管 4、滤袋 5、骨架 加工精度，从而保证了滤袋安装的可靠性。脉冲反吹系统:脉冲反吹系统主要包括喷吹气包、脉冲阀、喷吹管、阀门、喷嘴等。工作原理：脉冲阀开启后，高压氮气通过喷吹管从喷嘴里喷出，形成高速气流进 入滤袋，并从周围引射数倍于喷射气量的净煤气冲进滤袋，使滤袋急剧膨 胀，引起一次冲击振动。并在瞬间产生由里往外的逆向气流。在冲击振动 和逆向气流的作用下，滤袋表面的粉尘被抖落。整个过程约为01秒。1、喷吹气包为园形筒状结构，气包直径为426

16、mm。一般在脉冲喷吹后气包内 压降不超过原来储存压力的20%。气包按压力容器设计、制造和检验，气包 上安有DN100进气口，安全阀、就地压力表.排污阀、放气阀。2、喷吹管的直径为89mm,材质20号钢，气包与喷吹管之间安有检修球阀。3、每个布袋上方有一个超音速引射喷嘴，保证通过每个喷嘴的气流量差别 在±10%以内，每个喷嘴的孔径会不同，远离气包的喷吹孔比靠近气包的喷 吹孔径小0. 51. 0mm。脉冲反吹系统:每个箱体设有二套脉冲氮气反吹系统。包括:氮气包、脉冲阀、喷 吹管、球阀等。两个喷吹包各安装17个脉冲阀。反吹介质：反吹介质为氮气，脉冲用氮气压力为0.30.4MPa,小时 用量

17、约为1000m反吹方式：可在线反吹，也可离线反吹，可连续周期性进行反吹，也 可实现定时或定压差的间歇反吹操作制度。以上反吹方式在自动化境程 中都提供，用户根据需要选用。卸、输灰系统通过输送灰尘分类可分为机械械输灰和气力输灰两种机械输灰由除尘器下卸灰阀组、中间灰斗、中间灰斗下卸灰 阀组、埋刮板输送机、斗士提升机、大灰仓及大灰仓下加湿机组成。目前国内高炉煤气布袋除尘装置的机械输送多采用埋刮板输送 机和斗士提升机的组合。在大高炉中，由于输送距离比较长，输送量较大，输送阻力 较大，易产生“浮链”现象，且维护量大。气力输送灰尘时：卸、输灰系统由除尘器下卸灰阀组、输灰 管道、大灰仓、输灰介质气源等组成。气

18、力输送技术是近两年才运用到高炉煤气布袋除尘系统中的。 相比机械输灰，气力输送具有投资小、运行费用低、故障少、密封 性好、输灰过程无二次污染的优点，同时气力输送没有中间灰斗， 可以降低整个除尘器的标高，既节省投资又增加了安全性。除尘器灰斗合理锥角的选择，并配有氮气炮、振动器、卸灰 助推、氮气反送等装置，保证泄灰通畅。/1_一Li机械输灰卸灰系统采用中间灰斗加三阀的形式，即 布袋除尘器筒体下设气动锁紧式卸灰钟阀，中 间灰斗下设气动锁紧式卸灰钟阀，再设星形给 料阀。2卩灰时，先将箱体灰斗中的灰尘卸到中间 灰斗中，然后再由中间灰斗卸到刮板输送机中 运出。箱体灰斗的容积大于中间灰斗的容积， 以保证箱体卸

19、灰时，能保证部分灰封，防止煤 气窜入中间灰斗中。两个过程分开进行，保证 煤气在卸灰过程不泄露。卸灰控制：可采用定时和料位计控制。料位计控制：箱体灰斗上设置高位料位计, 中间灰斗设计高位、地位料位计。料位计采用 射频导纳。、箱体和中间灰斗上设氮气炮，帮助卸灰。输灰采用机械输灰方式，在每排箱体下设 刮板输送机，输送机将灰送至加湿机并由汽车 运出。酊匸一卸、输灰系统厂f:Illiff卸、输灰系统1、气力输送技术是近年才运用到高炉煤气布袋除尘系统中的。相比机械 输灰，气力输送具有密封性好、环保、投资小、故障少、输灰过程无 二次污染和煤气外泄的优点，同时气力输送没有中间灰斗，可以降低 整个除尘器的标高，

20、既节省投资又增加了安全性。2、卸、输灰系统由除尘器下卸灰阀组、输灰管道、大灰仓、输灰介质气 源等组成。3、输灰管道为20号无缝钢管内壁衬陶瓷，增加管道的耐磨性能。输送气 体压力压力低，输送能力大。4、气力输送介质采用氮气或高压净煤气。设在输灰管道前端的两个气动 球阀用来控制选用氮气还是高压净煤气作为输灰介质。5、氮气由10m3氮气储罐供给，高压净煤气由一根DN150的煤气管道从净 煤气总管里面接入，消耗介质量约1500m3/h （输灰期间）。6、在每排输灰管道进入大灰仓前，安装一个气动球阀。7、检测标准：根据温度检测。当灰斗上部热电偶检测温度开始下将并接 近下部热电偶检测的温度时，开始卸输灰。

21、当灰斗下部热电偶检测温 度开始升高并接近上部热电偶检测的温度时，可断定本箱体的灰已卸 宀大灰仓1、大灰仓为园形筒状结构，直径为4)4020mm,高17500mm。上部采用正椭形封头，下部采用锥形灰斗。箱体材料为Q235-B，壁厚为10mm。有效储灰容积大于80m3o2、大灰仓内设布袋除尘系统和脉冲清灰系统一套。 用来过滤输灰介质，防止外排或回收时引起污染。3：大灰仓上设有超压泄放装置，由泄爆阀和接管组 成。4、大灰仓上部设有放散装置和管道连接到减压后的 净煤气备道上，大灰仓内净化后的净煤气衣氮气进入 主管网或放空。5、大头仓灰上设蒸汽保温盘管，对灰斗进行加热 保温，防止结露和粉尘结块。大灰仓整

22、体保温，采用 超细玻璃棉毡，外包镀锌铁皮。6、灰斗锥度50度，远小于灰尘安息角，方便卸灰， 并设有氮气炮和仓壁震动器各两个。IVk3氮气系统除脉冲反吹需要氮气气源外，气动阀门驱动、氮气炮、气力输灰也需 要氮气。因此应设置氮气储存罐，用来暂时存储氮气。在除尘器装置中设2个10曲氮气储气罐，主要材质为16MnR,氮气气源 压力应不小于0. 8MPao氮气储罐按照压力容器设计、制造。在一台氮气罐后设有3套压力调节系统，调节、稳定氮气的压力。一套 压力调节系统将氮气压力调节至002-0. 05MPa,以满足气力输灰的使 用要求；一套压力调节系统将氮气压力调节至约0.5-0. 7Mpa,以满足 气动阀门

23、的使用要求；另一套压力调节系统将氮气压力调节至约05 0. 6Mpa,以满足氮气炮的使用要求。在另一台氮气罐后设有1套压力调节系统，将氮气压力调节至约0.3- 0. 4Mpa,以满足脉冲反吹系统的使用要求。为测定氮气消耗量，在四套氮气调节系统前分别安装一个流量计。煤气管道及阀门荒煤气主管b荒煤气主管除尘器中起气体分配作用，它将荒煤气分配到除尘器各箱体 中，荒煤气主管主要材料为Q235-B。为使煤气均匀的分配到10个箱体中，荒煤气主管按等速管设计。管径为DN2200mm, DN1800mmo因荒煤气含尘量比较大，为防止管道磨损剧烈，建议在荒煤气主管内表 面进行耐磨处理。可熔焊高鎔铸铁系耐磨材料；

24、或者在荒煤气主管内部每隔3 米左右焊一个耐磨环，耐磨环宽50mm;或者在管道内壁喷涂刚玉。荒煤气总管上设置1台大拉杆补偿器，用来补偿因温度变化引起的管道长 度变化。荒煤气主管应由落地支架支承。煤气管道及阀门净煤气主管净煤气出口主管将各箱体中经净化后的煤气收集到一起，经调压阀组或 TRT后，进入煤气管网。净煤气主管主要材料为Q235-B。净煤气主管按等速管设计。管径依次为DN1800mm, DN2200mmo净煤气总管上设置1台大拉杆补偿器，用来补偿因温度变化引起的管道长 度变化。净煤气主管应由落地支架支承。煤气管道及阀门§g除尘器进出支管阀门除尘器进、出口支管管径DN800mm,其上

25、均设有煤气切断阀组，由煤气蝶 阀和插板阀组成。蝶阀控制采用气动三偏心耐磨煤气蝶阀，插板阀采用电动 全封闭插板阀。蝶阀和插板阀之间的短接上设有一个检修人孔。煤气切断阀组用来切断除尘器两端煤气，使除尘器从管道中切出，以便 进行除尘器的维护、检修、更换滤袋等。另外布袋除尘器箱体进、出口支管上均设有大拉杆补偿器，共20个，波 纹管材质：SUS316L,设计压力0. 25Mpa,最高耐温300°C,补偿量100mmo 用来补偿因煤气主管道位移引起的支管横向位移，并防止支管径向位移传至 主管道上。0煤气管道及阀门阀门L:L煤气管道及阀门煤气管道及阀门电气系统电压等级：电气室受电电源 低压动力电源

26、 控制回路电源 电气照明电源0.4KV AC380V 50Hz 交流380V 交流220V 直流24V 交流220V 交流 380/220V/36V供配电系统：本工程项目用电负荷为380V低压负荷，用电负荷等 级为一级，380V低压负荷按两路独立低压电源供电设计，当其中 一路电源出现故障时，另一路非故障电源可自动投入并带所有负 荷。电源互投釆用双电源互投开关来完成，能够保持生产的连续 不中断。低压配电柜采用GGD柜，柜内低压电器采用国内先进的电气设备。 大型阀门系统的控制集中在低压室内的专用控制柜，并实现PLC集 中和现场两地操作，操作状态选择在现场。主要设备电气传动方式：除尘器本体上面主要阀门设备为气动，气动阀门的操作采用计 算机系统输出至中间继电器，由继电器触点控制气动阀门线圈状态 的方法来控制气动阀门，气动阀门不设机旁操作。电动设备如插板阀、蝶阀、仓壁振动器等设备的电机，采用机 旁、集中两种操作方式来进行控制，机旁操作仅用于调试和检修设 备时使用，集中操作为正常生产时