高炉煤气除尘系统设计
- 格式:doc
- 大小:32.00 KB
- 文档页数:7
高炉煤气处理系统一.煤气处理包括:(1)除尘;(2)脱水。
二.煤气除尘设备及原理(1)除尘流程a.除尘的原因及目的;高炉冶炼过程中,从炉顶排出大量煤气,其中含有CO、H2、CH4等可燃气体,可以作为热风炉、焦炉、加热炉等的燃料。
但是由高炉炉顶排出的煤气温度为150~300ºC,标态含有粉尘约40~100 g/m3。
如果直接使用,会堵塞管道,并且会引起热风炉和燃烧器等耐火砖衬的侵蚀破坏。
因此,高炉煤气必须除尘后才能作为燃料使用。
b.煤气除尘设备:湿法除尘、干法除尘。
湿法除尘:干法除尘:干法除尘有两种,一种是用耐热尼龙布袋除尘器,另一种是干式电除尘器。
(2)设备a.粗除尘设备:重力除尘器、旋风除尘器重力除尘器:利用自身的重力使尘粒从烟尘中沉降分离的装置。
重力除尘器除尘原理是突然降低气流流速和改变流向,较大颗粒的灰尘在重力和惯性力作用下,与气分离,沉降到除尘器锥底部分。
属于粗除尘。
重力除尘器上部设遮断阀,电动卷扬开启,重力除尘器下部设排灰装置。
重力除尘器是借助于粉尘的重力沉降,将粉尘从气体中分离出来的设备。
粉尘靠重力沉降的过程是烟气从水平方向进入重力沉降设备,在重力的作用下,粉尘粒子逐渐沉降下来,而气体沿水平方向继续前进,从而达到除尘的目的。
在重力除尘设备中,气体流动的速度越低,越有利用沉降细小的粉尘,越有利于提高除尘效率。
因此,一般控制气体的流动速度为1—2m/s,除尘效率为40%一60%。
倘若速度太低,则设备相对庞大,投资费用增高,也是不可取的。
在气体流速基本固定的情况下,重力除尘器设计得越长,越有利于提高除尘效率,但通常不宜超过10m长。
旋风除尘器:除尘机理是使含尘气流作旋转运动,借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁,再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
影响除尘效率的因素1、进气口旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件,是影响除尘效率和压力损失的主要因素。
切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响,进气口面积相对于筒体断面小时,进人除尘器的气流切线速度大,有利于粉尘的分离。
冶金毕业论文:高炉煤气干法除尘古典文学中常见论文这个词,当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称为论文。
以下就是由编为您提供的冶金。
1 前言高炉煤气干法除尘工艺相比于传统的湿法除尘工艺,以其煤气净化质量高、节水、节电、运行费用低、环境污染小、出口煤气温度高,使 trt 发电量大幅提高等优点,在钢铁行业广泛应用。
在实际生产过程中,难免会遇到高炉炉况不正常现象,高炉顶温控制不当,严重偏高或偏低的情况下,对高炉煤气干法除尘的影响非常大。
中天钢铁8 号高炉经常出现低顶温现象,导致高炉煤气干法除尘器滤袋表面湿灰黏结,造成滤袋透气性降低,箱体压差升高,存在很大的安全隐患。
同时煤气中的水蒸气冷凝成水,造成除尘灰在箱体锥部结块,无法正常对除尘器各箱体进行放灰作业,严重影响高炉的稳定和正常生产。
为了解决这个问题,我们进行了彻底的调查和研究,找到了解决问题的措施。
2 控制措施2.1 增加焦炭烘烤工艺在高炉炉顶煤气流动和传热是固体之间以对流传热为主;顶部气体温度取决于热储备区温度、热流率 , 温度 , 即:高炉 , 因为 t 空几乎是恒定的 , 因此 , 最高温度的关键因素是热流率和炉料的温度。
在不变的热流率的条件下 , 温度越低 ,t,t 空材料差异 , 更大的气体通过通过炉料的热量越多 , 更少的热量以及天然气,烟气温度较低;另一方面,材料温度较高,t,t空材料差异较小, 气体通过通过炉料的热量越少 , 气体 , 更多的热量随烟气温度较高。
故将我们对入炉焦炭采用烟气烘烤工艺进行加热。
从8 号高炉热风炉烟道引一根dn800 的管道至槽下,将热风炉煤气燃烧产生的烟气通过风机抽到料仓,利用烟气的余热对焦炭进行烘烤加热,不但有效去除了焦炭中的水分,减少该部分水分气化吸热而的热量消耗 , 并提高焦炭的温度 , 从而提高高炉煤气除尘干燥进口的煤气温度。
2.2 缩短脉冲周期一旦高炉出现长时间低顶温的状态,干法除尘器的运行就会面临巨大的考验,当干法除尘器进口煤气温度长时间低于80℃时,即出现潮灰大量黏附在滤袋表面,导致滤袋透气性降低,荒、净煤气压差增大,损坏滤袋,严重时可以导致花板变形、损坏,存在很大的安全风险。
江苏沙钢高炉煤气干法除尘器及除尘工艺系统设计方案江苏沙钢380m 3高炉煤气干法除尘器及除尘工艺系统设计方案作者:耿存友前言高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘俩类,根据我国的能源和环保政策,干法除尘属于环保节能项目,位于国家钢铁行业当前首要推广的“三干壹电”(高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电)之首。
干法布袋除尘代替湿法除尘将是壹大趋势。
因此,我们在引进和吸收国内外各家先进技术的基础上,经过多年大量分析和研究设计出壹套高效经济、安全可靠、实用方便的高炉煤气干法布袋除尘工艺系统及高炉煤气干法布袋除尘器,且于2003年在江苏沙钢三座380m 3高炉上得到了应用和验证,目前,整个系统运行状况良好,操作简单,维护方便。
以下着重介绍此高炉煤气除尘器及除尘工艺系统设计方案。
1。
工艺系统组成及工作原理1.1 工艺系统组成及工艺流程(见图壹)江苏沙钢三座380m 3高炉高炉煤气干法布袋除尘工艺系统组成分为:高炉煤气干法布 袋除尘系统和高炉煤气干法布袋除尘系统支架平台(见图二,此图为其中俩座高炉煤气除尘系统平台第三座平台为后期设计且列连在这个平台之上)俩部份。
江苏沙钢380m3高炉煤气除尘工艺系统图二1.1.1高炉煤气干法布袋除尘系统主要由:荒煤气进气总干管路系统(主要由总干管和膨胀节组成)、九个进气支管路系统(主要由进气支管、液动式盲板阀、气动式密封蝶阀等组成)、九个筒式除尘器箱体(主要由净煤气室、荒煤气室、本体锥形灰斗、中间卸灰球阀、中间灰斗、卸灰球阀、星型卸料器、布袋脉冲喷吹装置、灰斗脉冲清堵装置、安全防爆装置、人孔检修装置等组成),九个出气支管路系统(主要由出气支管、液动式盲板阀、气动式密封蝶阀等组成)、净煤气出气总干管路系统(主要由总干管和膨胀节组成)、输灰系统(由链运机组成)、安全放散管路系统、蒸汽旁管加热及保温系统、氮气管路系统、液压管网系统(由液压站、管网及各式阀组成,为各液动阀门提供动力、各液脂润滑点提供润滑脂)、料位监测系统、温度监测系统、差压监测系统、出气总干管煤气流量、含量监测系统、环境煤气浓度监测报警系统、电气、仪表及自动化控制系统.1.1.2钢结构支撑平台主要由:基础立柱及钢梯、承重平台和中间灰斗等部件检修平台、安全通道、顶部检修平台等组成。
韶钢高炉煤气除尘浓相气力输灰系统设计与运行摘要:本文详细介绍了韶钢8号高炉煤气干法布袋除尘浓相气力输灰系统的设计结构、特点、使用效果。
自该系统投运以来,运行情况良好,各项技术经济指标均达到了设计要求。
关键词:浓相气力输灰运行煤气除尘1 前言宝钢集团广东韶关钢铁有限公司(以下简称“韶钢”)在高炉煤气除尘除尘领域是最早使用干法布袋除尘技术的单位之一,从300 m3小高炉煤气除尘发展到2500 m3的大高炉煤气除尘,输灰方式一直采用机械输灰方式,该输灰方式由于受其设备自身性能和工艺流程的制约,二次扬尘问题严重,为此,在韶钢拟定建设3200 m3高炉之际,在布袋除尘输灰方式上进行了积极的探索,最终在新建的3200 m3高炉(8号)布袋除尘系统上利用浓相输灰技术设计一套全新的气力输灰系统,以彻底解决机械输卸灰方式存在的问题。
2 钢铁行业高炉煤气干法布袋除尘系统输灰现状输灰系统在钢铁行业中是高炉煤气干法布袋除尘系统较薄弱的环节,除尘系统输灰方式主要有两种。
一是机械输灰,工艺流程为:布袋箱体灰斗→上球阀→中间仓→下球阀(给料机)→螺旋输送机(或埋刮板输送机)一灰罐(斗式提升机运灰至高位灰仓)→汽车外运。
二是稀相气力输灰,工艺流程为:除尘箱体灰斗→dn300球阀→dn300钟阀→dn80气电动球阀→气力输送管→集灰仓→汽车外运。
以上两种输灰方式虽作了很多努力,仍存在较多不尽人意之处。
机械输灰现场粉尘泄露严重、机械部件磨损大、检修和维护量大、煤气容易泄漏、自动化水平低;气力输灰管堵塞、吹穿,阀门磨损严重,维修频繁,灰气比低,气量消耗大。
3浓相气力输灰技术气力输灰技术应用很广,输送物的物料特性相差悬殊,不同的物料必须有不同特性的输送装置来适应,故气力输送装置的品种十分繁多、复杂。
按气、灰质量比主要分为稀相气力输送(气灰比≤1:10)、中相气力输送(气灰比1:10~1:20)、浓相动压输送气灰比≥1: 20)三大类。
高炉煤气除尘系统设计
摘?要高炉煤气是高炉炼铁时产生的一种剧毒低热值的气体,它是钢铁企业内部生产使用的主要能源,需要除尘后再利用,而高炉煤气除尘系统的设计对其除尘效果具有非常重要的作用,因此,做好高炉煤气除尘系统的设计具有非常重要的意义。
本文从高炉煤气除尘工艺的相关概念谈起,然后就高炉煤气除尘系统的相关参数的选择进行说明,最后分别从高炉煤气除尘系统的各个组成部分的设计就高炉煤气除尘系统的设计进行剖析。
关键词高炉煤气;除尘系统;工艺流程;设计
中图分类号 tf 文献标识码 a 文章编号
1673-9671-(2012)052-0212-01
1 高炉煤气除尘工艺概述
1.1 高炉煤气除尘的必要性
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10 mg/m3时,对使用煤气系统造成以下危害。
1)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。
2)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。
3)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。
1.2 高炉煤气除尘工艺流程说明
高炉煤气经重力除尘后,由荒煤气主管分配到除尘系统的各箱体中,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℃或低于100℃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然后由高压净煤气(或氮气)将灰尘输送至大灰仓,再由汽车运出厂区。
2 高炉煤气除尘系统相关参数的选择
2.1 气量换算
q=q标*(273+t)/[273*(1+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℃,p为高炉煤气压力,单位为bar,相当于0.1 mpa。
2.2 选定箱体规格
箱体规格一般与高炉的炉容以及场地的大小有关。
其中φ4000 mm
箱体过滤面积为580平米,φ5200 mm箱体过滤面积为1003.2 m2或1137.2 m2,φ6000 mm箱体过滤面积为1338或1417.2 m2。
2.3 确定箱体的数量
1)1000 m2以下高炉:x>q/(0.5*60*s)+2。
2)2500 m2以下高炉:x>q/(0.4*60*s)+2。
3)2500 m2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。
3 高炉煤气除尘系统的设计剖析
3.1 除尘箱体的设计
3.1.1 箱体的总体设计说明
除尘器箱体按照gb150《钢制压力容器》进行设计。
箱体为圆形筒状结构,直径为φ5232 mm,设计压力为0.3 mpa,箱体材料为
q235-b,壁厚16 mm。
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。
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。
箱体上设置一定数量的入孔,方便检修。
另外还需要在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。
3.1.2 箱体气流分布设计
煤气气流分布的设计是整个除尘系统设计的重点和难点,它设计
的好坏直接影响到除尘系统的除尘效果,需要从整个系统来考虑。
一般而言,箱体气流分布设计要做好如下几点:
1)荒煤气总管按等速管设计,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,使煤气均匀向上,在除尘器内分布均匀,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。
3.2 过滤系统的设计
每个箱体包含一套过滤系统,过滤系统主要由滤袋、滤袋安装机构以及花板组件组成。
3.2.1 滤袋
滤料经特殊处理后,用独特的缝制技术缝制而成的圆形桶状物体。
滤袋采用满足相关规格要求的复合滤料,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。
3.2.2 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。
3.2.3 花板组件
滤袋龙骨的支撑件和检修平台,花板孔采用机械加工的方法获得,保证了花板的加工精度,从而保证了滤袋安装的可靠性。
3.3 脉冲反吹系统的设计
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。
脉冲反吹系统在设计时要做到如下两点:
1)喷吹气包为圆形筒状结构,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。
同时在气包与喷吹管之间要安装检修球阀。
2)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0.5 mm~1.0 mm。
3.4 卸、输灰系统的设计
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。
其中,输灰管道一般选择为20号无缝钢管内壁衬陶瓷,可以增加管道的耐磨性能。
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。
在每排输灰管道进入大灰仓前,安装一个气动球阀。
卸、输灰系统的效果检测标准应根据温度检测。
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。
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完。
3.5 氮气系统的设计
在氮气系统的设计中,氮气气源压力应不小于0.8 mpa。
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0.02 mpa~0.05 mpa,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 mpa~0.7 mpa,以满足气动阀门的使用要求;另一套压力调节系统将氮气压力调节至约
0.5 mpa~0.6 mpa,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 mpa~0.4 mpa,以满足脉冲反吹系统的使用要求。
为测定氮气消耗量,应在所有氮气调节系统前分别安装一个流量计。
4 结束语
高炉煤气除尘系统的设计主要包括除尘箱体的设计、过滤系统的设计、脉冲反吹系统的设计、卸、输灰系统的设计以及氮气系统的设计,以上这些高炉煤气除尘子系统之间是相互作用和相互关联的,因此,在进行高炉煤气除尘系统的设计是,需要从整体上做好设计方案的规划,确保整体除尘系统的安全稳定运行。
参考文献
[1]刘之杰.高炉煤气布袋除尘系统的研究[j].重庆大学学
报,2008,6.
[2]寇建斌.2?200 m3高炉湿法除尘系统设计[j].世界金属导报,2009,13.
[3]李志宏.太钢1?800 m3高炉煤气干法除尘自动控制系统设计及应用[j].冶金自动化,2009,12.。