1080m3高炉煤气净化系统技术方案
- 格式：doc
- 大小：109.00 KB
- 文档页数：9
1080m3高炉煤气净化系统技术方案
1. 前 言
本方案为江西萍钢实业股份有限公司安源分公司炼铁厂1080m3高炉煤气净化系统设计、供货、施工总承包工程投标技术方案，是根据贵公司发放的“煤气布袋除尘器招标技术要求”所提供的资料，以及我公司实施的烟气治理工程的成功经验制定的。在方案制定过程中，我专业技术人员本着贯彻国家环保治理政策、除尘设备长期可靠运行、满足工艺操作和检修作业要求目的，同时考虑尽量减少工程投资、降低运行成本，以满足萍钢对本工程的要求。
我公司非常有信心做好本项目工程，通过本项目的实施高炉煤气质量将有大的提高，延长热风炉炉砖的使用寿命，区域环境和厂区周围环境可望得到显著改善，企业形象和社会效益将得到进一步提高。
2. 项目概况
2.1项目名称: 江西萍钢实业股份有限公司安源分公司炼铁厂1080m3高炉煤气净化系统设计、供货、施工总承包工程。
2.2项目建设地点：萍乡钢铁责任有限公司安源分公司炼铁厂区内。
2.3承包方式：设计、供货、施工总承包。
2.4项目要求：满足国家和钢铁行业对环保的要求, 净化后煤气含尘浓度≤10mg/m3。
3. 工程现状及要求
江西萍钢实业股份有限公司安源分公司炼铁厂新建1080m3高炉，萍钢要求高炉煤气净化采用干法，煤气除尘器为外滤式脉冲反吹布袋除尘器，反吹气源为氮气，除尘箱体为双排布置。布袋反吹采用PLC控制，输灰系统为操作室控制，粉尘加湿为现场控制。除尘器支撑为钢结构框架，除尘器顶部设防雨棚。
4. 高炉工艺参数
炉 容 1080m3
炉顶煤气压力 （高压） 0.2～0.25MPa 高压率95％
（常压） 30 kPa
炉顶煤气发生量（最大） 250000Nm3/h
（正常） 220000Nm3/h 炉顶煤气温度 （正常） 150～280℃
重力除尘器出口煤气含尘量（高压） ～6g/Nm3
（常压） ～12g/Nm3
5. 设计原则
5.1符合国家有关政策、标准及规范, 净化后煤气含尘浓度≤10mg/m3。
5.2系统设计合理、先进、经济、安全、运行可靠、操作和检修方便。
5.3在采用先进、实用、可靠工艺技术和设备的基础上，节约工程投资；
5.4根据项目的特点，总图布置充分考虑合理用地，节约用地。本设计高炉煤气除尘箱体为双排布置，总占地控制在31.2m×23.2m范围内。
6. 高炉煤气净化系统设计方案
6.1 设计范围
6.1.1高炉煤气净化系统全套设计，包括：煤气净化工艺设计、输灰系统设计、氮气系统设计、除尘器支撑框架及平台设计、土建基础设计、电气及照明设计、仪表及自控设计、配电室及控制室（土建）设计。
6.1.2非标设备设计，包括：除尘器本体、中间灰仓、大灰仓、人孔。
6.1.3设备分界点
荒煤气：最外侧筒体外1米。
净煤气：最外侧筒体外1米。
氮气：氮气储罐入口氮气总管。
供水总管：生产水接口为高位灰仓处；生活水接口为控制室外1米处。
电：甲方供到乙方的配电柜下端口。
6.2设计方案
6.2.1 工艺流程简述
本系统采用氮气脉冲喷吹、气力输灰方式，流程如下：
脉冲氮气 TRT系统 半净煤气
重力除尘器 高压脉冲布袋除尘器 调压阀组 消声器 净煤气管网
高炉灰 气力输灰 大灰仓 加湿搅拌机外运 荒煤气经重力除尘器后，半净煤气进入布袋除尘箱体。含尘气流经滤袋后，灰尘被阻在滤袋外，滤袋内的净煤气由筒体顶部的净气支管进入到净煤气总管，再经调压阀组减压、消声器降噪（或经TRT余压发电系统）并入高炉煤气管网供各用户使用。
附着在滤袋外壁的高炉灰，用脉冲氮气反吹，使其抖落，汇集在除尘器下部锥体。沉积下来的高炉灰达到设定灰位后，打开排灰阀门，使其均匀下落到输灰管道内，采用浓相气力输送至灰仓集中，定期用加湿机加湿后由汽车运走。
6.2.2总图布置
本系统共设除尘箱体7个、一个大灰仓，8个箱体呈双排布置。除尘器支撑为钢结构框架，框架顶部设防雨棚。
氮气储罐布置在荒净煤气总管下方0.000平面。
大灰仓与除尘箱体布置在同一中心线上。
荒净煤气总管布置在靠近重力除尘器侧。
7.主要设备、设施
7.1除尘器本体
布袋除尘箱体内径5600mm，壁厚14mm，Q235B钢板，上部采用椭圆形封头，下部采用锥形漏斗。设计压力0.38MPa(表压)，设计温度300℃，筒体按GB150《钢制压力容器》进行设计、制造和验收。
箱体由荒煤气室(过滤室)、净煤气室、下灰斗、人孔、煤气进出口、煤气分流装置、安全泄爆膜片、取样口、吹扫口、煤气放散口及支座等组成。
煤气气流采用顶进顶出方式，荒煤气从筒体顶部中间自上而下，经过分配板后，保证了气流分配均匀，避免了局部布袋底部磨擦破损。
布袋骨架φ156×6900㎜，采用20#钢，骨架为三节，制作工艺满足HJ/T325-2006《环境保护产品技术要求 袋式除尘器滤袋框架》的标准保证。
布袋材质采用高炉煤气专用滤料---氟美斯,该滤料允许工作最高温度280℃，瞬间温度350℃（5min内）。
箱体内布322条布袋，布袋规格Φ160×7000mm，单台箱体过滤面积1133m2，总过滤面积7931m2。最大过滤负荷31.5m3 /m2·h。具体参数见表7-1。
花格板厚度δ=12mm，花板材质为Q235B，下部设有支撑件和加强筋，防止承重变形。
除尘器设上、下两层人孔，下人孔处设有格栅板，便于布袋更换。
除尘器灰斗设有仓壁振动器、空气炮、蒸汽盘管。
箱体外设保温，保温材质为岩棉，厚度不小于100mm,外包δ=0.6mm镀锌铁皮。
煤气阀门均设置在除尘系统上部两侧，上部均设置有电动葫芦，解决设备平时检修。同时管道煤气泄露时，能及时扩散，对安全生产有极大好处。
氮气双侧脉冲喷吹清灰，合理地利用脉冲阀的喷吹能力，有效地保证良好的清灰效果
表7-1 布袋除尘器参数
1 处理风量 Nm3/h 220000～250000
2 箱体数量 个 7
3 过滤面积 m2 7×1133=7931
3 过滤负荷 Nm3/ m2·h 27.7～31.5 6室过滤32.4～36.8
4 滤袋材质 氟美斯
5 滤袋规格 mm Ф160×7000
6 滤袋数量 条 322×7=2254
7 清灰方式 离线、脉冲 定压、定时、手动
8 过滤方式 外滤式
7.2 脉冲反吹设施
反吹介质为氮气，氮气反吹系统包括：氮气包、脉冲阀、喷吹管、球阀等。
①脉冲阀
每个脉冲阀最多带17个布袋，每个滤袋上方设文氏管喷吹口，口径均按流体分配设置，保证清灰效果。
②喷嘴
喷嘴安装在喷吹管上，每个布袋上方有一个喷嘴，喷嘴为超音速引射喷嘴。
③喷吹管
喷吹管起连接喷吹气包和喷嘴的作用。每排滤袋的数量确定喷吹管的长度。 ④阀门
系统需要更换滤袋、喷吹气包或附件需要维护更换时，通过调整阀门，进行各方面的工作。阀门采用密封性较好的球阀。
⑤喷吹气包
喷吹气包用于布袋清灰的气体储存，脉冲喷吹后气包内压降不超过原来储存压力的20%。气包底部安装排污阀。喷吹包上装有安全阀，以确保设备安全运行。；
7.3气力输灰装置
本设计采用气力输灰方式输灰，相比传统的机械输灰方式，采用气力输灰有效地避免了高炉灰输送过程中的污染，输灰方式干净、清洁，同时也减少了输灰设备的检修工作量。气力输灰装置，位于除尘器下部。其主要参数见表7-2
表7-2 气力输灰设备性能表
序号 项目名称 数量 设备规格性能
1 气动卸灰球阀 7个 DN300 PN0.25MPa
2 波纹补偿器 7个 DN300 PN0.25MPa
3 气动钟形阀 7个 DN300 PN0.25MPa
4 气动耐磨闸阀 7个 DN80 PN0.25MPa
5 耐磨弯头 1套 内衬耐磨材料
6 输灰管道 1套 内衬耐磨材料
7 氮气罐 1个 20m3 PN1.6MPa
7.4大灰仓
大灰仓为圆形筒状结构，上部为椭圆封头结构，，下部采用锥形灰斗。箱体材料为Q235-B，参考压力容器制作，贮灰能力按照12小时的灰量考虑。
大灰仓内设置过滤系统一套，过滤面积约160m2灰仓下设卸灰球阀、星形给料阀，灰仓设有检修人孔、氮气炮装置和仓壁振动器等。具体参数见表7-3。
表7-3 大灰仓设备性能表
序号 项目名称 数量 设备规格性能
1 灰仓筒体 1个 内径4000mm，材质Q235-B，有效贮灰量~75t
2 滤 料 160条 直径160mm，长度2m，氟美斯耐温达280℃
3 骨 架 160条 直径156mm，长度2m，材质Q235镀锌处理 4 脉冲反吹装置 1套 含气包及10个3，全淹没式脉冲阀等
5 仓壁振动器 2个 激振力7kN
6 氮气炮 1个
7.5 除尘器进出支管切断阀门
除尘器进、出口支管上均装有煤气切断阀组，煤气切断阀组由气动金属硬密封耐磨煤气蝶阀、波纹补偿器和盲板阀组成。
本套除尘系统主要配套阀门如下，其主要参数见表7-4。
表7-4 主要配套阀门设备性能表
序号 名 称 数量 驱动方式 压力等级 公称直径
1 金属密封蝶阀 14 气动＋手动 0.25MPa 800
2 盲板阀 14 电动＋手动 0.25MPa 800
3 波纹补偿器 14 0.6MPa 800 材质:825耐酸性不锈钢；
最高耐温350℃
7.6框架及管路
除尘器框架包括框架立柱、平台，扶梯、栏杆、管道支架，除尘器框架、平台、扶梯，操作空间较大，符合煤气安全操作规程以及满足检修的要求。
气力输灰管道三通和弯头采用耐磨管道。
7.7 保温系统
除尘器箱体、大灰仓直筒体和荒煤气管道采用超细玻璃棉毡作为保温材料，外部采用0.6mm镀锌铁皮进行保护，保温层厚度为不小于100mm。
7.8 氮气及压缩空气设施
干法除尘装置里设置氮气系统，设置1个20m3氮气储罐，储气罐设有压力调节系统。氮气储气罐均按照GB150《钢制压力容器》设计制造，安装排污阀，安全阀，就地压力表，人孔等。
7.9 供水系统
水管道由工厂接入，接口至除尘器框架外1米处。
7.10 防雨棚、检修设备
除尘系统顶部设置防雨棚，设置阀门等设备检修所需的电动葫芦。
8.系统控制
8.1布袋清灰作业
