煤氣凈化設(shè)備.課件

1、8 煤氣凈化設(shè)備高爐煤氣為什么要進(jìn)行除塵？1、首先要利用除塵后的高爐煤氣作燃料。高爐中的煤氣含有20%以上的一氧化碳，少量的氫和甲烷，發(fā)熱值為3345-4182kJ/m3，可作為煉焦、熱風(fēng)爐、鍋爐及其它冶金爐的燃料。2、要回收高爐爐塵。爐塵是隨高爐上升的煤氣帶離高爐的細(xì)顆粒爐料。含有鐵、碳，經(jīng)除塵回收后可用作燒結(jié)礦。3、高爐煤氣可透平發(fā)電。-利用高爐煤氣物理能壓力能和熱能，進(jìn)行能源回收。一、煤氣凈化主要設(shè)備1、除塵基本原理：就是借助外力的作用達(dá)到使塵粒和氣體分離的目的。這些外力有： （1）慣性力當(dāng)氣流方向突然改變時(shí)，塵粒具有慣性力，使它繼續(xù)前進(jìn)而與氣體分離開(kāi)（2）加速變力:即靠塵粒具有比氣體分

2、子更大的重力、離心力和靜電引力而分離開(kāi).（3）束縛力:主要是機(jī)械阻力,比如用過(guò)濾和過(guò)篩的辦法,擋住塵粒繼續(xù)前進(jìn).2、除塵設(shè)備的分類(lèi) 按除塵后煤氣所能達(dá)到凈化程度，除塵設(shè)備分三類(lèi)：（1）粗除塵設(shè)備 一般塵粒粒度在10060m及其以上的顆粒除塵設(shè)備。重力除塵器、離心式除塵器等。除塵后煤氣含塵量為1 6g/m3。（2）半精細(xì)除塵設(shè)備：粒度在6020 m。常用洗滌塔、一級(jí)文氏管、一次布袋除塵。除塵后煤氣含塵量為0.05 1g/m3。（3）精細(xì)除塵設(shè)備：粒度小于20m。常用靜電除塵器、二級(jí)文氏管、二次布袋除塵等。 按粗除塵和精除塵分有干法和濕法兩種除塵系統(tǒng)： 濕法除塵系統(tǒng)：重力除塵器一離心除塵器一洗滌塔

3、一文氏管一電除塵器；干法除塵系統(tǒng)：重力除塵器一旋風(fēng)除塵器 一布袋除塵器。 干法除塵系統(tǒng)：具有節(jié)約用水、節(jié)約投資等效益，正廣泛受到重視。目前技術(shù)關(guān)鍵是布袋除塵器的布袋材質(zhì)問(wèn)題。 圖82 大型高爐煤氣除塵設(shè)備流程工藝流程工藝流程圖8 -3 塔后文氏管系統(tǒng)圖8-4 串聯(lián)雙級(jí)文氏管系統(tǒng) 一般采用高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)3、 煤氣凈化主要設(shè)備（1）重力除塵器（屬于：粗除塵設(shè)備）工作原理：煤氣經(jīng)中心導(dǎo)入管后，氣流突然轉(zhuǎn)向，流速突然降低，煤氣中的灰塵顆粒在慣性力和重力作用下沉降到除塵器底部。結(jié)構(gòu)示意圖特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；除塵效率可8085，出口含塵量為210g/m3；阻力損失較小，一般為0.1960.245kPa

4、。2. 洗滌塔 只適用于濕法半精細(xì)除塵設(shè)備。（1） 結(jié)構(gòu)： 內(nèi)設(shè)三層噴水管，每層都設(shè)有均布的噴頭，最上層逆氣流方向（向下）噴水，噴水量占總水量的60，下面兩層則順氣流方向（向上）噴水.1煤氣導(dǎo)入管；2洗滌塔外殼；3噴嘴；4煤氣導(dǎo)出管；5人孔；6給水管結(jié)構(gòu)圖（2）. 工作原理 煤氣從塔體下側(cè)進(jìn)入，在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，與霧化水相遇，灰塵被水滴浸潤(rùn)凝結(jié)成較大的顆粒沉降塔底，再經(jīng)水封排出，同時(shí)煤氣與水還進(jìn)行熱交換，使煤氣溫度降至40以下，經(jīng)冷卻和洗滌后的半凈煤氣由塔頂導(dǎo)管排出 。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)約木材、投資小、建設(shè)速度快、不易堵塞、容易維修。除塵效率8090；壓力損失78196Pa 3、文氏管 精

5、除塵設(shè)備。結(jié)構(gòu)：由收縮管、喉口、擴(kuò)張管三部分組成。種類(lèi)：（1）按喉口有無(wú)溢流水膜可分 溢流文氏管 喉口有均勻水膜 文氏管 喉口無(wú)水膜（2）按喉口有無(wú)調(diào)節(jié)裝置可以分 調(diào)徑文氏管 喉口裝有調(diào)節(jié)裝置 定徑文氏管 喉口無(wú)調(diào)節(jié)裝置文氏管的工作原理：工作時(shí)溢流水箱的水不斷沿溢流口流入收縮段，當(dāng)水和煤氣以極大的流速通過(guò)文氏管的收縮口時(shí)，水滴被高速煤氣流霧化煤氣中的灰塵被細(xì)小的水霧浸濕，灰粒和水滴凝聚在一起并隨水排出。文氏管除塵特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕，操作、維護(hù)和制造方便，而且省電、節(jié)水、除塵效率高。4. 靜電除塵器 精除塵設(shè)備（1）、 除塵原理： 當(dāng)氣體通過(guò)兩極間的高壓電場(chǎng)時(shí)，由于產(chǎn)生電暈現(xiàn)象而發(fā)生電離，帶

6、陰離子的氣體聚集在粉塵上，在電場(chǎng)力作用下向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，灰塵沉積在陽(yáng)極上達(dá)到一定厚度后，斷電失去電荷， 用振動(dòng)（干式）或水沖（濕式）的辦法使其脫離陽(yáng)極排除。 負(fù)極為電暈極，正極為沉淀極。 （2）. 結(jié)構(gòu)形式：有單管式、套筒式和平板式三種類(lèi)型。a單管式；b板式；c套筒式 （ 3）. 特點(diǎn)（1）除塵效率高，煤氣含塵量降至 10mg/m3以下；（2）除塵效果受高爐操作條件的影響??；（3）壓力損失小，588784Pa；（4）耗電量少；（5）一次投資高。 干式除塵 干式除塵有三種： 布袋除塵器 顆粒層過(guò)濾裝置 電除塵器， 其中最優(yōu)越的是布袋除塵器，其工藝流程如圖8-15所示。5、干式布袋除塵器（1）工作原理

7、： 含塵氣體通過(guò)濾袋，煤氣中的灰塵被截留在纖維體上， 并逐漸形成灰膜，而氣體通過(guò)布袋繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，煤氣通過(guò)布袋和灰膜時(shí)得到凈化?；夷るS著過(guò)濾的進(jìn)行不斷增厚，阻力增加，達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，必須進(jìn)行反吹，將粉塵清落卸出，恢復(fù)正常的過(guò)濾。（2）結(jié)構(gòu)布袋除塵器示意圖1布袋；2反吹管；3脈沖閥；4脈沖氣包；5箱體；6排灰口 布袋除塵器 1贓煤氣管 2濾袋；3電動(dòng)密閉蝶閥 4凈煤氣管 5放散管 6放灰閥7密閉碟閥 8操作平臺(tái)（3）布袋除塵特點(diǎn) 除塵效率高煤氣質(zhì)量好且比較穩(wěn)定。 二、煤氣凈化附屬設(shè)備1、脫水器（1）、 工作原理：使水滴在本身重力或離心力的作用或直接碰撞使水滴失去動(dòng)能而凝聚，與煤氣分離。（2）、種類(lèi)：

8、 擋板式脫水器 重力脫水器 旋風(fēng)式脫水器工作原理： 煤氣沿切線(xiàn)方向從入口進(jìn)入，經(jīng)曲折擋板回路上升，塵泥在離心力和重力作用下與擋板、器壁接觸被吸附在擋板和器壁上、積聚并向下流動(dòng)而被除去。 1）、擋板式脫水器 結(jié)構(gòu)示意圖 入口煤氣流速不小于12m/s； 筒體內(nèi)速度為45m/s。 一般安裝在高壓調(diào)壓閥組后 面。 工作原理： 氣流進(jìn)入脫水器后，由于氣流流速和方向的突然改變，氣流中吸附有塵泥的水滴在重力和慣性力作用下沉降，與氣流分離。2）重力式脫水器結(jié)構(gòu)示意圖重力式脫水器 煤氣在重力脫水器流速為46m/s； 進(jìn)口煤氣流速1520m/s。3）旋風(fēng)式脫水器工作原理：利用水滴在離心力作用下與器壁碰撞，使水滴失

9、去動(dòng)能而與煤氣分離。應(yīng)用場(chǎng)合：多安裝在文氏管之后，應(yīng)用于中、下高爐。旋風(fēng)式脫水器 設(shè)置在高爐爐頂煤氣下降管與重力除塵器上部的圓管相交處，是一盤(pán)式閥。2. 結(jié)構(gòu)示意圖1. 位置：二、煤氣遮斷閥 高爐正常生產(chǎn)時(shí)處于常通狀態(tài)，閥盤(pán)提到虛線(xiàn)位置，煤氣入口與重力除塵器的中心導(dǎo)入管相通。 高爐休風(fēng)時(shí)關(guān)閉，閥盤(pán)落下，將高爐與煤氣除塵系統(tǒng)隔開(kāi)。 設(shè)置在爐頂煤氣上升管的頂端、除塵器的頂端和除塵系統(tǒng)煤氣放散管的頂端。 2. 結(jié)構(gòu)示意圖 為常關(guān)閥，當(dāng)高爐休風(fēng)時(shí)打開(kāi)放散閥。操作時(shí)應(yīng)注意不同位置的放散閥不能同時(shí)打開(kāi)。1. 位置：三、煤氣放散閥結(jié)構(gòu)示意圖 調(diào)壓閥組設(shè)置在煤氣除塵系統(tǒng)二級(jí)文氏管之后。2. 作用 用來(lái)調(diào)節(jié)和控

10、制高爐爐頂壓力和除塵（每個(gè)閥門(mén)前設(shè)噴水裝置）。 1. 位置四、調(diào)壓閥組3. 組成由四個(gè)調(diào)節(jié)閥和一個(gè)常通管道組成：3個(gè)750mm電動(dòng)蝶式調(diào)節(jié)閥： 用于粗調(diào)或分檔調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)不同的爐頂壓力和高壓、常壓之間的轉(zhuǎn)換。 1個(gè)400mm自動(dòng)控制蝶式調(diào)節(jié)閥： 用于細(xì)調(diào) ，維持穩(wěn)定的爐頂壓力； 1個(gè)200mm常通管：起安全保護(hù)作用4. 結(jié)構(gòu)示意圖煤氣調(diào)壓閥組1電動(dòng)蝶式調(diào)節(jié)閥；2常通管；3自動(dòng)控制蝶式調(diào)節(jié)閥；4給水管；5煤氣主管；6終點(diǎn)開(kāi)關(guān) 五、荒煤氣管道1、概念（1）、荒煤氣管道： 從粗除塵設(shè)備到半精細(xì)除塵設(shè)備之間的煤氣管道稱(chēng)為荒煤氣管道。（2）、半凈煤氣管道： 從半精細(xì)除塵設(shè)備到精細(xì)除塵設(shè)備之間的煤氣管道稱(chēng)為半凈煤氣管道。 （3）、凈煤氣管道： 精細(xì)除塵設(shè)備以后的煤氣管道稱(chēng)為凈煤氣管道。 2. 高爐爐頂煤氣管道示意圖 均勻分布在爐頭處。小型高爐設(shè)置兩根導(dǎo)出管，大型高爐設(shè)四根導(dǎo)出管。 導(dǎo)出管總截面積大于爐喉截面積的40，煤氣在導(dǎo)出管內(nèi)流速為34m/s。 導(dǎo)出管傾角應(yīng)大于50，一般為53 3. 煤氣導(dǎo)出管：4. 煤氣上升管 導(dǎo)出管上部成對(duì)地合并在一起的垂直部分稱(chēng)為煤氣上升管。 煤氣上升管的總截面積為爐喉截面積的2535，上升管內(nèi)煤氣流速為57m/s。 5. 煤氣下降管 由上升管通向重力除塵器的一段為煤氣下降管。 下降管內(nèi)煤氣流速一般為69m/s，或按下降管總截面積為上升管總截面