高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)介紹

1、首礦大昌高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)煉鐵作業(yè)部：蔣文迪國內(nèi)高爐煤氣凈化發(fā)展過程工藝流程干法除塵系統(tǒng)組成操作難點事故的預(yù)防與處理目 錄一、國內(nèi)高爐煤氣凈化開展過程 高爐煤氣是高爐煉鐵時產(chǎn)生的氣體，是一種劇毒低熱值的氣體，發(fā)熱值為28003500KJ/m3，是鋼鐵企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)使用的主要能源。需要除塵后再利用。1、高爐煤氣的特性溫度高 正常：150250 事故600壓力高 正常：0.2-0.23MPa 最大壓力：0.25MPa特性劇毒 含有約22%-26%的CO 高爐煤氣是鋼鐵企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)使用的主要能源。廣泛用于鋼廠各加熱燃燒系統(tǒng)內(nèi)。當(dāng)高爐煤氣內(nèi)部含塵量超過10mg/m3時，對使用煤氣系統(tǒng)造成以下危害： 一

2、、對高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)造成損害，堵塞，降低熱風(fēng)爐爐齡，影響高爐生產(chǎn)。 二、造成TRT余壓發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子磨損、振動，使TRT壽命降低。 三、對其他的使用高爐煤氣燃燒爐如焦?fàn)t加熱燃燒系統(tǒng)、軋鋼加熱爐造成堵塞，甚至損壞。2、凈化高爐煤氣的必要性3、國內(nèi)高爐煤氣凈化開展過程 國內(nèi)高爐煤氣凈化開展主要分三個階段高爐工藝改進后，爐頂壓力增高布袋除塵器123高爐采用常壓操作煤氣除塵采用洗滌塔+固定喉口文氏管，煤氣壓力低，只有3040Pa，除塵效果差。為增加除塵效率，在其后增加靜電除塵器。主要采用串聯(lián)可調(diào)喉口文氏管，即一文+二文或環(huán)縫洗滌塔。壓力損失大，用水量多。除塵效果滿足要求。70年代中期開始在小高爐上使用大

3、布袋反吹風(fēng)式除塵器，內(nèi)濾式，加壓煤氣反吹清灰，過濾效果差。脈沖噴吹除塵器，外濾式，通過噴嘴用氮氣噴吹清灰。布袋材質(zhì)選用玻璃纖維針刺氈復(fù)合其他纖維P84、諾美克斯等。目前大多數(shù)高爐均采用干法布袋除塵器。串聯(lián)可調(diào)喉口文氏管除塵器4、干法布袋除塵器相比濕法除塵器的比較 優(yōu) 點節(jié) 水投資費用低煤氣效能高在運行過程中根本上不需要水450m3高爐節(jié)水280噸/小時2200m3高爐節(jié)水1200噸/小時濕法除塵要建除塵器及水處理系統(tǒng)煤氣溫度高50100，提高熱風(fēng)爐溫度煤氣中含水量少，燃燒時對外傳熱高不含機械水，對后面設(shè)備腐蝕小余壓發(fā)電TRT發(fā)電量增加30%干法除塵的缺點由十幾臺箱體并列組成，設(shè)備多，運行后維護

4、量大。對溫度比較敏感，煤氣溫度過高，過低都不行。對煤氣中蒸汽含量要求過高包頭4#高爐煤氣布袋除塵器2200m3承德鋼廠高爐煤氣布袋除塵器1260m3西寧鋼廠高爐煤氣布袋除塵器450m3二、工藝流程高爐煤氣流程圖高爐荒煤氣重力除塵器荒煤氣總管布袋除塵器凈煤氣總管凈煤氣TRT減壓閥組脫鹽塔綜合管網(wǎng)灰塵輸灰管道大灰倉加濕機運灰汽車工藝流程簡述： 高爐煤氣經(jīng)重力除塵后，由荒煤氣主管分配到布袋除塵器各箱體中，并進入荒煤氣室，顆粒較大的粉塵由于重力作用自然沉降而進入灰斗，顆粒較小的粉塵隨煤氣上升。經(jīng)過濾袋時，粉塵被阻留在濾袋的外外表，煤氣得到凈化。凈化后的煤氣進入凈煤氣室，由凈煤氣總管輸入煤氣管網(wǎng)。 隨著

5、過濾過程的不斷進行，濾袋上的粉塵越積越多，過濾阻力不斷增大。當(dāng)阻力增大或時間到一定值時，電磁脈沖閥啟動，進行脈沖噴吹清灰，噴吹氣采用氮氣，清理的灰塵落入灰斗。 當(dāng)灰斗中的灰塵累積到一定量由料位計控制或時間控制時，啟動卸輸灰系統(tǒng)?；覊m經(jīng)卸灰閥卸入輸灰管道，由高壓凈煤氣或氮氣將灰塵輸送至大灰倉，再由汽車運出廠區(qū)。干法除塵系統(tǒng)工藝流程圖三、干法除塵系統(tǒng)組成干法除塵系統(tǒng)除塵器箱體過濾系統(tǒng)脈沖反吹系統(tǒng)卸、輸灰系統(tǒng)大灰倉氮氣系統(tǒng)煤氣管道及閥門一除塵器箱體： 1、箱體為圓形筒狀結(jié)構(gòu)，外徑為5224mm，設(shè)計壓力為0.3MPa。 2、在出氣支管上設(shè)有一套平安放散裝置，在檢修時翻開，用來置換出煤氣。 3、箱體進

6、氣、出氣支管上均安裝有大拉桿橫向波紋補償器、氣動三偏心蝶閥、電動盲板閥。 4、箱體上設(shè)置3個人孔，方便檢修。 5、箱體上設(shè)吹掃系統(tǒng)一套，分別設(shè)在進、出氣口、灰斗底部和格子板上的人孔上，起去除局部積灰和置換作用。 6、箱體上設(shè)有人工灰塵檢測口一個，方便取樣化驗。 7、每個箱體灰斗上設(shè)置1套氮氣炮和2套倉壁振動器 ，保證卸灰通暢。 1、箱體頂部設(shè)置一套超壓泄放裝置。采用平安閥型號A42Y-16C下配明桿閘板閥Z41H-16C。 2、箱體進氣口對壁設(shè)一塊導(dǎo)流板，防止高速灰塵沖刷壁板，造成箱體局部磨損嚴(yán)重。 3、在每個箱體出口支管上安裝1套粉塵檢測儀，在線實時檢測凈煤氣含塵量，當(dāng)檢測到某一箱體出口粉塵

7、濃度超標(biāo)時，自控系統(tǒng)將聲光報警，可判斷箱體內(nèi)是否有破損布袋。 箱體平安保護和工藝優(yōu)化： 4、每個箱體上設(shè)置差壓變送器，在線檢測該箱體的過濾阻力，并可通過它來控制脈沖噴吹清灰。 5、灰斗上設(shè)蒸汽保溫盤管，防止灰斗內(nèi)的灰塵結(jié)塊、粘結(jié)，并對整個箱體外保溫。 6、干法布袋除塵對溫度比較敏感，溫度過高過低對布袋都不利，在重力除塵后設(shè)置熱電偶和溫度變送器，實時檢測煤氣溫度，并在自控系統(tǒng)中設(shè)有預(yù)警系統(tǒng)，提示操作人員及時采取措施。 二過濾系統(tǒng)： 1、每個箱體包含一套過濾系統(tǒng)。過濾系統(tǒng)主要由濾袋、濾袋安裝機構(gòu)、龍骨、花板、文氏管組成。 2、濾袋：濾袋采用超細氟美斯9806復(fù)合濾料，過濾性能好、耐高溫、強度高、耐

8、磨損。濾袋主要通過篩分作用、慣性作用、擴散作用、黏附作用、靜電作用等來捕獲粉塵的，除塵效率可達99.9%以上。 3、安裝機構(gòu)：濾袋上端設(shè)有高強度彈性漲圈，它與濾袋縫制在一起，將濾袋牢固地固定在花板上。 4、文氏管：防止噴吹氣流偏離，起引流作用 ，保護濾袋口。 5、龍骨：在受壓時不發(fā)生變形，防止濾袋壓扁。 6、花板組件：濾袋龍骨的支撐件和檢修平臺 ，花板孔采用機械加工的方法獲得，保證了花板的加工精度，從而保證了濾袋安裝的可靠性和嚴(yán)密性。三脈沖反吹系統(tǒng)： 脈沖反吹系統(tǒng)主要包括噴吹氣包、脈沖閥、噴吹管、閥門、噴嘴等。工作原理： 脈沖閥開啟后，高壓氮氣通過噴吹管從噴嘴里噴出，形成高速氣流進入濾袋，并從

9、周圍引射數(shù)倍于噴射氣量的凈煤氣沖進濾袋，使濾袋急劇膨脹，引起一次沖擊振動。并在瞬間產(chǎn)生由里往外的逆向氣流。在沖擊振動和逆向氣流的作用下，濾袋外表的粉塵被抖落。整個過程約為0.1秒。 1、噴吹氣包為圓形筒狀結(jié)構(gòu)，氣包直徑為426mm。一般在脈沖噴吹后氣包內(nèi)壓降不超過原來儲存壓力的20%。氣包上安有進氣口，平安閥、就地壓力表、排污閥、放氣閥。 2、噴吹管的直徑為89mm，氣包與噴吹管之間安有檢修球閥。 3、每個布袋上方有一個超音速引射噴嘴，保證通過每個噴嘴的氣流量差異在10%以內(nèi)，每個噴嘴的孔徑會不同，遠離氣包的噴吹孔比靠近氣包的噴吹孔徑小0.51.0mm。 每個箱體設(shè)有二套脈沖氮氣反吹系統(tǒng)。 反

10、吹介質(zhì)：反吹介質(zhì)為氮氣，脈沖用氮氣壓力為0.30.4MPa，小時用量約為1000m3。 反吹方式：在線反吹，離線反吹；連續(xù)周期性反吹，定時反吹，定壓差反吹。脈沖反吹系統(tǒng)：四卸、輸灰系統(tǒng) 通過輸送灰塵分類可分為機械輸灰和氣力輸灰兩種。 我廠采用氣力輸灰系統(tǒng)。氣力輸送技術(shù)是近兩年才運用到高爐煤氣布袋除塵系統(tǒng)中的。相比機械輸灰，氣力輸送具有投資小、運行費用低、故障少、密封性好、輸灰過程無二次污染的優(yōu)點，同時氣力輸送沒有中間灰斗，可以降低整個除塵器的標(biāo)高，既節(jié)省投資又增加了平安性。 卸、輸灰系統(tǒng)示意圖 1、卸、輸灰系統(tǒng)由除塵器下卸灰閥組、輸灰管道、大灰倉、輸灰介質(zhì)氣源等組成。 2、輸灰管道為無縫鋼管內(nèi)

11、壁襯陶瓷，增加管道的耐磨性能。輸送氣體壓力低，輸送能力大。 3、氣力輸送介質(zhì)采用氮氣或高壓凈煤氣。設(shè)在輸灰管道前端的兩個氣動球閥用來控制選用氮氣還是高壓凈煤氣作為輸灰介質(zhì)。 4、氮氣由10m3氮氣儲罐供給，高壓凈煤氣由凈煤氣總管接入，消耗介質(zhì)量約1500m3/h輸灰期間。 5、在每排輸灰管道進入大灰倉前，安裝一個氣動球閥。 6、檢測標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)溫度檢測。當(dāng)灰斗上部熱電偶檢測溫度開始下降并接近下部熱電偶檢測的溫度時，開始卸輸灰。當(dāng)灰斗下部熱電偶檢測溫度開始升高并接近上部熱電偶檢測的溫度時，可斷定本箱體的灰已卸完。五大灰倉 1、大灰倉為圓形筒狀結(jié)構(gòu)，直徑為5200mm，高17750mm。上部采用正橢

12、圓形封頭，下部采用錐形灰斗。 2、大灰倉內(nèi)設(shè)布袋除塵系統(tǒng)和脈沖清灰系統(tǒng)一套。用來過濾輸灰介質(zhì)，防止外排或回收時引起污染。 3、大灰倉上設(shè)有超壓泄放裝置，采用DN200平安閥下配明桿閘板閥Z41H-16C。 4、大灰倉上部設(shè)有放散裝置和管道連接到減壓后的凈煤氣管道上，大灰倉內(nèi)凈化后的凈煤氣或氮氣進入主管網(wǎng)或放空。 5、大灰倉灰斗上設(shè)蒸汽保溫盤管，對灰斗進行加熱保溫，防止結(jié)露和粉塵結(jié)塊。大灰倉整體保溫，采用超細玻璃棉氈，外包鍍鋅鐵皮。 六氮氣系統(tǒng) 1、除脈沖反吹需要氮氣氣源外，氣動閥門驅(qū)動、氮氣炮、氣力輸灰也需要氮氣。因此應(yīng)設(shè)置氮氣儲存罐，用來暫時存儲氮氣。 2、在除塵器裝置中設(shè)2個10m3氮氣儲

13、氣罐，氮氣氣源壓力不小于0.8MPa。 3、在一臺氮氣罐后設(shè)有3套壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)、穩(wěn)定氮氣的壓力。一套壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)將氮氣壓力調(diào)節(jié)至0.02-0.05MPa，以滿足氣力輸灰的使用要求；一套壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)將氮氣壓力調(diào)節(jié)至約0.50.7Mpa，以滿足氣動閥門使用要求；另一套壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)將氮氣壓力調(diào)節(jié)至約0.50.6Mpa，以滿足氮氣炮的使用要求。 4、在另一臺氮氣罐后設(shè)有1套壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，將氮氣壓力調(diào)節(jié)至約55Mpa，以滿足脈沖反吹系統(tǒng)的使用要求。 5、為測定氮氣消耗量，在四套氮氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)前分別安裝一個流量計。七煤氣管道及閥門荒煤氣主管： 荒煤氣主管除塵器中起氣體分配作用，它將荒煤氣分配到除塵器各

14、箱體中 為使煤氣均勻的分配到11個箱體中，荒煤氣主管按等速管設(shè)計。 因荒煤氣含塵量比較大，為防止管道磨損劇烈，在荒煤氣主管內(nèi)外表進行耐磨處理，噴涂耐磨涂料?；拿簹庵鞴芎椭Ч艿娜皬濐^處熔焊高鉻鑄鐵系耐磨材料。 荒煤氣總管上設(shè)置1臺大拉桿補償器，用來補償因溫度變化引起的管道長度變化。凈煤氣主管： 凈煤氣出口主管將各箱體中經(jīng)凈化后的煤氣收集到一起，經(jīng)調(diào)壓閥組或TRT后，進入煤氣管網(wǎng)。除塵器進出支管閥門： 除塵器進、出口支管管徑DN800mm，其上均設(shè)有煤氣切斷閥組，由煤氣蝶閥和插板閥組成。蝶閥控制采用氣動三偏心耐磨煤氣蝶閥，插板閥采用電液動扇形插板閥。蝶閥和插板閥之間的短接上設(shè)有一個檢修人孔。

15、煤氣切斷閥組用來切斷除塵器兩端煤氣，使除塵器從管道中切出，以便進行除塵器的維護、檢修、更換濾袋等。 另外布袋除塵器箱體進、出口支管上均設(shè)有大拉桿補償器，用來補償因煤氣主管道位移引起的支管橫向位移，并防止支管徑向位移傳至主管道上。波紋補償器的波節(jié)均采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層靠煤氣側(cè)為254SMo，外層為不銹鋼，內(nèi)壁噴涂耐磨材料。四、操作難點 干法除塵是高爐煤氣順行的一個重要環(huán)節(jié)，所以保證濾袋的正常工作和閥門的靈活是操作中的重點難點。 一干法送氣操作 二干法停氣操作 三單箱體檢修時的操作 四干法設(shè)備運行中緊急停氣操作 五大灰倉卸灰操作 六高爐煤氣溫度異常時操作 一干法送氣操作 1、投運箱體及送氣的管道氮氣

16、吹掃翻開，進行置換，DN2000蝶閥(旁通管處)翻開，干法出、入口DN2000管道氮氣置換，見荒氣總管末端放散煤氣冒充足，關(guān)閉荒管氮氣，利用荒管末端放散，提高干法入口荒煤氣溫度在80以上。 2、翻開投運箱體進出口DN800插板閥，DN800氣動蝶閥關(guān)閉，翻開投運箱體氮氣進行置換，待荒氣溫度到達80以上，開投運箱體入口DN800氣動蝶閥，該箱體引氣，見投運箱體放散冒充足，關(guān)閉置換氮氣，開投運箱體出口氣動DN800蝶閥，關(guān)閉箱頂放散，該箱體引氣完畢。 3、投運箱體完畢后，脈沖手動反吹，一次過程后，箱體卸灰一次，確保下部卸灰系統(tǒng)暢通。 4、根據(jù)高爐風(fēng)量及煤氣發(fā)生量，投運箱體操作，并檢查各儀器儀表數(shù)據(jù)

17、顯示正常，并做好向煤氣管網(wǎng)送氣的準(zhǔn)備，一切操作完畢，檢查無誤，通知高爐值班室、調(diào)度、熱風(fēng)爐，準(zhǔn)備與管網(wǎng)合氣，關(guān)閉設(shè)備放散，并通知重力除塵器放散，翻開DN3000電動蝶閥，與煤氣管網(wǎng)合氣，干法送氣合氣完畢。二干法停氣操作 1、接高爐工長通知后，通知調(diào)度、熱風(fēng)爐，將DN1600放散火焰滅火(我廠兩座高爐共用一座放散塔，具體怎么操作還不清楚。 2、干法運行箱體自動反吹停止，改用手動將運行箱體反吹一次，并將運行箱體積灰輸入大灰倉。 3、接高爐工長停氣通知和信號后，根據(jù)高爐風(fēng)量和煤氣發(fā)生量，停止運行箱體，除塵器切斷閥落下，關(guān)閉廠區(qū)DN3000蝶閥和插板閥，各運行箱體，管道氮氣進行置換，翻開運行設(shè)備各處放

18、散，DN1600放散改手動翻開，并通知高爐翻開除塵器放散。 4、各項操作完成后，通知高爐、調(diào)度、加壓站和熱風(fēng)爐等單位，干法停止運行。 5、干法操作完畢后通知“TRT壓差發(fā)電,干法停氣操作完畢。三單箱體檢修時的操作 1、該箱體停止前進行反吹，并卸凈該箱體內(nèi)積灰。 2、關(guān)閉出入口DN800氣動蝶閥和出入口插板閥。 3、翻開箱頂部放散，通氮氣置換。 4、在箱體頂部檢測合格后，箱體溫度降至50，方可翻開箱體上下人孔，并關(guān)閉置換氮氣，進行自然通風(fēng)，經(jīng)檢測合格前方可進入工作。四干法設(shè)備運行中緊急停氣操作 1、接高爐緊急停氣信號，立即將自動脈沖反吹箱體改為手動，關(guān)閉各箱體脈沖反吹。 2、根據(jù)高爐風(fēng)量和煤氣發(fā)

19、生量，停止運行箱體，接高爐工長通知，除塵器切斷閥落下，逐個關(guān)閉干法運行箱體出入口DN800氣動蝶閥。 3、停止反吹系統(tǒng)，根據(jù)事故情況與高爐、調(diào)度、加壓站聯(lián)系，做好大停氣的準(zhǔn)備。五大灰倉卸灰操作 1、大灰倉需卸灰時，聯(lián)系卸灰車。 2、接灰車到位后，司機與操作人員聯(lián)系好，先開DN100放風(fēng)閥，后開星形卸料器。檢查加濕機，與值班室操作人員聯(lián)系，啟動加濕機，再翻開儲灰罐下球閥，加濕機觀察孔見灰后，開始打水，將水量調(diào)至適宜開始卸灰，由值班室操作人員操作計算機開DN350卸灰球閥，汽車卸滿后關(guān)閉卸灰閥。 注意：在除塵器箱體卸灰完成后，先關(guān)卸灰球閥，輸灰介質(zhì)繼續(xù)通23分鐘后，再停贖回截止，防止輸灰管內(nèi)余灰堵塞。六高爐煤氣溫度異常時操作 高爐處于非正常運行時，荒煤氣溫度可能處于300T450或T100。 1當(dāng)煤氣溫度處于300T450時，進入布袋除塵器的半凈煤氣溫度過高，那么會燒損布袋，這時需要在高爐爐頂或重力除塵器采用噴水等降溫措施，以確保進布袋半凈煤氣溫度低于300，保證布袋除塵器正常工作。