高炉煤气干法除尘系统介绍

压力为0.3MPa。
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、电动盲板阀。
4、箱体上设置3个人孔，方便检修。
5、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。
特性
温度高 正常：150～250℃ 事故600℃
压力高 正常：0.2-0.23MPa 最大压力：0.25MPa
剧毒 含有约22%-26%的CO
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2、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10mg/m3时，对使用煤气系统造成以下危害：
首矿大昌高炉煤气 干法除尘系统
炼铁作业部：蒋文迪
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目录
国内高炉煤气净化发展过程 工艺流程
干法除尘系统组成 操作难点
事故的预防与处理 安徽首矿大昌金属材料有限公司
一、国内高炉煤气净化发展过程
1、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。
6、箱体上设有人工灰尘检测口一个，方便取样化验
。
50°
7、每个箱体灰斗上设置1套氮气炮和2套仓壁振动器
，保证卸灰通畅。
箱体安全保护和工艺优化：
1、箱体顶部设置一套超压泄放装置。采
用安全阀（型号A42Y-16C）下配明杆闸板
阀（Z41H-16C）。
2、箱体进气口对壁设一块导流板，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套粉尘
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
50°
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。
一、对高炉热风炉系统造成损害，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）的转子磨损、振动， 使TRT寿命降低。
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。
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3、国内高炉煤气净化发展过程
国内高炉煤气净化发展主要分三个阶段
（四）卸、输灰系统
通过输送灰尘分类可分为机械输灰和气力输灰两种。 我厂采用气力输灰系统。气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。
高炉
荒煤气
重力除尘器
荒煤气总管
综合管网 脱盐塔
净煤气
TRT 净煤气总管
布袋除尘器
减压阀组
灰
尘
运灰汽车
加湿机
大灰仓
输灰管道
高炉煤气流程图
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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，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。
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D2620X10 DN400
D2620X10
DN400
D2620X10
D2620X10
D2620X10
DN150
一级文氏管 二级文氏管
填料式灰泥捕集器
填料式灰泥捕集器
串联可调喉口文氏管除尘器
4、干法布袋除尘器相比湿法除尘器的比较
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
3、大灰仓上设有超压泄放装置，采用DN200安全 阀下配明杆闸板阀（Z41H-16C）。
4、大灰仓上部设有放散装置和管道连接到减压后 的净煤气管道上，大灰仓内净化后的净煤气或氮气进 入主管网或放空。
5、大灰仓灰斗上设蒸汽保温盘管，对灰斗进行加 热保温，防止结露和粉尘结块。大灰仓整体保温，采 用超细玻璃棉毡，外包镀锌铁皮。
4、氮气由10m3氮气储罐供给，高压净煤气由净煤气总管 接入，消耗介质量约1500m3/h（输灰期间）。
5、在每排输灰管道进入大灰仓前，安装一个气动球阀。 6、检测标准：根据温度检测。当灰斗上部热电偶检测 温度开始下降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。
1
高炉采用 常压操作
煤气除尘采用洗涤塔+固定喉口文氏管，煤气压力低， 只有30～40Pa，除尘效果差。为增加除尘效率，在 其后增加静电除尘器。
高炉工艺改
2 进后，炉顶
压力增高
3 布袋除尘器
主要采用串联可调喉口文氏管，即一文+二文（或 环 缝洗涤塔）。压力损失大，用水量多。除尘效果满 足要求。
①70年代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，过滤效果差。 ②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）。目前大多数高炉均采用干法布袋除尘器。
5
、文氏管组成。
2、滤袋：滤袋采用超细氟美斯9806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1、滤袋安装机构 2、花板组件
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来自重力除尘的荒煤气D2220X10
重 力 除 尘 器
D325X8 至低压净煤气总管
D325X8P
D219X6
D325X8 D325X8
D1820X10
至放散塔
D325X8
D820X10 D820X10 D820X10
D820X10
大 灰 仓
加湿机 出灰口
布
袋
除 No1
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d bc
（五）大灰仓
1、大灰仓为圆形筒状结构，直径为φ 5200mm， 高17750mm。上部采用正椭圆形封头，下部采用锥 形灰斗。
2、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。
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脉冲反吹系统：
每个箱体设有二套脉冲氮气反吹系统。 反吹介质：反吹介质为氮气，脉冲用氮气压力为0.3～0.4MPa，小时 用量约为1000m3。 反吹方式：在线反吹，离线反吹；连续周期性反吹，定时反吹，定压 差反吹。
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（三）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0.1秒。
1、喷吹气包为圆形筒状结构，气包直径为426mm。一般在脉冲喷吹后气 包内压降不超过原来储存压力的20%。气包上安有进气口，安全阀、就地压 力表、排污阀、放气阀。
2、喷吹管的直径为89mm，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0.5～1.0mm。
荒煤气主管： 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 为使煤气均匀的分配到11个箱体中，荒煤气主管按等速管设计。 因荒煤气含尘量比较大，为防止管道磨损剧烈，在荒煤气主管内表面进行耐
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D325X6至减压后净煤气总管
煤气管道 氮气
箱体灰斗
泄灰阀门 输灰管道
大灰仓
卸、输灰系统示意图
1、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。
2、输灰管道为无缝钢管内壁衬陶瓷，增加管道的耐磨 性能。输送气体压力低，输送能力大。
3、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。
4、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 0.35～0.45Mpa，以满足脉冲反吹系统的使用要求。
5、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。
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（七）煤气管道及阀门
D820X10
e
h
e1
1500
e4 j1
a
a
p1 φ4020
4000
1000
p2
k2 k1
m
p3
k4
k3
（六）氮气系统
1、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。
2、在除尘器装置中设2个10m3氮气储气罐，氮气气源压力不小于 0.8MPa。
3、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0.02-0.05MPa，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 动阀门使用要求；另一套压力调节系统将氮气压力调节至约0.5～0.6Mpa， 以满足氮气炮的使用要求。
No2
尘
器
D2220X10
A
A
除 No3
No9
尘
器
D1820X10
A
A
No10 A
D820X10 D820X10
D820X10 D820X10
DN50
I
I
I
I
I
J
J
J
J
J
K
K D159X12
K
K
K
D159X12
D820X10
D159X6
D2220X10至TRT
D159X5
D159X5
D89X5
D89X5
6、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。
50°
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1
（二）过滤系统：
2
3
1、每个箱体包含一套过滤系统。过滤系
4
统主要由滤袋、滤袋安装机构、龙骨、花板
固定在花板上。
3、文氏管 4、滤袋 5、骨架
1
2
3
4、文氏管：防止喷吹气流偏离，起引流
Байду номын сангаас
4
作用 ，保护滤袋口。
5
5、龙骨：在受压时不发生变形，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
的可靠性和严密性。
1、滤袋安装机构 2、花板组件 3、文氏管 4、滤袋 5、骨架
由十几台箱体并列组成， 设备多，运行后维护量大。
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包头4#高炉煤气布袋安除徽首尘矿大器昌（金属2材20料0有m限3）公司
承德钢厂高炉煤气布安袋徽除首矿尘大昌器金（属材1料26有0限m公3）司
西宁钢厂高炉煤气布袋除尘器（450m3） 安徽首矿大昌金属材料有限公司
二、工艺流程
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。
D57X4 H D159X6
D57X4 D159X6
干法除尘系统工艺流程图
D159X6
氮 气 氮气 罐
三、干法除尘系统组成
干法除尘系统
除尘器箱体 过滤系统
脉冲反吹系统 卸、输灰系统
大灰仓 氮气系统 煤气管道及阀门
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（一）除尘器箱体：
1、箱体为圆形筒状结构，外径为φ 5224mm，设计
优
投资费用低
湿法除尘要建除尘器及水处理系统
点
煤气效能高
煤气温度高50～100℃，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%
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干法除尘的缺点
对温度比较敏感， 煤气温度过高，过低都不行。
对煤气中蒸汽含量要求过高