高炉煤气系统工艺流程

武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统
4.高炉煤气干法布袋除尘系统 －主要工艺设备
序号 名 称 规格型号、数量
1
除尘器箱体规格 / 数量
滤袋规格/滤袋材质/数量
DN6000 H=23800 / 18个
φ130×7000mm / P84复合滤料 /18x498条
2
除尘器进出口电动蝶阀、电动全封 DN1000 PN0.3MPa 各18x2个 闭插板阀、补偿器
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统
高炉煤气干法布袋除尘系统
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统
4.高炉煤气干法布袋除尘系统 －工艺流程
• 荒煤气经旋风除尘器后，由半净煤气主管分配到呈二列式布置的布袋除 尘系统。净化后含尘量≤5mg/m3(标况)的精制煤气经TRT余压发电装置降 至～10kPa送至净煤气总管。 除尘器过滤方式采用外滤式，在除尘器荒煤气室，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，煤气实现精除尘 。随煤气过滤过程的不断进行， 布袋外壁上的积灰逐渐增多，过滤阻力不断增大。当阻力增大（或时间）到 一定值，DCS控制系统自动控制滤袋口上方所设置的喷吹管实施周期性或定 时、定差压的间歇脉冲氮气反吹，将覆积在滤袋的灰膜吹落至下部的灰斗中。 当灰斗中的灰尘累积到一定量时，打开除尘器灰斗下的电动球阀（常开）、 气动闸阀，灰尘卸入仓泵罐体中，再由氮气将灰尘经输灰管道气力输送至大 灰仓，灰仓集灰至一定灰位，启动卸灰阀对排灰经加湿后由输灰车运出厂区。
统正在紧张调试。
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－高炉设计参数
2. 高炉设计相关技术参数
序 号 1 炉 项 容 m3 目 技术参数 3800
最大 2 炉顶煤气压力 kPa(g)
正常 最小 最大 3 炉顶煤气发生量 Nm3/h 正常 最小 炉顶煤气温度 ℃ 煤气含尘量 g/m3
煤气含湿量 g/m3
• 洗涤塔环隙给水流量、上部给水流量测量
• 排水密封罐液位测量、报警、联锁
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统
3. 高炉煤气湿法除尘系统－主要调节回路 • 湿法除尘系统包括如下调节回路：
• 预清洗段水位调节；
• 环缝段水位调节；
• 炉顶压力调节，TRT不投入时使用；
• 洗涤塔进出口差压调节，TRT投入并调节炉顶压 力时使用。 • 全部调节系统的执行器均为液压驱动。
•
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统
4.高炉煤气干法布袋除尘系统 －主要技术参数
序号
1 2 3 4 5
名
正常工作温度
称
100-250℃
性能指标
724000/658200 m3/h DN6000 H=23800 / 18个 498/8964条 φ130×7000mm / P84复合滤料
280
220－250 ～40 724000 658200
579200
500 150－250
4 5 6
最大 正常
旋风除尘器出口 2～5 DC出口为 30～50（过热状态）
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统
高炉煤气湿法除尘系统
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统
3. 高炉煤气湿法除尘系统－工艺流程
12
5 0 34700 33300
12
5 0 25800 24800
12
10 20 23000 22300
12
10 20 19700 19100
10 发电机输出功率(kW)
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－TRT系统
5.高炉煤气余压回收透平发电（TRT）系统－主要设备
序号 名 称 规格型号、数量
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统
3. 高炉煤气湿法除尘系统－主要技术参数
脱水器出口煤气参数
序号 项 目 技术参数 12 备 注
1 2
煤气压力(kPa)
TRT不工作时
120～215
煤气温度(℃) 45 60
TRT工作时
TRT不工作时 TRT工作时
3
4
煤气含尘(mg/m3)
≤5
≤10 ≤5 ≤10
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统
4. 高炉煤气干法除尘系统－主要控制项目
除尘器箱体控制
除尘器箱体“投入”、“退出”状态控制
除尘器箱体布袋的脉冲反吹清灰控制 分流格子板吹扫控制
清堵脉冲阀控制
仓泵气力输灰控制 仓泵“投入”、“退出”状态控制 除尘器卸灰、输灰控制 大灰仓贮灰、卸灰控制 大灰仓脉冲反吹清灰 大灰仓贮灰、卸灰控制
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想
中冶南方工程技术有限公司动力事业部 刘孝清
摘要：本文介绍了武钢8号高炉煤气净化及炉顶煤气余压 回收透平发电装置（TRT）的工艺流程、设备组成、控制 过程，着重阐述了高炉煤气干、湿法除尘及TRT系统相互 切换过程及自动控制思想。 关键词：煤气净化 TRT 工艺 设备 控制
液压油系统 N2轴封系统
包括主油泵、辅助油泵、高位油箱、油冷却 器、油过滤器等
包括液压泵站，蓄能器站，控制阀台等 包括透平高压侧和低压侧两路氮气压力调节 系统及氮气低压蒸汽 引射系统。
Fra Baidu bibliotek
6
7 8
给排水系统
高低压发配电系统
包括净化水系统及净循环冷却水系统等
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统
1 0,9
Separation Efficiency
0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Dp [bar] 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
图：环缝差压与除尘效率关系曲线
气则从透平排出,经过出口插板阀及出口电动蝶阀，并入主
旁通阀后，再经洗净塔至高炉煤气主管。
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－TRT系统
5. 高炉煤气余压回收透平发电（TRT）系统－主要技术参数
序 号
1 2 3 4
干式布袋 项 目 最大
72.4 280 220 265
湿式比消夫 最大
72.4 280 60 245
1. 概
述
武钢8#号高炉，炉容3800m3，配套的燃气设施主要包 括高炉煤气净化（湿法比消夫、干法布袋）、高炉煤气余压 回收透平发电（TRT－干湿两用）、洗净塔、高炉煤气放散 塔、能源介质（高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、氮气、氧 气）的供应以及特种消防设施。 武钢8#号高炉2007年5月开工建设，初步建成后搁置近 大半年，2009年8月1日顺利投产；目前，湿法除尘系统运行 正常，TRT系统也于8月23日顺利并网发电，干法布袋除尘系
TRT不工作时
TRT工作时 TRT不工作时 TRT工作时
煤气机械水含量 (g/m3)
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统
3. 高炉煤气湿法除尘系统－主要工艺设备
序号
1 2 3
名
环缝洗涤塔
称
规格型号、数量
直径 Φ6500 高度～36米 数量1套 含喷嘴 13个、 环缝元件 3套 直径 Φ4500 高度 ～15米 数量1套 1套 包括油箱、循环泵、轴流式活塞 泵，高压过滤器、蓄能器、阀台等 2台 型式 离心泵 流量 ～750 m3/h 扬程 85米
1
主机系统
主机采用三井造船的两级干、湿两用轴流、 反动式膨胀透平机组。额定功率35000 kW， 发电机选用无刷励磁、三相交流同步发电机。 额定功率35000 kW，额定电压10.5 kV。
包括进出口电动蝶阀、插板阀、紧急切断阀、 调速阀、主旁通阀、旁通控制阀（2个）
2
大型阀门系统
3
4 5
润滑油系统
• 粗煤气从高炉炉顶引出,经旋风除尘器后进入比肖夫 洗涤塔上部预清洗段，在此煤气被喷入的洗涤水冷却和粗 除尘；随后通过3根导流管进入洗涤塔中部环缝段, 经过三 个并联的环缝洗涤元件（AGE），使煤气进一步冷却和精 除尘。环缝元件锥体的升降通过液压装置驱动并由计算机 进行控制。净煤气从洗涤塔中部引出,煤气含尘量降至 5mg/m3以下（TRT运行时10mg/m3以下）。再经旋流板 脱水器进一步脱除机械水后进入TRT机组,发电后去武钢净 煤气总管，或经主旁通阀后去净煤气总管。
高炉煤气余压回收透平发电（TRT）装置
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－TRT系统
5. 高炉煤气余压回收透平发电（TRT）系统－工艺流程 高炉煤气从主旁通阀前引出经过入口电动蝶阀、电动插 板阀、流量计量、紧急切断阀、调速阀，进入透平主机并带 动发电机做功，将煤气的压力、温度能转化为电能。高炉煤
3 4 5
6 7
氮气系统 蒸汽及保温系统
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－干法除尘系统
4. 高炉煤气干法除尘系统－主要检测项目
• • • • • • • • • • • • • • • 布袋除尘器进口荒煤气总管温度检测、报警、联锁 布袋除尘器出口净煤气总管温度检测 布袋除尘器箱体温度检测 储灰仓温度检测 布袋除尘器灰斗内灰位检测 储灰仓灰位检测（三个检测点） 布袋除尘器进出口荒煤气、净煤气总管压力检测 脉冲反吹氮气、阀门气源氮气、清堵装置氮气、输灰介质氮气压力检测及调节 脉冲反吹氮气流量、阀门气源氮气、清堵装置氮气、输灰介质氮气流量检测 大灰仓出口气体压力检测 大灰仓进口压力检测 布袋除尘器进出口总管差压检测（利用PLC计算） 1#～18#布袋除尘器进出口差压检测 1#～18#布袋除尘器箱体出口净煤气管含尘量检测、报警 净煤气总管含尘量检测、报警
除尘器布袋清灰系统 除尘器卸、输灰系统 大灰仓贮灰、卸灰系统 包括氮气包、脉冲阀、喷吹管、球阀、喷嘴 等 ；每个箱体设有2个喷吹包，每个喷吹包 有21个3寸淹没式电磁脉冲阀 。 2套 (含清堵氮气炮、仓壁振动器、卸灰球 阀、闸阀、仓泵、输灰管道等) 2套 (含DN4000储灰仓 、灰仓布袋和脉冲 清灰系统、清堵氮气炮、仓壁振动器、气动 卸灰球阀、叶轮给料机、加湿机 ) 含2个10m3氮气储气罐和4套压力调节系统 1套
立式旋流板脱水器 比肖夫液压站
4
比肖夫就地循环水泵
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统
3. 高炉煤气湿法除尘系统－主要检测和控制项目 • AGS塔入口煤气压力、温度测量
• AGS塔出口煤气流量测量（带温度、压力补正）
• AGS塔环隙差压测量调节（用于炉顶压力调节） • AGS塔预清洗段、环缝段液位测量 • 环隙出口煤气压力、温度测量 • 洗涤塔给水流量、压力、温度测量
设计点
65.82 250 160 235
设计点
65.82 250 60 215
高炉煤气发生量(万m3/h) 炉顶压力(kPa) 透平入口煤气温度(℃) 透平入口法兰处压力(kPa)
5
6 8 9
透平出口法兰处压力(kPa)
透平入口煤气含尘量(mg/ m3) 透平入口煤气机械水含量(g/ m3) 透平轴端输出功率(kW)
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－湿法除尘系统
3. 高炉煤气湿法除尘系统－顶压调节和定差压调节
• 环缝洗涤塔由两种工作模式：即炉顶压力调节模式和定差压模式。当 TRT未投入时，环缝洗涤塔应处于炉顶压力调节模式，同时完成炉顶 压力调节和煤气清洗的双重任务；当TRT投入运行并负责调节炉顶压 力时，环缝洗涤塔进入定差压工作模式。 • 两种工作模式的切换和过渡，由高炉主控室和煤气清洗/TRT操作室协 同完成。 • 为了保证煤气清洗质量，洗涤塔的差压必须大于0.03MPa。 • 当炉顶压力超过设定值时，环缝装置的锥芯下降，环缝变大，从而增 加煤气流量，使炉顶压力下降。 • 当炉顶压力下降时，环缝装置的锥芯上升，环缝缩小，从而减少煤气 流量，使炉顶压力回升。
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想
目
1. 概 述
录
2. 高炉设计相关技术参数 3. 高炉煤气湿法除尘系统 4. 高炉煤气干法布袋除尘系统 5. 高炉煤气余压回收透平发电（TRT）系统
6. 高炉煤气干、湿法除尘系统相互切换过程及控制
7. 结 语 8. 提请探讨的几个问题
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－前言
煤气处理量(Max/ave) 箱体规格型号 / 数量 单箱体/总滤袋条数 滤袋规格/滤袋材质
6 7
8 9
单箱体/总过滤面积
1423m2/25614m2
过滤风速（转换为工况) 0.24m/min / 0.27m/min（16个运行）
荒煤气 /净煤气含尘量 输灰方式 ＜10g/Nm3 / ＜5mg/Nm3 仓泵式气力输灰