1080m3高炉煤气净化系统技术方案

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） 250000N m3/h

（正常） 220000N m3/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/N m3

（常压）～12g/N m3

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

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。