高炉煤气干法除尘系统介绍

卸、输灰系统
通过输送灰尘分类可分为机械械输灰和气力输灰两种 机械输灰由除尘器下卸灰阀组、中间灰斗、中间灰斗下卸灰 阀组、埋刮板输送机、斗士提升机、大灰仓及大灰仓下加湿机组成。 目前国内高炉煤气布袋除尘装置的机械输送多采用埋刮板输送 机和斗士提升机的组合。
出灰口
D325X8 至低压净煤气总管
D325X8
D219X6
D325X8
D325X8
D1820X10
至放散塔
D325X8P
D2220X10至TRT D159X6
大 灰 仓
布 袋 除 No1 尘 器
No2 D2220X10 A A
除 No3 尘 器 A
No9 D1820X10 A
No10
D159X5 A
高炉煤气干法布袋除尘器 应用技术
上海瑞帆环境工程有限公司
高炉煤气干法布袋除尘器应用技术 主要内容

高炉煤气特性

高炉煤气净化发展过程
干法布袋除尘器系统介绍

瑞帆企业
高炉煤气干法布袋除尘器应用技术
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。 高炉气体相比其他气体具有以下特性： ①温度较高 正常：150℃ （90～250℃ ）， 短时高温320℃ ， 事故时500℃～700℃ ②压力高 1000m3以下压力～0.15MPa 1000～2000m3压力为0.15～0.22MPa 2000m3以上压力为0.2～0.28MPa 处理煤气的设备满足压力容器的条件，属于压力容器的范围GB150。 除尘器是一个个独立的圆筒状，而不是环境除尘器的方形。 ③剧毒 含有约22%-26%的CO
50°
过滤系统：
1、每个箱体包含一套过滤系统。过滤系统主要由 2 滤袋、滤袋安装机构、龙骨、花板、文氏管组 成。 3 2、滤袋：滤袋由滤布(滤料)经特殊处理后，用独 4 特的缝制技术缝制而成的园形桶状物体。滤袋 采用P84复合滤料，过滤性能好、耐高温、强度 5 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，将滤袋牢固地固定在花板 上。 4、文氏管：防止喷吹气流偏离，起引流作用 ，保 护滤袋口。 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1、滤袋安装机构 2、花板组件 板孔采用机械加工的方法获得，保证了花板的 3、文氏管 4、滤袋 5、骨架 加工精度，从而保证了滤袋安装的可靠性。
D159X5
氮 气 罐
氮气
D89X5 D89X5
DN50 D57X4 H D159X6 D159X6 I J K I J K D159X12 D159X12 I J K I J K I J K D57X4
加湿机
工艺流程
温度超260度，低于100度
荒煤气 炼铁高炉 重力除尘器 荒煤气总管
放散塔 布袋
50°
除尘器箱体：
箱体安全保护方面： 1、箱体顶部设置一套超压泄放装置。由泄爆阀和接 管组成。直径DN500，以保证箱体的安全运行。泄爆 阀膜片为不锈钢，设计爆破压力0.25MPa。 2、箱体进气口对壁设一块挡灰板，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套电荷感应式粉尘检 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。 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。
1
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。
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高炉煤气干法布袋除尘器应用技术
高炉煤气的流向
重力除尘器+旋风除尘器
湿法除尘器 TRT余压发电 热风炉 外网其他用户
高炉
初除尘
重力除尘器
精除尘
减压阀组 布袋除尘器（干法）
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高炉煤气干法布袋除尘器应用技术
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： 一、对高炉热风炉系统造成严重损害，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）的转子严重磨损，使TRT寿命大幅度降低。 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。
除尘器箱体：
1、除尘器箱体按照GB150《钢制压力容器》进行设计。 箱体为园形筒状结构，直径为φ5232mm，设计压力为 0.3MPa，箱体材料为Q235-B 。壁厚16mm 。 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、带人孔短接、电动盲板阀。 4、箱体上设置4个人孔，方便检修。 5、箱体上设有8个支座，支撑箱体。 6、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。 7、箱体上设有人工灰尘检侧口一个，方便取样化验。 8、灰斗锥度41度，远小于灰尘安息角，方便卸灰。并 设有仓壁震动器、氮气炮和氮气反送等装置 ，保证卸 灰通畅。
包头4#高炉煤气布袋除尘器（2200m3）
承德钢厂高炉煤气布袋除尘器（1260m3）
西宁钢厂高炉煤气布袋除尘器（450m3）
工艺流程
重 力 除 尘 器
D820X10
D820X10
D820X10
D820X10
D820X10
D820X10
D820X10
D820X10
D820X10
D159X6
来自重力除尘的荒煤气D2220X10
除尘器
过滤系统 净煤气
净煤气总管
减压阀组
净煤气总管
脉冲反 吹清灰 灰 尘
TRT
输灰管道
大灰仓
加湿机
运灰汽车
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。 当荒煤气温度大于260℃或低于100℃时，系统将自动关闭所有箱体进 口蝶阀，同时打开荒煤气放散阀组，进行荒煤气放散，该过程为无扰切 换，并可以有效控制高炉炉顶压力。 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。
脉冲反吹系统：
每个箱体设有二套脉冲氮气反吹系统。包括:氮气包、脉冲阀、喷 吹管、球阀等。两个喷吹包各安装17个脉冲阀。
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：可在线反吹，也可离线反吹，可连续周期性进行反吹，也 可实现定时或定压差的间歇反吹操作制度。以上反吹方式在自动化编程 中都提供，用户根据需要选用。
3、确定箱体数量
1000平米以下高炉：X>Q/(0.5*60*S)+2 2500平米以下高炉：X>Q/(0.4*60*S)+2 2500平米以上高炉：X>Q/(0.35*60*S)+2 其中X为箱体数量，Q为换算后的工况煤气量，S为单个箱体的过 滤面积。
除尘器箱体：
箱体规格： 1、内径：3000-4000mm 2、内径：5200mm，6000mm 大直径箱体优点： 1、单箱体过滤面积大，在保证合理的过滤负荷 的前提下，大幅度减少了箱体的数量。 2、占地面积小。 3、工程投资低。 4、有效地减少了箱体、阀门、仪表等设备的数 量，使得设备运行的维护工作量大大降低。 与大高炉相匹配。 缺点：直径大，加工难度高。 无法运输，只能现场加工。 花格板受力大，要做加固措施
50°
除尘器箱体：
箱体气流分布方面： 煤气气流分布对于干法布袋除尘来说是个重点、 也是难点，它设计的好坏直接影响到除尘器的使用效 果，需要从整个系统来考虑。但常被设备制造厂家所 忽略，在投资变化不大的情况下，能很大的提高除尘 器的使用效率。 1、荒煤气总管按等速管设计，使进入各个除尘器内 的煤气气量均匀。 2、除尘器进口设置导流系统，将进气支管部分伸入 除尘器内部。在进口和布袋底部之间设置板，对煤气 起导流作用，使煤气均匀向上，在除尘器内分布均匀， 防止在进口端形成涡流，使气流直接冲刷到滤袋和气 流扰动引起布袋晃动；同时能防止滤袋掉入灰斗中。 3、除尘器进口与布袋底部净空间设计较高，能让上 升的煤气有一定的自均匀的时间和空间。 4、出气口设置在箱体顶部，相比设置在侧面，在结 构上使同一箱体内各布袋过滤阻力相同，气流均匀。
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高炉煤气干法布袋除尘器应用技术
国内高炉煤气净化发展过程
第一阶段，在常压高炉后 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。 第二阶段高炉工艺改进后，炉顶压力增高： 主要采用串联可调喉口文氏管，即一文+二文； 第一文氏管降温，粗除尘，第二文氏管精除尘。压力损失大，用水量多。除尘 效果满足要求。目前国内现有的大高炉均采用湿法除尘。 第三阶段布袋除尘器 ①70年度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。滤袋材质为玻璃纤维布，易折，过滤效果差，不成功。 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）。目前中小高炉均采用干法布袋 除尘器。
除尘器系统估算
1、气量换算
Q=Q标*(273+T)/[273*(1+P)] 其中Q标是设计院提供的气量 T为高炉煤气正常温度，一般选180～200℃ P为高炉煤气压力，单位为bar，相当于0.1MPa.
2、选定箱体规格：与高炉炉容，场地大小有关。
φ4000mm箱体过滤面积为580平米 φ5200mm箱体过滤面积为1003.2或1137.2平米 φ6000mm箱体过滤面积为1338或1417.2平米
1、喷吹气包为园形筒状结构，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%。气包按压力容器设计、制造和检验，气包 上安有DN100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，材质20号钢，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 。
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串联可调喉口文氏管除尘器
DN400
D2620X10 D2620X10
D2620X10
DN400
D2620X10
D2620X10
DN150
一级文பைடு நூலகம்管
填料式灰泥捕集器
填料式灰泥捕集器
二级文氏管
干法布袋除尘器相比湿法除尘器的比较
一、优点 1、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 2、投资及运行费用低 湿法除尘要建除尘器及水处理系统 3、处理后的煤气效能高 煤气温度高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% 二、缺点 1、对温度比较敏感，煤气温度过高，过低都不行； 2、设备多，运行后维护量大。由十几台箱体并列组成，湿法一般为两 个塔。