高炉煤气处理系统 高炉冶炼过程中,从炉顶排岀大量煤气,其中含有℃O、H:、CH。等可燃气体,可以作为热风炉、焦炉、 加热炉等的燃料。但是由高炉炉顶排出的煤气温度为150~300℃C,标态含有粉尘约40~100g/m。。如果直 接使用,会堵塞管道,并且会引起热风炉和然烧器等耐火砖衬的侵蚀破坏。因此,高炉煤气必须除尘后才能作 为燃料使用 煤气除尘设备分为湿法除尘和干法除尘两种。 湿法除尘常采用洗涤塔—文氏管一脱水器系统,或·级文氏管一脱水器一二级文氏管一脱水器系统。高 压高炉还须经过调压阀组一消音器一快速水封阀或插板阀,常压高炉当炉顶压力过低时,需增设电除尘器,经 过湿法净化系统后,煤气含尘量可降到小于10mg/m。,温度从150~300℃降到35~55C左右,含水量可 达7~205/m。,湿法净化系统流程如图8-1所示。 重力 文 文 调压阀组 除尘器 脱水器脱水器 消声器 柜 插余压插 板 板 阀发电阀 图8-1湿法净化系统流程图 干法除尘有两种,一种是用耐热尼龙布袋除尘器(BD(:),另一种是用干式电除尘器(EP)。为确保BDC人口 最高温度小于240℃,EP人口最高温度小于350rC,在重力除尘器加温控装置或在重力除尘器后设蓄热缓冲 器。当高炉开炉时、高炉休风、复风前后以及干式净化设备岀现故障时,需要用并联的湿法系统净化,此时由 图8—2中两蝶阀切换系统完成。经过干法净化系统煤气含尘量可降到小于5mg/m。,在千式除尘器后采用水 喷雱冷却装置使煤气温度降到余压发电机組(TRηλ口的允许温度125~175℃,TRT岀口煤气需要经洗净塔脱 除煤气中的氯离子,以免对管道腐蚀,同时温度降至40℃C饱和温度。 评价煤气除尘设备的主要指标 (1)生产能力。生产能力是指单位时间处理的煤气量,一般用每小时所通过的标准状态的煤气体积流量来表 (2)除尘效率。除尘效率是指标ⅶ准状态下单位体积的煤气通过除尘设备后所捕集下来的灰尘重量占除尘前所 含灰尘重量的百分数。可用下式计算: x100%
高炉煤气处理系统 高炉冶炼过程中，从炉顶排出大量煤气，其中含有CO、H：、CH。等可燃气体，可以作 为热风炉、焦炉、 加热炉等的燃料。但是由高炉炉顶排出的煤气温度为150～300℃，标态 含有粉尘约40～100g／m。。如果直 接使用，会堵塞管道，并且会引起热风炉和燃烧器等耐火砖衬的侵蚀破坏。因此，高炉煤气必须除尘后才能作 为燃料使用。 煤气除尘设备分为湿法除尘和干法除尘两种。 湿法除尘常采用洗涤塔一文氏管一脱水器系统，或一级文氏管一脱水器一二级文氏管 一脱水器系统。高 压高炉还须经过调压阀组一消音器一快速水封阀或插板阀，常压高炉当 炉顶压力过低时，需增设电除尘器，经 过湿法净化系统后，煤气含尘量可降到小于10mg／m。，温度从150～300℃降到35～55‘C左右，含水量可 达7～20s／m。，湿法净化系统流程如图8—1所示。 干法除尘有两种，一种是用耐热尼龙布袋除尘器(BD(：)，另一种是用干式电除尘器 (EP)。为确保BDC人口 最高温度小于240℃，EP人口最高温度小于350rC，在重力除尘器加温控装置或在重力除尘器后设蓄热缓冲 器。当高炉开炉时、高炉休风、复风前后以及干式净化设备出现故障时，需要用并联的湿法系统净化，此时由 图8—2中两蝶阀切换系统完成。经过干法净化系统煤气含尘量可降到小于5mg／m。，在干式除尘器后采用水 喷雾冷却装置使煤气温度降到余压发电机组(TRT)入口的允许温度125～175℃，TRT出口煤气需要经洗净塔脱 除煤气中的氯离子，以免对管道腐蚀，同时温度降至40℃饱和温度。 评价煤气除尘设备的主要指标： (1)生产能力。生产能力是指单位时间处理的煤气量，一般用每小时所通过的标准状态的煤气体积流量来表 示。 (2)除尘效率。除尘效率是指标准状态下单位体积的煤气通过除尘设备后所捕集下来的灰尘重量占除尘前所 含灰尘重量的百分数。可用下式计算：
式中——除尘效率,% m1、m2——入口口和出口煤气标态含尘量,g/m3或mg/m3 酒水 重力 文 二文 调压阀组 除尘器脱水器 脱水器 消声器 蓄热缓冲器 或重力除尘插 电除尘器 插蝶 器用水喷雾 或 板一阀 阀 煤气柜↑洗净塔 布袋除尘器 装置 栖水 余压发电 图82干法净化系统流程图 用这个公式来表示除尘效率是很不严格的,因为它没有说明灰尘粒径的大小及灰尘的物理性质。因此,对于 不同粒径和不同物理性质的灰尘是不能用这个公式来加以比较的。各种除尘设备对不同粒径灰尘的除尘效率见 表8—1 表81部分除尘设备的除尘效率 效率 除尘器名称 灰尘鞍度,≥50m灰尘教度,5-50m灰尘教度,1~5m 重力除尘器 旋风除尘器 洗涤塔 湿式电除尘器 99 98 文氏管 布袋除尘器 3)压力降。压力降是指煤气压力能在除尘设备内的损失,以人口和出口的压力差表示。 (4水的消耗和电能消耗。水、电消耗一殷以毎处理1000m。标态煤气所消耗的水量和电量表示。 评价除尘设备性能的优劣,应综合考虑以上指标。对髙炉煤气除尘的要求是生产能力大、除尘效率髙、压力 损失小、耗水量和耗电量低、密封性好等。 8.1煤气除尘设备及原理 8.1.1粗除尘设备 粗除尘设备包括重力除尘器和旋风除尘器。 8.1.1.1重力除尘器
式中 ——除尘效率，％； m1、m2——入口口和出口煤气标态含尘量，g／m3或mg／m3 . 用这个公式来表示除尘效率是很不严格的，因为它没有说明灰尘粒径的大小及灰尘的物理性质。因此，对于 不同粒径和不同物理性质的灰尘是不能用这个公式来加以比较的。各种除尘设备对不同粒径灰尘的除尘效率见 表8—1。 (3)压力降。压力降是指煤气压力能在除尘设备内的损失，以人口和出口的压力差表示。 (4)水的消耗和电能消耗。水、电消耗一般以每处理1000m。标态煤气所消耗的水量和电量表示。 评价除尘设备性能的优劣，应综合考虑以上指标。对高炉煤气除尘的要求是生产能力大、除尘效率高、压力 损失小、耗水量和耗电量低、密封性好等。 8．1煤气除尘设备及原理 8．1．1粗除尘设备 粗除尘设备包括重力除尘器和旋风除尘器。 8．1．1．1 重力除尘器
重力除尘器是高炉煤气除尘系统中应用最广泛的一种除尘设备,其基本结构见图8--3,其除尘原理是煤气 经中心导入管后,由于气流突然转向,流速突然降低,煤气中的灰尘颗粒在惯性力和重力作用下沉降到除尘器 底部。欲达到除尘的目的,煤气在除尘器内的流速必须小于灰尘的沉降速度,而灰尘的沉降速度与灰尘的粒度 有关。荒煤气中灰尘的粒度与原料状况及炉顶压力有关。 设计重力除尘器的关键是确定其主要尺寸——圆筒部分直径和高度,圆筒部分直径必须保证煤气在除尘器 一内流速不超过0.6~1.0m/s,圆筒部分高度应保证煤气停留时间达到12~155。可按经验直接确定,也可按 下式计算 重力除尘器囻筒部分直径D(m D=113 式中Q—煤气流量,m3/s; ——煤气在圆筒内的速度,约0.6~1.0m/s。高压操作取高值 除尘器圆筒部分高度H(m): H gt t—煤气在圆筒部分停留时间,一般12~155,大高炉取低值 除尘器截面积,m 计算出圆筒部分直径和高度后,再校核其高径比H/D,其值一般在1.00~1.50之间,大高炉取低值
重力除尘器是高炉煤气除尘系统中应用最广泛的一种除尘设备，其基本结构见图8—3，其除尘原理是煤气 经中心导入管后，由于气流突然转向，流速突然降低，煤气中的灰尘颗粒在惯性力和重力作用下沉降到除尘器 底部。欲达到除尘的目的，煤气在除尘器内的流速必须小于灰尘的沉降速度，而灰尘的沉降速度与灰尘的粒度 有关。荒煤气中灰尘的粒度与原料状况及炉顶压力有关。 设计重力除尘器的关键是确定其主要尺寸——圆筒部分直径和高度，圆筒部分直径必须保证煤气在除尘器 一内流速不超过0.6～1.0m／s，圆筒部分高度应保证煤气停留时间达到12～15s。可按经验直接确定，也可按 下式计算： 重力除尘器圆筒部分直径D(m)： 式中Q——煤气流量，m3／s； v ——煤气在圆筒内的速度，约0．6～1．0m／s。高压操作取高值 除尘器圆筒部分高度H (m)： t——煤气在圆筒部分停留时间，一般12～15s，大高炉取低值； F——除尘器截面积，m。 计算出圆筒部分直径和高度后，再校核其高径比H／D，其值一般在1．00～1．50之间，大高炉取低值
图8-3重力除尘器 1一煤气下降管,2一除尘器;3—清灰口; 4一中心导入管;5—塔前管 除尘器中心导人管可以是直圆筒状,也可以做成喇叭状,中心导入管以下高度取决于贮灰体积,一般应满足 3天的贮灰量。除尘器内的灰尘颗粒干燥而且细小,排灰时极易飞扬,严重影响劳动条件并污染周围环境,目前 多采用螺旋清灰器排灰j改善了清灰条件。螺旋清灰器的构造见图8 图84螺旋清灰器 1一筒形给料器,2一出灰槽,3—螺旋推进器;4一喷嘴,5-水和灰泥的出口;6一排气管
除尘器中心导人管可以是直圆筒状，也可以做成喇叭状，中心导入管以下高度取决于贮灰体积，一般应满足 3天的贮灰量。除尘器内的灰尘颗粒干燥而且细小，排灰时极易飞扬，严重影响劳动条件并污染周围环境，目前 多采用螺旋清灰器排灰j改善了清灰条件。螺旋清灰器的构造见图8—4
通常,重力除尘器可以除去粒度大于30〃m的灰尘颗粒,除尘效率可达到80%,出口煤气含尘可降到2 10g/m3,阻力损失较小,一般为50~200Pa 8.1.1.2旋风除尘器 旋风除尘器的工作原理见图8—-5。含尘煤气以10~20m/s的标态流速从切线方向进入后,在煤气压力能的 作用下产生回旋运动,灰尘颗粒在离心力作用下,被抛向器壁集积,并向下运动进入积灰器。 旋风除尘器一般采用10mm左右的普通钢板焊制而成,上部为圆筒形,下部为圆锥形,其顶部的中央为圆形 出口。煤气由顶部—侧的矩形断面进气管引入。矩形管断面积_般按气流速度14~20m/s计算确定。圆筒部 分的高度一般与圆筒直径接近;锥体部分的长度一般为圆筒部分直径的2.5倍。顶部排气管通常插入到除尘器 的囻筒内,与圆筒壁构成气流的环形通道。环形通道越小,气流速度越大,除尘效率越髙,但气流阻损增加。 一般出口管直径为除尘器圆筒直径的40%~50%。出口管插入除尘器的深度越小,气流阻损越小,但最低也要 低于进气口的下沿,以避免气流短路,降低除尘效率;最大插入深度不能与圆锥部分的上沿在同一平面,以免 影响气流运动。 旋风除尘器可以除去大于20Hm的粉尘颗粒,压力损失较大,为500~1500Pa,因此,高压操作的高炉一 般不用旋风除尘器,只是在常压高炉和冶炼铁合金的高炉还有使用旋风除尘器的
通常，重力除尘器可以除去粒度大于30 m的灰尘颗粒，除尘效率可达到80 %，出口煤气含尘可降到2～ 10g／m3，阻力损失较小，一般为50～200Pa。 8．1．1．2旋风除尘器 旋风除尘器的工作原理见图8—5。含尘煤气以10～20m／s的标态流速从切线方向进入后，在煤气压力能的 作用下产生回旋运动，灰尘颗粒在离心力作用下，被抛向器壁集积，并向下运动进入积灰器。 旋风除尘器一般采用10mm左右的普通钢板焊制而成，上部为圆筒形，下部为圆锥形，其顶部的中央为圆形 出口。煤气由顶部一侧的矩形断面进气管引入。矩形管断面积一般按气流速度14～20m／s计算确定。圆筒部 分的高度一般与圆筒直径接近；锥体部分的长度一般为圆筒部分直径的2．5倍。顶部排气管通常插入到除尘器 的圆筒内，与圆筒壁构成气流的环形通道。环形通道越小，气流速度越大，除尘效率越高，但气流阻损增加。 一般出口管直径为除尘器圆筒直径的40％～50％。出口管插入除尘器的深度越小，气流阻损越小，但最低也要 低于进气口的下沿，以避免气流短路，降低除尘效率；最大插入深度不能与圆锥部分的上沿在同一平面，以免 影响气流运动。 旋风除尘器可以除去大于20 m的粉尘颗粒，压力损失较大，为500～1500Pa，因此，高压操作的高炉一 般不用旋风除尘器，只是在常压高炉和冶炼铁合金的高炉还有使用旋风除尘器的