2020高炉煤气干法设计规范
《钢铁煤气储存输配通用规范》标准全文
工程建设强制性国家规范《钢铁煤气储存输配通用规范》（征求意见稿）2020年11月1总则 (1)2基本规定 (2)3规划 (6)4勘察和测量 (7)5设计 (9)5.1.气源 (9)5.2.净化 (9)5.3.储存 (13)5.4.输配 (16)6施工及验收 (22)6.1.一般规定 (22)6.2.施工 (22)6.3.验收 (25)7运行、维护和拆除 (27)7.1.一般规定 (27)7.2.运行、维护和拆除 (27)起草说明 (32)1General provisions (1)2Basic requirements (2)3Planning (6)4Investigation and survey (7)5Design (9)5.1Gas source (9)5.2Gas purification (9)5.3Gas storage (13)5.4Gas transportation and distribution (16)6Construction and acceptance (22)6.1 General requirement (22)6.2 Construction (22)6.3 Acceptance (25)7Operation,maintenance and removal (27)7.1 General requirement (27)7.2 Operation, maintenance and removal (27)1.0.1为保障人身和公共安全，保证钢铁煤气工程建设质量和煤气系统安全运行，节约资源，保护环境，强化政府监管，依据国家有关法律、法规，制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建的钢铁煤气工程的规划、勘察、设计、施工、运行维护和拆除。
本规范不适用于焦化厂内和发生炉煤气站内的煤气生产设施的规划、勘察、设计、施工、运行维护和拆除。
1.0.3当钢铁煤气工程采用的新材料、新设备、新技术和新工艺与本规范的规定不一致或者本规范无相关要求时，应进行合规性判定。
干法除尘技术
莱钢3#高炉(750 m3)全干式煤气布袋除尘已顺利运行近4年,相比较湿法除尘各项指标效果明显。表2为莱钢3#高炉煤气除尘改造前后的指标对比。
国外应用
据调查,日本在役的大型高炉中,采用了全干法除尘11座、干湿两用的有29座,湿法除尘的有18座。据了解,在日本住友金属工业公司鹿岛厂2# 4800 m3高炉、神户制钢公司加古川厂3# 4500 m3高炉、JFE千叶厂6# 5153 m3高炉均已采用干法除尘。
高炉煤气干法除尘技术优点
更新时间：09-7-31 11:35
高炉煤气干法除尘主要应用技术
更新时间：09-7-30 高炉上的高炉煤气布袋除尘的箱体的直径一般在φ2.6m～φ3.2m之间，个别高炉的箱体的直径做到φ4.0m，在大高炉煤气布袋除尘的箱体基本上采用φ5.2m直径的箱体，在唐钢3200m3高炉上采用了φ6.0m直径的箱体。大直径箱体的应用具有减少投资、节省占地、简化操作等优点，但也带来如下问题:
5）采用气体输送技术，输灰效果好，成本低，且不产生二次污染。
高炉煤气干法除尘工艺流程
更新时间：09-7-30 18:21
目前各高炉采用干式煤气布袋除尘技术的工艺主要有2种:①外滤式脉冲小布袋除尘;②干式煤气布袋除尘。干式煤气布袋除尘采用的是内滤式加压反吹大布袋除尘,该系统在运行中存在对滤袋质量要求较高(目前滤料均为进口) ,系统设备繁多、操作复杂、清灰效果差、反吹时影响高炉顶压等不利因素,后经多年技术改进,现在基本可以满足运行需要,但在全国范围使用较少。而外滤式脉冲小布袋除尘是近几年才发展起来的成熟技术,也是目前国内煤气除尘采用的主流技术,该技术操作简单、除尘效率高、运行稳定安全,图1为该系统工艺。
高炉煤气除尘系统.
高炉煤气处理系统一．煤气处理包括：（1）除尘；（2）脱水。
二．煤气除尘设备及原理（1）除尘流程a.除尘的原因及目的；高炉冶炼过程中，从炉顶排出大量煤气，其中含有CO、H2、CH4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150～300ºC,标态含有粉尘约40～100 g/m3。
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。
b.煤气除尘设备：湿法除尘、干法除尘。
湿法除尘：干法除尘：干法除尘有两种，一种是用耐热尼龙布袋除尘器，另一种是干式电除尘器。
（2）设备a.粗除尘设备：重力除尘器、旋风除尘器重力除尘器：利用自身的重力使尘粒从烟尘中沉降分离的装置。
重力除尘器除尘原理是突然降低气流流速和改变流向，较大颗粒的灰尘在重力和惯性力作用下，与气分离，沉降到除尘器锥底部分。
属于粗除尘。
重力除尘器上部设遮断阀，电动卷扬开启，重力除尘器下部设排灰装置。
重力除尘器是借助于粉尘的重力沉降，将粉尘从气体中分离出来的设备。
粉尘靠重力沉降的过程是烟气从水平方向进入重力沉降设备，在重力的作用下，粉尘粒子逐渐沉降下来，而气体沿水平方向继续前进，从而达到除尘的目的。
在重力除尘设备中，气体流动的速度越低，越有利用沉降细小的粉尘，越有利于提高除尘效率。
因此，一般控制气体的流动速度为1—2m／s，除尘效率为40％一60％。
倘若速度太低，则设备相对庞大，投资费用增高，也是不可取的。
在气体流速基本固定的情况下，重力除尘器设计得越长，越有利于提高除尘效率，但通常不宜超过10m长。
旋风除尘器：除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。
影响除尘效率的因素1、进气口旋风除尘器的进气口是形成旋转气流的关键部件，是影响除尘效率和压力损失的主要因素。
切向进气的进口面积对除尘器有很大的影响，进气口面积相对于筒体断面小时，进人除尘器的气流切线速度大，有利于粉尘的分离。
包钢高炉煤气全干法除尘的应用与探讨
ｒ∞ Ｐａｔ Ｂ ｏ ｕＩ ｎ ａｄ Ｓｅｌ（ｒｕ ）Ｃ ． ａｔ ，ＩｎｒＭｏｇ ｌ，０４ １，Ｃ ｉａ Ｇ ｌ ， ａｔ ｒ ｎ ｔ Ｇｏｐ ｏ ｎ ｏ ｏ ｅ ，Ｂ ｏ ｕ ｎｅ ｎｏｉ １ ０ ０ ｈｎ） ｏ ａ
【 ｂｔａｔ Ｔ ｅ ｄ ｕｔ ｇ ｐｏｅｓｆ ｌ ｔｆ ａｅ ｇ ｆＢ ｏ ｕ Ｉ ｎ ａｄ Ｓ ｅ Ａ ｓ ｃ】 ｈ ｒ ｄ ｓｎ ｒ ｓ ｏ ｂａ ｕ ｃ ａ ｏ ａｔ ｒ ｎ ｔ ｌ ｒ ｙ ｉ ｃ ｒ ｓ ｒ ｓ ｏ ｏ ｎ ｅ
图 １ 煤气 干法布袋 除尘系统 工艺流程
当荒煤气温度过高 （ 超过 ２ ０℃） ８ 或过低 （ 低于 １０℃） ， ２ 时 系统将 自动关闭所有除尘器箱体煤气人 口蝶阀， 同时打开荒煤气放散阀组 ， 通过煤气放散塔 进行荒煤气放散。
２２ 单 个布袋 除 尘器 箱体 的 工艺简 介 ．
部采用锥形灰斗 。 箱体 由荒煤气室、 净煤气室、 灰斗 、 滤袋、 氮气脉冲反吹装置 、 煤气进出口全封闭余压插
板阀和气动密闭蝶阀及下端 ｘ Ｙ、 卸灰阀组组成。 、 ｚ 布袋除尘器箱体简图如图 ２ 。 高炉煤气干法布袋除尘装置是利用滤袋来捕获 煤气中的粉尘 ， 达到煤气净化 目的的。 整个除尘器的
ｍ ｍ ，
２ 干法布袋 除尘工艺流 程
２１ 干法布袋 除 尘 系统工 艺流 程 ．
布袋除尘器箱体为圆筒状结构 ，直径为 ５２ ２ ３ 高 ２ ０ ｍ ３ ５０ ｍ 。上部采用标准椭圆形封头 ， 下
高炉煤气 经重力 除尘器及旋风 除尘器 粗除尘 后， 由荒煤气总管分配到每个除尘器箱体中， 净化后 的煤气从除尘器箱体上部 出气 口汇人净煤气 出口总 管， 再经减压阀组或 Ｔ Ｔ后 ， Ｒ 经过煤气冷却塔冷却 ， 最后进入净煤气管网。
焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气
焦炉煤气的安全控制2010-3-13 11:05:35 来源:西安斯沃工业自动化科技有限公司一、冶金煤气的来源煤气是冶金生产的副产品和重要能源，生产和使用量大。
冶金煤气主要有焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气。
炼焦炭时产生的煤气叫焦炉煤气；将焦炭送到高炉去炼铁，它是作为还原剂使用的，把铁矿石中的铁还原出来，焦炭就生成了煤气----高炉煤气；还原过程中有多的炭浸入，铁含炭高，需要脱炭，脱炭即为炼钢，脱炭产生煤气----转炉煤气。
炼焦、炼铁、炼钢过程中煤气的发生量很大：焦炉煤气：500m3-600m3/t高炉煤气：1000m3-1400m3/t回收转炉煤气：50m3-100m3/t冶金煤气是冶金能耗的大头，占能耗的53%，冶金煤气是冶金企业的副产品，有效利用冶金煤气也是企业节能降耗的重要途径。
如转炉回收得好，可以实现负能炼钢。
二、冶金煤气的危险性煤气是混合物，由于成份不一样，煤气体现的危险性不一样。
从安全的角度，最关心的是一氧化炭、氢气、甲烷三种成份，他们既是危险成份，也是有用成份，具有较高的热值。
体现煤气的毒性上，实际主要是一氧化炭，煤气中毒，主要是一氧化炭中毒。
煤气中的氢气和甲烷具有爆炸性，爆炸极限越低，煤气爆炸性越强。
见下表：成分煤气种类COH2CH4爆炸范围焦炉煤气6-958-6022-254.5-35.8高炉煤气26-292.0-3.00.1-0.435.0-72.0转炉煤气63-662.0-3.012.5-74.0铁合金炉煤气60-6313-150.5-0.87.8-75.07发生炉煤气27-317-1016-1821.5-67.5通过这个表格看出来，焦炉煤气中CO含量比较底，毒性最小，但爆炸性下限最低，爆炸性很强；转炉煤气CO最高，含量占60-70％，毒性相当厉害。
高炉煤气既有毒性，又有爆炸性，但有所区别。
所有的煤气都具有毒性和火灾爆炸危险性。
n 焦炉煤气容易爆炸（毒性相对较低）焦炉煤气爆炸下限5.5%左右，接近甲烷、氢气。
高炉煤气设计规范
高炉煤气干法布袋除尘器设计规范1 总则1.0.1为在高炉煤气干法布袋除尘设计中贯彻执行国家法律法规和有关技术经济政策，做到设计先进、经济合理、安全适用，特制定本规范。
1.0.2本规范适用于低压脉冲布袋除尘和反吹风大布袋除尘两种高炉煤气布袋除尘。
1.0.3本标准适用于高炉煤气干法布袋除尘的新建、扩建和改造设计。
1.0.4高炉煤气干法布袋除尘设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2.0.1气体的标准状态 standardized status of gas温度为0℃，大气压力为101.325kPa时的气体状态。
2.0.2工况气体流量 flow rate of the actual treated gas在实际工作温度、湿度、压力下进入除尘器的气体流量。
2.0.3工况系数 working condition coefficient工况体积与标况体积的比值称为工况系数。
2.0.4过滤负荷；气布比 surface load；air to cloth ratio单位时间内单位有效过滤面积上通过的含尘气体量，单位是m3/m2 h。
2.0.5过滤风速 filtration velocity含尘气体流过滤布有效面积的表观速度，单位是m/min。
2.0.6荒煤气 untreated gases未经净化的煤气，又称粗煤气。
2.0.7净煤气 treated gases；clean gases经过净化后、含尘量达到国家标准的清洁煤气。
2.0.8 干法除尘 dry dust collector不用水的烟气、煤气净化除尘工艺，和其相对应的是湿法除尘。
干法除尘工艺有布袋除尘，电除尘，重力除尘，旋风除尘，颗粒层除尘等工艺。
流程只有干法而无湿法除尘备用，称为干法除尘。
2.0.9干法布袋除尘 dry bag filter布袋除尘过滤净化烟气、煤气的除尘工艺。
2.0.10 脉冲布袋除尘器 pulse jet type bag filter采用气体喷射方法清除滤袋积灰的一种布袋除尘器。
最新高炉煤气干法设计规范
精选范文、公文、论文、和其他应用文档，希望能帮助到你们！最新高炉煤气干法设计规范目次1 总则2 术语3 工艺流程与设备3.1 一般规定3.2 工艺流程4 本体设备4.1一般规定4.2 设计与制造5 袋料型与滤袋规格6 卸、输灰工艺6.1 一般规定6.2 卸、输灰工艺7 电气、自动化控制与检测7.1 电气7.2自动化控制与检测高炉煤气干法设计规范1 总则1.0.1为在高炉煤气干法布袋除尘设计中贯彻执行国家法律法规和有关技术经济政策，做到设计先进、经济合理、安全适用，特制定本规范。
1.0.2本规范适用于低压脉冲布袋除尘和反吹风大布袋除尘两种高炉煤气布袋除尘。
1.0.3本标准适用于高炉煤气干法布袋除尘的新建、扩建和改造设计。
1.0.4高炉煤气干法布袋除尘设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2.0.1气体的标准状态温度为0℃，大气压力为101.325kPa时的气体状态。
2.0.2工况气体流量在实际工作温度、湿度、压力下进入除尘器的气体流量。
2.0.3工况系数工况体积与标况体积的比值称为工况系数。
2.0.4过滤负荷；气布比单位是m3/m2 h。
单位时间内单位有效过滤面积上通过的含尘气体量2.0.5过滤风速含尘气体流过滤布有效面积的表观速度，单位是m/min。
2.0.6荒煤气未经净化的煤气，又称粗煤气。
2.0.7净煤气经过净化后、含尘量达到国家标准的清洁煤气。
2.0.8 干法除尘不用水的烟气、煤气净化除尘工艺，和其相对应的是湿法除尘。
干法除尘工艺有布袋除尘，电除尘，重力除尘，旋风除尘，颗粒层除尘等工艺。
流程只有干法而无湿法除尘备用，称为干法除尘。
2.0.9干法布袋除尘布袋除尘过滤净化烟气、煤气的除尘工艺。
2.0.10 脉冲布袋除尘器采用气体喷射方法清除滤袋积灰的一种布袋除尘器。
2.0.11反吹风布袋除尘采用反吹风机逆向反吹方式清除滤袋表面积灰的布袋除尘器。
2.0.12隔断装置凡在系统无异常状况下，处于关闭、封止状态，其承受介质压力在设计允许范围内，具有煤气不泄漏到被隔断区域功能的装置。
高炉煤气烟气处理
一、烟气除尘——高炉煤气干法布袋除尘高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类,目前我国500m3级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘,而1000m3级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少;高炉煤气干法布袋除尘技术是钢铁行业重要的综合节能环保技术之一,以其煤气净化质量高、节水、节电、投资省、运行费用低、环境污染小等优点,优于传统的湿法洗涤除尘工艺, 属于环保节能项目,位于国家钢铁行业当前首要推广的“三干一电”高炉煤气干法除尘、转炉煤气干法除尘、干熄焦和高炉煤气余压发电之首;是国家大力推广的清洁生产技术;1、工艺流程与设备系统组成1 干法除尘由布袋除尘器、卸、输灰装置包括大灰仓、荒净煤气管路、阀门及检修设施、综合管路、自动化检测与控制系统及辅助部分组成;2 炉顶温度长期偏高的高炉宜在布袋除尘之前增设降温装置,有热管换热器和管式换热器两类,应优先选用热管式换热器;过滤面积1 根据煤气量含煤气湿分,以下同和所确定的滤速计算过滤面积计算公式：其中 F——有效过滤面积 m2Q——煤气流量m3/h工况状态V——工况滤速 m/min2 工况流量;在一定温度和压力下的实际煤气流量称为工况流量;以标准状态流量乘以工况系数即为工况流量;3工况系数工况体积或流量和标况体积或流量之比称为工况系数,用η表示;计算公式：其中 η——工况系数Q 0——标准状态煤气流量m 3/hQ ——工况状态煤气流量m 3/hT 0——标准状态0℃时的绝对温度273Kt —— 布袋除尘的煤气温度℃P —— 煤气压力表压MPaP 0——标准状态一个工程大气压,为 MPa当t 值按煤气平均温度165℃计算时上述公式简化为：η=1.0P P 此时工况系数η与压力关系见表3—2; 温度取值不同,数值略有变化;表3—2 工况系数η与压力关系煤气放散1 除尘器箱体、前置换热器、荒净煤气主管和密封式眼镜阀应设煤气放散管;2荒煤气总管尾端应设引气用放散管;放散管设置应符合煤气安全规程,管口宜设点火装置;3引气用放散管必须设置可靠隔断装置;予防腐蚀1部分干法除尘煤气冷凝水腐蚀性强,波纹膨胀器材质应当优先选用耐腐蚀不锈钢材料,管壁适当加厚,管道内壁涂以防腐蚀涂料,涂刷前焊缝处仔细打磨;2可设置喷碱液或喷水装置;3煤气管路应全部保温;二、煤气脱硫——干法脱硫具体到某项工程,脱硫方案的确定,既要考虑到可行性,又要考虑到经济性;对于用气量较小比如每小时五、六千立方米以下,而且煤气中含硫量不高的用户,可以考虑单级采用干法脱硫;干法脱硫目前最常用的干法脱硫剂是氧化铁和活性炭;通常,干法脱硫的脱硫工艺流程较为简单,但考虑到环保及经济性,一般都要对脱硫剂再生使用,而氧化铁和活性炭的再生从流程到成本都差别较大;氧化铁脱硫剂氧化铁脱硫剂的使用条件一般限定以下几点：1 温度正常使用温度以20—30℃为宜;温度过高,将使氧化速度加快,相对降低了硫化速度,使脱硫效率降低,同时温度过高将使硫化铁的水合物Fe2S3H2O失去水分,进而影响脱硫剂的湿度及酸碱度,影响脱硫效果;温度过低,会大大降低硫化速度,使脱硫效率下降,同时也将使煤气中的水分冷凝下来,造成脱硫剂过湿;2 水分脱硫剂宜保持25%—35%的水分,若水分小于10%将会影响脱硫操作;水分能保持硫化氢与氧化铁的足够接触时间,减少脱硫剂结块,并可溶解部分盐类,防止其包在氧化铁表面,影响脱硫反应的进行;3 含氧量煤气中含有一定的氧,可以使氧化铁在脱硫的同时实现再生一般以含氧—%为宜;含氧量过高会加速铁的腐蚀和形成煤气胶;4 煤气的杂质含量煤气中的焦油等杂质要脱除干净,否则容易造成脱硫剂表面被焦油等覆盖而失效;5 酸碱度氧化铁脱硫一般要求在弱碱性PH值8—9的环境下进行,PH值过高过低都会影响脱硫效率;活性炭脱硫活性炭脱硫生产主要的工艺条件有：1 温度正常使用温度可以在27—82℃,但最佳使用温度为32—52℃,因此在寒冷地区使用,脱硫塔应该保温;2 硫化物与氧含量的比值应在1：2以上,氧含量不足时可补充空气;3 相对湿度煤气的相对湿度应在70—100%,湿度不足时可补充水蒸汽,但不应带液态水进入活性炭床;4 气体中酸碱性要求活性炭脱硫要求碱性环境,如煤气中不含碱性气体成分,可以使用浸碱活性炭;5 煤气的杂质含量煤气中的焦油等杂质要脱除干净,否则容易造成活性炭表面微孔被焦油等覆盖而失效;6 压力操作压力应小于5Mpa,目前一般的煤气生产工艺都不超过此压力;此外,脱硫塔的设计要考虑到空速、线速度等要求;三、结论——经济适用性1.烟气除尘——高炉煤气干法高炉煤气净化分为湿法除尘和干法除尘两类,目前我国500m3级及以下高炉的煤气净化基本上全部采用干式布袋除尘,而1000m3级及以上高炉的煤气净化采用干法布袋除尘技术的较少;干法布袋除尘与湿法除尘相比有以下优点:1 节水,干法除尘基本不用水,而湿法除尘需要大量的冷却水;2可提高TRT发电量,由于采用干法除尘后煤气的温度较高,煤气压力损失少,使得TRT发电量增加,一般多发电30%～50%;3降低焦比,由于干法除尘后的煤气温度较高,供给热风炉后,风温提高50℃以上,可降低焦比;4节电,采用干法除尘后,没有冷却水,也就不需要污水处理系统,可降低电耗;5环保,由于不需要污水处理系统,可减少污染;2.烟气脱硫——干法脱硫干法脱硫——制作成本较低,这种自制的氧化铁脱硫剂,一般脱硫效率较高、脱硫效果较好,但其硫容较低、可再生次数较少;脱硫剂使用一段时间后需要再生,这种自制氧化铁脱硫剂一般采用塔外再生;将脱硫剂取出,放在晒场上充分氧化再生;但这种自制的氧化铁脱硫剂虽然成本低,但制作、再生都需要较大的场地、较多的人工,也比较麻烦,所以现在很多单位购买成型的氧化铁脱硫剂,也有许多单位研制成型的氧化铁脱硫剂销售;这些成型的氧化铁脱硫剂,颗粒均匀、孔隙率大、强度较高、氧化铁含量高、脱硫效率高、硫容大、可再生次数多,其再生可以在塔内进行;3. 结论目前我国煤炭开发和利用造成的生态破坏和环境污染还很严重;如何在经济条件允许的情况下提高煤炭等资源的利用率 ,减少对环境的污染使我们迫切需要解决的问题1实施洁净煤技术是中国能源的战略选择,它将解决三个方面的问题：1污染物及温室气体排放量的控制；2降低对进口石油的依存度；3提高利用效率;2. 实施中国洁净煤战略即煤炭加工与转化能够最经济、有效地解决煤炭利用中的低效率、高污染和替代石油的问题;为使煤炭工业适应国民经济的需求,国家应积极致力于中国洁净煤的研究和开发,促进煤炭加工与转化的迅速发展；3. 进一步提高煤炭利用效率、减少环境污染,促进国民经济和社会可持续发展,是中国的一项基本国策;建议政府有关部门对大型坑口热—电联产和高效干法选煤技术项目给予相应的政策支持,进行工业示范,以达到我国煤炭能源清洁、高效、经济、稳定的供应;参考文献1 2003中国能源发展报告.中国能源报告编辑委员会.北京.中国计量出版社.2003.2 高炉煤气干法布袋除尘设计规范中国冶金建设协会 20093 中国工程院.“十五”高技术产业发展咨询报告——先进能源技术领域. 2001.钢铁厂烧结烟气脱硫技术的探讨2009-10-19 09:37:24 点击数:187随着近两年钢铁行业和火电厂的大规模建设, 对环保提出了新的挑战;钢铁行业是国家重要的基础产业,又是高能耗、高排放、增加环境负荷源头的行业;钢铁生产在其热加工过程中消耗大量的燃料和矿石,同时排放大量的空气污染物;1996年钢铁工业二氧化硫SO2 排放量为万t,占全国工业SO2排放量的7. 5%,仅次于电力、煤气、热水的生产供应业和化工原料及化学制品制造业,居第3位;烧结工艺过程产生的SO2排放量约占钢铁企业年排放量40%～60%,控制烧结机生产过程O2的排放,是钢铁企业SO2污染控制的重点;随着烧结矿产量大幅度增加和烧结机的大型化发展, 单机废气量和SO2排放量随之增大,控制烧结机烟气SO2污染势在必行;国外已投巨资对此进行治理,甚至关闭了烧结厂;目前我国在烧结烟气SO2脱除方面基本上还处于空白,仅有几个小型烧结厂上了脱硫设施,而以烧结矿为主要原料的炼铁生产又不允许大量关闭烧结厂;因此,对烧结烟气进行脱除处理是满足今后日益严格的环保要求的唯一选择;目前的关键是借鉴国外的先进经验,开发应用适合我国烧结特点的先进脱硫工艺;1. 烧结烟气SO2主要控制技术目前,对烧结烟气SO2排放控制的方法有:1低硫原料配入法; 2高烟囱稀释排放; 3烟气脱硫法;1. 1 低硫原料配入法烧结烟气中的SO2的来源主要是铁矿石中的FeS2或FeS、燃料中的S有机硫、FeS2或FeS与氧反应产生的,一般认为S 生成SO2的比率可以达到85%～95%. 因此,在确定烧结原料方案时,适当地选择配入含硫低的原料,从源头实现对SO2排放量的控制,是一种简单易行有效的措施;该法因对原料含硫要求严格,使其来源受到了一定的限制,烧结矿的生产成本也会随着低硫原料的价格上涨而增加;就目前原料短缺的现状来看, 此法难以全面推广应用;1. 2 高烟囱稀释排放烧结烟气中SO2的质量浓度一般在1000～3000 mg/m3且烟气量大,若回收在经济上投资较大,故大多数国家仍以高烟囱排放为主,如美国烟囱最高达360m.我国包钢烧结厂目前采用低含硫原料、燃料,烧结烟气经200m高烟囱排放,SO2最大落地质量浓度在0. 017mg/m3以下;宝钢的烧结厂采用200 m高烟囱稀释排放;这种方法简单易行,又比较经济;从长远来看,高烟囱排放仅是一个过渡;但在当时条件下,采用高烟囱稀释排放作为控制SO2 污染的手段是正确的;1. 3 烟气脱硫法低硫原料配入法和高烟囱排放简单易行,又较经济;但我国SO2的控制是排放浓度和排放总量双重控制,因此,为根本消除SO2污染,烟气脱硫技术在烧结厂的应用势在必行;烟气脱硫是控制烧结烟气中SO2污染最有效的方法;目前世界上研发的烟气脱硫技术有200多种,进入大规模商业应用的只有10余种,我国也先后引进了不同的脱硫装置主要用于火电厂,而国内用于烧结烟气脱硫的技术进展较慢;国内仅有几个小烧结上了脱硫设施;如广钢2台24平烧结机采用双碱法工艺,临汾钢厂利用烧结烟气处理焦化废水等,因脱硫设施或多或少存在一些问题,所以运行也不正常;2. 烧结烟气的特点烧结烟气是烧结混合料点火后,随台车运行,在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气;它与其他环境含尘气体有着明显的区别,其主要特点是:1 烟气量大,每生产1t烧结矿大约产生4000～6000m3烟气;2 烟气温度较高,随工艺操作状况的变化,烟气温度一般在150 ℃上下;3 烟气挟带粉尘多;4 含湿量大;为了提高烧结混合料的透气性, 混合料在烧结前必须加适量的水制成小球,所以含尘烟气的含湿量较大,按体积比计算,水分含量在 10 %左右;5 含有腐蚀性气体;高炉煤气点火及混合料的烧结成型过程,均将产生一定量的SOx,NOx,它们遇水后将形成酸,对金属结构会造成腐蚀;6 含SO2浓度较低,根据原料和燃料差异而变化,一般在1000～3000 mg/m3 .3. 烧结烟气脱硫技术3. 1 技术现状分析烧结烟气脱硫的研究,日本居于世界领先地位, 按照严格的环境保护标准,在上世纪70年代建设的大型烧结厂采用了烧结烟气脱硫法,脱硫工艺多为湿式吸收法;80年代以后,主要采用钢渣石膏法、氨硫铵法、活性焦吸附法、电子束照射法等;钢渣石膏法是利用转炉废渣研磨制成的浆液为脱硫剂,产品为低浓度石膏;该法脱硫效率高、投资省;利用了废渣,但易结垢、产品不能利用;氨硫铵法脱硫工艺是利用焦化厂产生的氨气, 脱除烧结烟气中的SO2 . 该法脱硫效率高,副产品可利用;但存在氨损、副产物稳定化、副产品品质、副产品的市场化等问题;活性焦吸附法烟气脱硫在脱除SO2的同时,能不同程度脱除废气中的HCl 、HF等有害气体;装置占地面积较小;副产品经综合加工后可利用;但存在运行成本高、设备庞大且造价高、腐蚀问题突出、硫资源回收处理等外围系统复杂、系统长期运行稳定性差等问题;电子束法烟气脱硫能同时脱硫脱硝,过程简单, 不产生废水废渣,副产品可用作化肥;但系统的安全性差,运行成本高,电子加速器价格昂贵,脱硫产物难以有效捕集及利用,应用范围受到限制;3. 2 密相干塔烟气脱硫技术密相干塔烟气脱硫技术是北京科技大学环境工程中心针对我国国情开发的一种先进的半干法烟气脱硫技术,具有脱硫效率高、投资运行费用低、可靠性高、占地面积小、无废水产生、副产物易处理等优点;在欧洲,已有20多家相当规模的电站锅炉、工业锅炉和工业炉窑工业化应用了该技术;3. 2. 1工艺过程该工艺的原理是利用干粉状的钙基脱硫剂,与密相干塔及布袋除尘器除下的大量循环灰一起进入加湿器内进行增湿消化,使混合灰的水分含量保持在3%到5%之间,加湿后的循环灰由塔上部进料口进入塔内,工艺流程如图1所示;含水分的循环灰有极好的反应活性和流动性,与由塔上部进入的烟气发生反应;脱硫剂不断循环利用,脱硫效率可达95%;最终脱硫副产物由灰仓溢流出循环系统,通过气力输送装置送入废料仓;整个工艺流程主要包括:1 SO2的吸收;预除尘后的烟气由塔上部入口进入,在塔内与高活性的钙基脱硫剂进行SO2 吸收反应,反应后的烟气由塔下部烟道出口排出,经除尘器除尘净化后排入大气;2 脱硫剂的循环利用;塔内落下的反应产物、除尘器收集的颗粒物和新吸收剂一起通过输送装置输送到塔上部的加湿器内,在加湿器内加少量水增湿活化后再次进入塔内进行脱硫反应,实现脱硫剂的循环利用;3 该过程发生的主要反应式如1～7 ;CaO + H2O —>Ca OH 2 , 1 Ca OH 2 + SO2 + 1/ 2H2O—>CaSO3 ·1/2H2O + H2O , 2 Ca O H 2 + SO3 + H2O—>CaSO4 ·2H2O , 3 CaSO3 ·1/2H2O + 1/ 2O2 + 3/ 2H2O —>CaSO4 ·2H2O , 4 Ca O H 2 + CO2 CaCO3 + H2O , 5 Ca OH 2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O , 6 Ca O H 2 + 2HF CaF2 + 2H2O. 73. 2. 2 工艺特点1 脱硫剂用量少而且利用率高,循环过程中的脱硫剂颗粒在搅拌器的破碎作用及烟气强烈湍流引起的相互摩擦作用下,包裹着CaSO3或CaSO4外壳的未反应的CaOH2不断裸露出来,使脱硫反应不断充分地进行,脱硫率高达95%,同时可以去除SO3、HCl、HF等;2 耗水量低,脱硫剂通过加湿提高其活性所用的水非常少,通常循环脱硫剂的含水质量比为3%～5%;3 塔内的搅拌器强化了传质过程,延长了脱硫反应的时间,保证了系统的运行效果;4 系统对不同SO2 浓度的烟气及负荷变化的适应能力极强,这是该技术的显着优点;5 脱硫剂在整个脱硫过程中处于干燥状态,操作温度高于露点,没腐蚀或冷凝现象,无废水产生;6 塔体用普通钢材制作,无需合金、涂料和橡胶衬里等特殊防腐措施;7 烟气无需再加热即可排放;3. 2. 3 系统的自动控制整个工艺过程设两个控制回路:通过调节加湿器内加入水量来保证密相干塔中反应的温度及恒定的烟气出口温度;通过对进出口烟气流量和SO2 浓度的连续监测,调整吸收剂的加入量;4. 建议目前,烟气脱硫的工艺很多,对于烧结烟气的脱硫处理,要针对烟气特点并结合现场的情况,做出合理的选择;1 工艺选择应坚持以下原则:技术先进成熟且符合企业自身的技术和经济环境状况、设备简单可靠且操作简便、自动化程度高、投资省、脱硫率较高且稳定、运行成本与能耗低、脱硫剂来源广泛、副产品易于处理且不产生二次污染;2 密相干塔烟气脱硫工艺属于半干法脱硫工艺,完全符合上述的工艺选择原则,适合进行烧结烟气的脱硫处理;3 烧结过程中,烟气中SO2的浓度是变化的, 有时变化的幅度大且频率高,其头部和尾部烟气含 SO2浓度低,中部烟气含SO2浓度高;为减少脱硫装置的规模,可只将含SO2浓度高的烟气引入脱硫装置,这样可以节约大部分资金;4 加快推进烧结烟气脱硫技术的工业应用,逐步消除我国SO2和酸雨的污染对经济发展的消极影响,促进钢铁企业的可持续发展;。
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2020高炉煤气干法设计规范
目次
1 总则
2 术语
3 工艺流程与设备
3.1 一般规定
3.2 工艺流程
4 本体设备
4.1一般规定
4.2 设计与制造
5 袋料型与滤袋规格
6 卸、输灰工艺
6.1 一般规定
6.2 卸、输灰工艺
7 电气、自动化控制与检测
7.1 电气
7.2自动化控制与检测
高炉煤气干法设计规范
1 总则
1.0.1为在高炉煤气干法布袋除尘设计中贯彻执行国家法律法规和有关技术经济政策，做到设计先进、经济合理、安全适用，特制定本规范。
1.0.2本规范适用于低压脉冲布袋除尘和反吹风大布袋除尘两种高炉煤气布袋除尘。
1.0.3本标准适用于高炉煤气干法布袋除尘的新建、扩建和改造设计。
1.0.4高炉煤气干法布袋除尘设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2.0.1气体的标准状态温度为0℃，
大气压力为101.325kPa时的气体状态。
2.0.2工况气体流量
在实际工作温度、湿度、压力下进入除尘器的气体流量。
2.0.3工况系数
工况体积与标况体积的比值称为工况系数。
2.0.4过滤负荷；气布比单位是m3/m2 h。
单位时间内单位有效过滤面积上通过的含尘气体量
2.0.5过滤风速
含尘气体流过滤布有效面积的表观速度，单位是m/min。
2.0.6荒煤气
未经净化的煤气，又称粗煤气。
2.0.7净煤气
经过净化后、含尘量达到国家标准的清洁煤气。
2.0.8 干法除尘
不用水的烟气、煤气净化除尘工艺，和其相对应的是湿法除尘。
干法除尘工艺有布袋除尘，电除尘，重力除尘，旋风除尘，颗粒层除尘等工艺。
流程只有干法而无湿法除尘备用，称为干法除尘。
2.0.9干法布袋除尘
布袋除尘过滤净化烟气、煤气的除尘工艺。
2.0.10 脉冲布袋除尘器
采用气体喷射方法清除滤袋积灰的一种布袋除尘器。
2.0.11反吹风布袋除尘
采用反吹风机逆向反吹方式清除滤袋表面积灰的布袋除尘器。
2.0.12隔断装置
凡在系统无异常状况下，处于关闭、封止状态，其承受介质压力在设计允许范围内，具有煤气不泄漏到被隔断区域功能的装置。
2.0.13炉顶余压透平
利用高炉炉顶煤气余压发电的设备。
3 工艺流程与设备
3.1一般规定
3.1.1开展高炉煤气干法除尘设计应有充分的设计依据和完整的设计基础资料。
3.1.2干法除尘设施应布置在高炉附近、粗煤气系统之后，和余压发电设施紧密联结。
3.1.3压力与流量
布袋除尘器系统的设计压力为炉顶放散阀设计开启压力（炉顶最高工作压力），设计流量按最大煤气发生量考虑。
与炉容大致对应关系见表3—1。
表3—1 炉容、炉顶压力与煤气流量对应关系
3.1.4温度
布袋除尘的入口煤气温度应高于露点50℃左右，低于滤料规定的长期使用温度。
3.1.5净煤气含尘量
干法除尘净煤气含尘量应小于5mg/m3。
3.1.6过滤风速
滤速（工况）按0.3~0.8m/min选取。
合成纤维滤料（以芳纶Nomex为代表）可选择较高值；玻璃纤维复合滤料（以氟美斯为代表）宜选择较低值，均已包含了余量。
3.1.7除尘器压差
布袋除尘器设计压差应不大于3kPa。
3.1.8布袋除尘类型
煤气布袋除尘分脉冲式布袋除尘和反吹风式大布袋除尘。
3.1.9反吹装置
1脉冲布袋：由脉冲阀、分气包、喷吹管等组成。
尺寸与精度应符合行业规定。
2反吹风大布袋：由反吹风机和反吹管路以及过滤蝶阀、反吹蝶阀组成。
3.1.10脉冲喷吹参数与喷吹介质
1脉冲喷吹气体压力应高于煤气压力0.15~0.25MPa。
2喷吹介质为氮气、净煤气、净烟气等气体，严禁使用压缩空气。
3.1.11反吹风机参数与设置
1反吹风机介质为高炉净煤气，升压10~15kPa，风量按单箱体过滤煤气量的
0.8~1.6倍选取。
2 应设两台风机，一用一备。
3.1.12反吹制度
1 除尘器有定压差反吹或定时反吹两种方式。
2 脉冲除尘可在线反吹或离线反吹；
反吹风大布袋除尘为离线反吹。