高炉煤气除尘系统课件
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。
8 高炉煤气处理系统解析
四. 煤气上升管
导出管上部成对地合并在一起的垂直部
分称为煤气上升管。
煤气上升管的总截面积为炉喉截面积的
25～35％，上升管内煤气流速为5～7m/s。
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五. 煤气下降管
由上升管通向重力除尘器的一段为煤气
下降管。
下降管内煤气流速一般为6～9m/s，或按
下降管总截面积为上升管总截面积的80％考
当喉口流速一定时，耗水量多，除 尘效率也相应提高。
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3. 特点
压力损失较大，适用于高压高炉。
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二. 静电除尘器
1. 除尘原理：
当气体通过两极间的高压电场时，由 于产生电晕现象而发生电离，带阴离子的 气体聚集在粉尘上，在电场力作用下向阳 极运动，在阳极上气体失去电荷向上运动 并排出，灰尘沉积在阳极上，用振动或水 冲的办法使其脱离阳极。
③1个φ250mm常通管：起安全保护作用
四. 结构示意图
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煤气调压阀组 1－电动蝶式调节阀； 2－常通管； 3－自动控制蝶式调 节阀； 4－给水管； 5－煤气主管；
6－终点开关
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考考你
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3. 溢流文氏管主要设计参数
收缩角 20º ～25º 扩张角 6º ～7º 喉口长度，mm 300 喉口流速，m/s 50～70 喷水量， t/103m3 3.5～4.0 溢流水量，t/103m3 0.5
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8.1.3 精细除尘设备
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一. 文氏管
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三. 要求： 1. 密封性能良好； 2. 开启时压力降要小。
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高炉煤气的除尘与清洗
高炉煤气的除尘与清洗一、高炉煤气为什么要进行除尘与清洗？从高炉炉顶排出的煤气含尘量在10~40g/m3（标准状态），如果不进行除尘和清洗，这种煤气是没有使用价值的，因为大量含尘的煤气在燃烧时，会将化工焦炉燃烧室格子砖、高炉热风炉蓄热室格子砖及轧钢厂加热炉烧嘴堵塞，同时在长途输送途中，也会造成管道堵塞，冲刷管壁，影响生产。
因此必须将煤气含尘量降低到10mg/m3以下。
二、重力除尘器的除尘原理是什么？重力除尘器是高炉煤气进行粗除尘的设备。
其原理是：利用荒煤气进入除尘器内，煤气流速因中心导入管断面积扩大而降低，并改变煤气流方向，使煤气中大颗粒灰尘在重力和惯性力的作用下与煤气流分离，而沉降到除尘器底部，达到除尘的目的。
三、重力除尘器的直径是根据什么确定的？除尘器直径的大小是根据煤气在除尘器内的流速而定的，一般流速不超过0.6~1.0m/s。
煤气在除尘器内的速度，必须小于灰尘的沉降速度，灰尘才不会被煤气带走。
据除尘器下部体积和载荷，一般除尘器应满足三天的存灰量，即是除尘器的极限存灰量。
为了不影响除尘器的除尘效率和安全生产，保证高炉稳定顺行，除尘器要经常清灰，而且每天都要清理干净。
三、干法除尘有何特点？高炉煤气干法除尘工艺，净化的煤气质量高，含水少，温度高，能保存较多的物理热，有利于能量利用。
加之不用水，动力消耗少，又省去污水处理和免除了水污染，是一种节能环保型的新工艺。
四、布袋除尘器干法净化工艺是什么？布袋除尘器干法净化工艺是利用布袋除尘器，使高温煤气过滤而获得净煤气的干法除尘。
1、布袋除尘的工作原理：通过箱体进入布袋（滤袋），滤袋以细微的织孔对煤气进行过滤，煤气中的灰尘被粘附在织孔和滤袋壁上，并形成灰膜。
灰膜又成为滤膜，煤气通过布袋和滤膜达到良好的净化除尘目的。
当灰膜增厚，阻力增大到一定程度时，再进行反吹，吹掉大部灰膜，使阻力减小到最小，再恢复正常过滤。
反吹差压一般为5000~8000Pa，即当煤气差压（荒煤气与净煤气压差）增大到5000~8000Pa时进行反吹。
第6章 高炉煤气净化除尘系统
2. 工作原理 工作时溢流水箱的水不断沿溢流口流入收 缩段，保持收缩段至喉口连续地存在一层水膜， 当高速煤气流通过喉口时与水激烈冲击，使水 雾化，雾化水与煤气充分接触，使粉尘颗粒湿 润聚合并随水排出，并起到降低煤气温度的作 用。
3. 溢流文氏管主要设计参数
收缩角 20º～25º 扩张角 6º～7º 喉口长度，mm 300 喉口流速，m/s 50～70 喷水量， 3m3 t/10 3.5～4.0 溢流水量，t/103m3 0.5
6 高炉煤气净化除尘系统
6.1煤气除尘系统概述
一、煤气除500m3 ，其发热值一 般为3360~4200kj/m3，但是，由炉顶排出的煤气中一般 含有20~40mg/m3(标态)的灰尘，如不经净化处理直接送 至用户使用，会造成管道、燃烧器堵塞及设备的磨损，加 快耐火材料的熔蚀，降低蓄热器的效率。
四、煤气除尘工艺的分离
包括湿法除尘和干法除尘两种。
一. 湿法除尘： 1、塔文工艺：
高炉
重力除尘器 洗涤塔
二级文氏管
高压阀组
脱水器
净煤气管网
TRT
2、双文工艺
高炉
重力除尘器
一级文氏管 二级文氏管
高压阀组
脱水器
净煤气管网
TRT
3、环缝洗涤器（比肖夫煤气清洗工艺）
高炉
重力除尘器
环缝洗涤器
脱水器
旁通阀
(6)高炉煤气纯干法布袋除尘占地小，运行费用低。 (7)干式除尘器对介质适应性强，使用范围广。
6.2 煤气除尘设备及原理
6.2.1 粗除尘设备
一. 重力除尘器 1. 除尘原理： 煤气经中心导入管后，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。
武钢转炉除尘系统 33页PPT文档
• 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
武钢8号高炉煤气系统工艺流程及控制思想－前言
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
1 煤气压力(kPa)
2 煤气温度(℃)
3 煤气含尘(mg/m3) 4 煤气机械水含量
(g/m3)
技术参数
12 120～215
45 60
≤5 ≤10 ≤5 ≤10
备注
TRT不工作时 TRT工作时
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。
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－湿法除尘系统
Separation Efficiency
1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1
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;。
高炉煤气除尘系统ppt课件
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除尘设备及原理－半精细除尘设备
3、溢流文氏管主要参数
收缩角 扩张角 喉口长度mm 喉口流速m/s
20º～25理－精细除尘设备
一、文氏管
1、除尘原理 与溢流文氏管相同，只
是通过喉口部位的煤气流速 更大，气体对水的冲击更加 激烈，水的雾化更加充分， 可以使更细的粉尘颗粒得以 湿润凝聚并与煤气分离。
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除尘设备及原理－精细除尘设备
三、布袋除尘器
为过滤除尘，含尘煤 气流通过布袋时，灰尘被 截留在纤维体上，而气体 通过布袋继续运动，通过 振动或反吹将粉尘清落卸 出，属于干法除尘。
1－布袋； 2－反吹管； 3－脉冲阀； 4－脉冲气包； 5－箱体； 6－排灰口
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除尘设备及原理－脱水器
一、重力式脱水器
一、高炉炉顶煤气管道
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除尘系统附属设备－煤气管道
1、 煤气导出管 均匀分布在炉头处。小型高炉有两根，大型高炉有四根。 煤气在导出管内流速为3～4m/s。 导出管倾角应大于50，一般为53。
2、 煤气上升管 导出管上部成对地合并在一起的垂直部分为上升管。 上升管内煤气流速为5～7m/s。
3、 煤气下降管 由上升管通向重力除尘器的一段为煤气下降管。 下降管内煤气流速一般为6～9m/s，下降管倾角大于40。
2、结构示意图
3、旋风除尘特点 旋风除尘器可以除去大于20µm
的粉尘颗粒。
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除尘设备及原理－半精细除尘设备
一、洗涤塔
1、结构 内设三层喷水管，每层
都设有均布的喷头，最上层 逆气流方向喷水，喷水量占 总水量的50％，下面两层则 顺气流方向喷水，喷水量各 占25％。
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1－煤气导入管； 2－洗涤塔外壳； 3－喷嘴； 4－煤气导出管； 5－人孔； 6－给水管
煤气净化—除尘(煤气化技术课件)
二、 湿式电除尘器
知识点3 过滤
一、过滤除尘的工作原理
二、过滤除尘的分类
净化效率高、工作比较稳定、结构比较 简单、操作方便
应用范围受滤料耐温、耐腐蚀性能的限制
结构简单、操作方便 耐高温 耐腐蚀 效率高 占地面积小 投资省
知识点4 洗涤
说明湿式电除尘器的工作原理？
除尘
脱碳
脱硫
变换
煤气净化构成
除
过滤
尘
方
电除尘
法
机械力除尘
洗涤
知识点1 机械力除尘
依靠固体颗粒的重力沉降
结构简单，造价低，设备 庞大
只能分离100微米以上的粗 颗粒
对进口气流负荷和粉尘浓 度适应性强 操作简单
结构紧凑 简单 造价低 除尘 效率高
知识点2 电除尘
一、静电除尘的工作原理
在电除尘的电晕极和沉淀极之间加上高压直流电，使电晕极放电并形成不均匀 电场。当带有尘粒的煤气通过电场时，尘粒即带上电荷并在电场的作用下移向 电极，沉淀在电极上，这样原料气即被净化。
专业类：化工技术
知识点
1
+
2
-根据煤气的特点用途，清除粗煤气中有害杂 质，使其符合用户的要求，并尽可能回收其 显热及有价值的副产品。
煤气种的杂质及危害
H2 CO CO2
CH4 N2
变换或脱碳处理
灰尘、硫化物、煤焦油的蒸汽、 卤化物、碱金属的化合物、砷
化物、NH3 HCN
堵塞、腐蚀设备、导致催化 剂中毒和产生环境污染
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高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－半精细除尘设备
3、溢流文氏管主要参数
收缩角 扩张角 喉口长度mm 喉口流速m/s
20º～25º 6º～7º
300
50～70
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－精细除尘设备
一、文氏管
1、除尘原理 与溢流文氏管相同，只
是通过喉口部位的煤气流速 更大，气体对水的冲击更加 激烈，水的雾化更加充分， 可以使更细的粉尘颗粒得以 湿润凝聚并与煤气分离。
二、挡板式脱水器
煤气从切线方向进入后， 经曲折挡板回路，尘泥在离 心力和重力作用下与挡板、 器壁接触被吸附在挡板和器 壁上、积聚并向下流动而被 除去。
入口煤气速度为12m/s； 筒内速度为4m/s。 一般安装在调压阀组后
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－脱水器
三、填料式脱水器
靠煤气流中的水滴与填料相撞失 去动能，从而使水滴与气流分离。
气管道。 2、半净煤气管道
从半精细除尘设备到精细除尘设备之间的煤气管道称为半 净煤气管道。 3、净煤气管道
2、文氏管除尘特点 压力损失较大，适用于高压高炉。
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－精细除尘设备
二、静电除尘器
1、除尘原理 当气体通过两极间的高压电场时，由于产生电晕现象而发
生电离，带阴离子的气体聚集在粉尘上，在电场力作用下向阳 极运动，在阳极上气体失去电荷向上运动并排出，灰尘沉积在 阳极上，用振动或水冲的办法使其脱离阳极。
3、洗涤塔除尘特点 除尘效率80～85％
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－半精细除尘设备
4、水封排污装置
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－半精细除尘设备
二、溢流文氏管
1、结构
1－煤气入口； 2－溢流水箱； 3－溢流口； 4－收缩管； 5－喉口； 6箱的水不断沿 溢流口流入收缩段，保持收缩段 至喉口连续地存在一层水膜，当 高速煤气流通过喉口时与水激烈 冲击，使水雾化，雾化水与煤气 充分接触，使粉尘颗粒湿润聚合 并随水排出，并起到降低煤气温 度的作用。
高炉煤气除尘系统
1－煤气下降管 2－除尘器 3－清灰口 4－中心导入管 5－塔前管
除尘设备及原理－粗除尘设备
4、排灰装置——螺旋清灰器
螺旋清灰器
1－筒形给料器 2－出灰槽 3－螺旋推进器 4－喷嘴 5－水和灰泥的出口 6－排气管
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－粗除尘设备
二、 旋风除尘器
1、工作原理 含尘煤气以10～20m/s的标态
一、重力式脱水器
1、工作原理
气流进入脱水器后， 由于气流流速和方向的 突然改变，气流中吸附 有尘泥的水滴在重力和 惯性力作用下沉降，与 气流分离。
脱水器内流速4～6m/s； 进口流速15～20m/s。
2、特点
结构简单，不易堵塞，但脱泥、脱水的效率不高。 安装在文氏管后。
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－脱水器
负极为电晕极，正极为沉淀极。
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－精细除尘设备
2、结构形式 有单管式、套筒式和平板式三种类型。
a－单管式； b－板式；
高炉煤气除尘系统
c－套筒式
除尘设备及原理－精细除尘设备
3、静电除尘特点 （1）除尘效率高，煤气含尘量降至 5mg/m3以下； （2）除尘效果不受高炉操作条件的影响； （3）压力损失小； （4）一次投资高。
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－精细除尘设备
三、布袋除尘器
为过滤除尘，含尘煤 气流通过布袋时，灰尘被 截留在纤维体上，而气体 通过布袋继续运动，通过 振动或反吹将粉尘清落卸 出，属于干法除尘。
1－布袋； 2－反吹管； 3－脉冲阀； 4－脉冲气包； 5－箱体； 6－排灰口
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－脱水器
高炉煤气除尘系统
高炉煤气除尘系统
高炉煤气除尘的类型
包括：湿法除尘 干法除尘
一、湿法除尘
洗涤塔——文氏管——脱水器
高炉煤气除尘系统
湿法净化工艺流程简图
调
高炉煤气除尘系统
湿法净化工艺流程简图
高炉煤气除尘系统
湿法净化系统流程框图
高炉煤气除尘系统
二、干法除尘 1、耐热尼龙布袋除尘器 2、干式电除尘器
2、 煤气上升管 导出管上部成对地合并在一起的垂直部分为上升管。 上升管内煤气流速为5～7m/s。
3、 煤气下降管 由上升管通向重力除尘器的一段为煤气下降管。 下降管内煤气流速一般为6～9m/s，下降管倾角大于40。
高炉煤气除尘系统
除尘系统附属设备－煤气管道
二、粗煤气管道
1、荒煤气管道 从粗除尘设备到半精细除尘设备之间的煤气管道称为荒煤
高炉煤气除尘系统
1－煤气导入管； 2－洗涤塔外壳； 3－喷嘴； 4－煤气导出管； 5－人孔； 6－给水管
除尘设备及原理－半精细除尘设备
2、工作原理 煤气从塔体下侧进入，在向上运动的过程中，与雾化水相
遇，灰尘被水滴浸润凝结成较大的颗粒沉降塔底，再经水封排 出，同时煤气与水还进行热交换，使煤气温度降至40℃以下， 半净煤气由塔顶排出 。
流速从切线方向进入后，产生回 旋运动，灰尘颗粒在离心力作用 下，被抛向器壁积集，并向下运 动进入积灰器。
2、结构示意图
3、旋风除尘特点 旋风除尘器可以除去大于20µm
的粉尘颗粒。
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－半精细除尘设备
一、洗涤塔
1、结构 内设三层喷水管，每层
都设有均布的喷头，最上层 逆气流方向喷水，喷水量占 总水量的50％，下面两层则 顺气流方向喷水，喷水量各 占25％。
设二层填料——塑料环，每层 厚0.5m，每层塑料环层压力损失为 0.5KPa。
作为最后一级脱水设备，脱水 效率为85％。
高炉煤气除尘系统
除尘系统附属设备－煤气管道
一、高炉炉顶煤气管道
高炉煤气除尘系统
除尘系统附属设备－煤气管道
1、 煤气导出管 均匀分布在炉头处。小型高炉有两根，大型高炉有四根。 煤气在导出管内流速为3～4m/s。 导出管倾角应大于50，一般为53。
高炉煤气除尘系统
干法净化系统流程框图
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－粗除尘设备
一、重力除尘器
1、除尘原理 煤气经中心导入管后，
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。
高炉煤气除尘系统
除尘设备及原理－粗除尘设备
2、结构示意图
3、重力除尘特点
除尘效率可达到80%， 可以除去粒度大于30m的灰 尘颗粒，出口煤气含尘可降 到2～10g/m3；