高炉煤气干法布袋除尘工艺的应用及其节水节电效果
冶金毕业论文：高炉煤气干法除尘_毕业论文范文_
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1 前言高炉煤气干法除尘工艺相比于传统的湿法除尘工艺，以其煤气净化质量高、节水、节电、运行费用低、环境污染小、出口煤气温度高，使 trt 发电量大幅提高等优点，在钢铁行业广泛应用。
在实际生产过程中，难免会遇到高炉炉况不正常现象，高炉顶温控制不当，严重偏高或偏低的情况下，对高炉煤气干法除尘的影响非常大。
中天钢铁8 号高炉经常出现低顶温现象，导致高炉煤气干法除尘器滤袋表面湿灰黏结，造成滤袋透气性降低，箱体压差升高，存在很大的安全隐患。
同时煤气中的水蒸气冷凝成水，造成除尘灰在箱体锥部结块，无法正常对除尘器各箱体进行放灰作业，严重影响高炉的稳定和正常生产。
为了解决这个问题,我们进行了彻底的调查和研究，找到了解决问题的措施。
2 控制措施2.1 增加焦炭烘烤工艺在高炉炉顶煤气流动和传热是固体之间以对流传热为主;顶部气体温度取决于热储备区温度、热流率 , 温度 , 即：高炉 , 因为 t 空几乎是恒定的 , 因此 , 最高温度的关键因素是热流率和炉料的温度。
在不变的热流率的条件下 , 温度越低 ,t,t 空材料差异 , 更大的气体通过通过炉料的热量越多 , 更少的热量以及天然气，烟气温度较低;另一方面，材料温度较高，t,t空材料差异较小, 气体通过通过炉料的热量越少 , 气体 , 更多的热量随烟气温度较高。
故将我们对入炉焦炭采用烟气烘烤工艺进行加热。
从8 号高炉热风炉烟道引一根dn800 的管道至槽下，将热风炉煤气燃烧产生的烟气通过风机抽到料仓，利用烟气的余热对焦炭进行烘烤加热，不但有效去除了焦炭中的水分，减少该部分水分气化吸热而的热量消耗 , 并提高焦炭的温度 , 从而提高高炉煤气除尘干燥进口的煤气温度。
2.2 缩短脉冲周期一旦高炉出现长时间低顶温的状态，干法除尘器的运行就会面临巨大的考验，当干法除尘器进口煤气温度长时间低于80℃时，即出现潮灰大量黏附在滤袋表面，导致滤袋透气性降低，荒、净煤气压差增大，损坏滤袋，严重时可以导致花板变形、损坏，存在很大的安全风险。
高炉煤气干法布袋除尘技术在大型高炉上的应用.doc
高炉煤气干法布袋除尘技术在大型高炉上的应用1 前言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。
根据国家的能源与环保政策，干法布袋除尘代替湿法除尘将是一大趋势。
干法除尘具有不用水、无污染、能耗小、运行费低的优点，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。
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。
我公司从在上世纪八十年代初在冶金系统率先开发成功小高炉高炉煤气干法布袋除尘工艺并得到了普及，从事高炉煤气干法布袋除尘设计已有近30年，积累了很丰富的经验，已经掌握了成熟的技术。
为了响应国家政策，节能降耗，必须改变传统的大型高炉采用湿法除尘的观念。
我公司在上世纪九十年代开发了大型高炉煤气干法布袋除尘加压反吹工艺，并成功应用于潍坊钢厂1080m3高炉。
在本世纪初开发了大型高炉煤气干法布袋除尘脉冲反吹气力输灰工艺，已成功应用于承钢、包钢、唐钢、宝钢等企业的大型高炉煤气净化，其中唐钢3200m3高炉是目前国内高炉煤气净化采用干法布袋除的最大高炉。
我公司从仅对高炉煤气干法布袋除尘的设计发展为整个项目的成套供货或项目总承包，并取得了很大的发展。
以下着重介绍大型高炉煤气干法布袋除尘脉冲反吹气力输灰工艺。
2 工艺及技术描述2.1 工作原理2.1.1概述高炉煤气干法布袋除尘装置主要由除尘器箱体（净煤气室、荒煤气室、灰斗组成，荒煤气室、净煤气室之间用花板隔离）、脉冲反吹系统、卸输灰系统、阀门、膨胀节、电气、仪表及自动化控制系统等组成。
莱钢高炉煤气全干法布袋除尘应用实践
钢水将纸绳燃烧后从缝隙渗出或坯头，度+足，还壳被拉 断。4传统的封堵引锭方式是用纸绳将引锭头与结晶器间 周的缝隙塞紧塞实。钢水到站测温时，先在引锭头上均 匀铺撒203，厚的
铁钉屑，然6在铁钉屑上按规定交义摆放好钢板条如果钢 板影响其使用寿命，必须严加注意。3除尘器筘体数量问， 从目前的配置看，个箱体8运2备的装备基本能满足负荷 要求，但从实际
行的煤气净化技术。与湿法除尘相比，干法除尘可简化 工艺系统，合理利用煤气显热，提高煤气热效率，而且 解决了次水污染及污泥确保安全可靠，目前国内50，13 以上高炉的煤气干法
除尘在应用中都配备广，法除个系统，致使建设投入资 金大，工艺复杂。系统操作调整困难，而全千法除尘则 直未能在工业实践中得到推广应用。2002年，莱芜钢铁 集团有限公司简称莱
在90280之间，温度过高会烧毁布袋，温度低会使布袋结 露，因此控制好进入箱体荒煤气温度是尔袋除尘器应用 成畋的关键。2滤袋的材质和安装问。目前使的高温滤袋 其村质都是玻璃
纤维，品种为无碱玻纤刺毯。脆性人。不耐磨耐折，同 时脉巾布袋由于有骨架支撑。如果安装操作不，或骨架 装配偏斜极易损坏滤袋。碗部较低。传统烘烤方法烘烤 火焰达+到碗部，致使5
取8运2备的运行方式。每个箱体进出口处设有全封闭电 液动眼镜阀和电动蝶蛛炖性能参数。技术参数处理煤气 量！1过滤面积m2进气温度，平均炉顶压力MPa净煤气含 尘量mg.nf
3阻力损失Pa过滤风漱出。1叫2.1.4700氏袋脉冲除尘器该 除尘器为外滤式，几有处可风量大清灰效果好除尘效率 高运行可靠维护方便占地面积小等优点，是专门用于冶 金行业高
运行看，如果投运的箱体力多，箱体内部差压会随之减 小设施冲刷影响降低，运行方式调整手段增多，若投资 和场地不受大的制约，可考虑适当多上箱体莱钢在203年 88，炉的让设中就
全干式煤气布袋除尘在大中型高炉中的应用
全干式煤气布袋除尘在大中型高炉中的应用文章来源：2012-4-8高炉全干式煤气布袋除尘是“十五”期间国家在冶金行业重点推进，具有共性和关键作用的节能环保技术之一，由于受大中型高炉操作的复杂性和煤气温度难控制等条件影响，一直未能在大中型高炉中推广使用。
近几年该技术不断完善与发展，现已成功运用于大中型高炉，并取得了很好的综合效益。
1.全干式煤气布袋除尘在大中型高炉应用状况包钢4#高炉实施全干式煤气布袋除尘改造后，产生了良好的经济和社会效益，从近期的运行情况看，该系统值得肯定的是余压发电的能力提升，水资源节约，煤气含尘量降低，与湿法除尘相比煤气温度可大幅度提高等。
包钢4#高炉实施煤气除尘改造后按日产铁4400t计算比较湿法除尘可获得的经济效益如表1-1。
表1—1包钢4#高炉煤气除尘改造前后的经济效益对比项目改造前改造后增效/万元节省焦炭0 26.4t/d 3319发电5500kWh 11000kWh 1789补充新水50~60t/d 0 416煤气出口热效率0 提高5%~6% 412.8莱钢3#高炉(750m³)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1-2为莱钢3#高炉煤气除尘改造前后的指标对比。
表1—2莱钢750m³高炉除尘改造前后指标对比项目干法湿法备注设备投资/万元1600 2000占地面积/m²1350 4200 有利于老高炉改造补充新水/m³0.01 1.5-2 节水占铁前的60%电力消耗/(kWh/t-p) 0.1 3.5水污染无有污水治理无困难另外投资煤气温度/℃100-200 40煤气粉尘含量/(mg/m³) 40 50-60 提高煤气质量煤气水分含量/(g/m³) 40 50-60 提高煤气质量TRT发电量提高45%项目干法湿法备注热风温度/℃提高50按2006年我国产铁能力4.04亿t计算，其中750m³以上高炉产量占总产量70%计，如果采用全干法除尘与TRT发电技术，与湿法除尘相比，则每年节水约5.6亿t，TRT可多发电56亿kWh，在生产运行中节电13.736kWh，提高热风温度15℃，降低焦比4.59kg/t，全年节焦约69.78万t，因此，全年产生的经济效益为水费：5.6亿t×4元/t=22.4亿元；电费：(56+13.736)亿kWh×0.5元/(kWh)=34.868亿元；节焦：69.78万t×1000元/t=6.978亿元；合计：22.4+34.868+6.978=64.246亿元。
布袋除尘器在高炉煤气净化中的应用
布袋除尘器在高炉煤气净化中的应用摘要：介绍布袋除尘器在高炉煤气净化中的应用，分析高炉煤气的性质和净化的工艺流程。
关键词：高炉煤气烟气除尘布袋除尘器高炉在冶炼过程中产生大量含有CO和粉尘的高温荒煤气，其热值一般在2000～3100大卡/m3左右，属低热值煤气，与转炉煤气一样已成为钢铁企业重要的二次能源，如不治理与回收即污染环境、危害身心健康又浪费能源。
早期高炉煤气的净化主要采用洗涤塔、文氏管等湿法洗涤除尘。
虽然达到了煤气净化的目的，但湿法存在许多难以解决的弊病，如耗水量大、废水中含有CN-、S2-、酚类、铅、锌等重金属后期难以处理；净化系统设备繁杂；洗涤设备腐蚀结垢严重；煤气显热不能回收；煤气中含水分较多造成热值下降等缺点，阻障了湿法净化工艺的应用。
因此高炉煤气干法净化越来越受到人们的重视。
1高炉煤气净化工艺流程本溪北台钢厂现有2座450m3高炉，高炉煤气净化系统主要由重力除尘装置、袋式除尘器、氮气喷吹装置、输灰装置等组成。
从高炉出来的高温荒煤气进入重力除尘装置，由于气流速度降低故大颗粒粉尘首先被除掉，荒煤气在这里有两个作用，其一去除部分大颗粒粉尘(往往带有火星)，降低了荒煤气中粉尘浓度又保护了后部滤袋的安全、其二降低了荒煤气温度。
¾过初步净化的粗煤气¾过袋式除尘器净化后进入煤气柜，主要作为高炉热风炉燃料，剩余部分用于其它场合。
当高炉荒煤气温度高于250℃时，高炉炉顶放散煤气或喷水降温，以保护滤袋安全。
由于国内部分铁矿石中含有金属锌伴生矿(约30%)，而锌在高炉内蒸发变成气态锌，离开高炉冷却后又冷凝成微小颗粒，这些微小的锌颗粒遇到空气后马上反应生成ZnO并放热燃烧。
因此收集下来的粉尘在离开煤气净化系统前应与空气隔离，并用湿式排灰机将其成球后外排，以防在净化系统附近燃烧造成整个系统的安全等隐患。
2高炉荒煤气的性质高炉荒煤气的产生是由于碳在高炉中还Ô铁及不完全然燃烧形成的，因此其主要可燃成分为CO，但由于空气中N2含量占主导地位，因此高炉荒煤气中主要成分是N2，其次是CO。
煤气干法除尘在宣钢1#2500m3高炉应用实践
煤气干法除尘在宣钢1#2500m3高炉应用实践我国高炉煤气干法除尘目前还处于起步阶段，中小型高炉起步较早，覆盖率至今只有60％左右，并且装备水平不高，运行效果参差不齐，在1000m3以上的大中高炉推广冶只有4～5年的历史，只占该类型高炉的30％左右。
高炉煤气除尘根据除尘工艺的不同分为湿法除尘和干法除尘两大类，传统的煤气除尘系统采用湿法除尘工艺，由重力除尘器塔文（双文）或重力除尘器+环缝除尘器组成。
干法除尘与湿法除尘工艺相比有以下优点：1）节约用水、用电；2）可提高煤气温度80℃左右，用于热风炉燃烧可提高风温40℃；3）提高TRT发电量30％以上；4）除尘效果好，净煤气含量可达到<5mm/m；5）煤气含水少，提高煤气热值。
煤气干法除尘系统在宣钢300m3级小高炉应用了较长时间也有着较为丰富的使用经验，在大高炉上使用干法除尘系统还是首次。
经过3年多的应用实践，逐步完善，干法除尘工艺优势逐渐显现出来，运行中遇到的多种问题，也陆续得以解决。
1宣钢1#高炉煤气干法除尘工艺流程图（见图1）2宣钢1#高炉干法除尘主要技术参数（见表1）3宣钢1#高炉干法除尘系统工艺操作滤袋在过滤状态时，荒煤气进口气动蝶阀及净煤气出口气动蝶阀均打开，随着布袋外壁上的积灰逐渐增多，布袋阻力不断增大，当荒、净煤气主管压差达到4lkPa时，进行反吹。
反吹形式为脉冲反吹，反吹介质为氮气。
当所有布袋反吹完毕后，立即启动机械化除灰系统进行清灰。
每日反吹次数根据实际情况确定，一般情况下反吹10～12次，每次反吹约需15min～20 min。
干法除尘系统主要包括：反吹系统、输灰系统、卸灰系统。
3.1反吹基本情况1号高炉干法除尘共有12个除尘箱体和1个大灰仓，每个箱体都设有17个脉冲阀，每一个脉冲阀控制除尘器内一排滤袋的反吹。
24v直流电接通后第一个脉冲阀启动，脉冲阀工作时间小于0.3s（时间可在上位画面设定），向第一排滤袋喷射氮气，完成一排滤袋的反吹清灰；第一个脉冲阀喷吹后间隔5s~20s（时间可在上位画面设定）第二个脉冲阀动作，直到全部17个脉冲阀动作，完成一个箱体的反吹工作；再自动或手动进行第二个箱体的反吹，直至所有工作箱体完成喷吹。
300立方高炉煤气布袋除尘系统设计特点及使用效果
300m3高炉煤气布袋除尘系统设计特点及使用效果宣化钢铁公司炼铁厂5号、6号高炉（均为300m3）自建成投产以来，一直沿用湿式煤气除尘系统。
含尘污水通过两条直径300mm的地下管道向原小高炉干渣场渗坑排放，排污量平均每天约600t。
目前渣场泥量已饱和，铺设的两趟管路已有一条完全堵塞，另一条也经常出现堵塞现象，而且管路因其上方已构筑建筑物无法维修，已危及正常污水排放。
由于排污受影响，使得洗涤水质极差，直接影响生产，而环保法对污水渗坑排放明令禁止，排污费加倍征收。
为此，对炼铁厂中型高炉煤气采用布袋除尘工艺进行工程设计。
5号、6号高炉布袋除尘系统已投入运行。
从整个系统运行情况看，布袋除尘在除尘效率、节水、节电、治理环境污染等方面表现出了湿式除尘无可比拟的优越性。
设计中一些新的、成功之处得到了充分的证实，同时也出现了一些问题。
1、布袋除尘设计概况1．1平面布置布袋除尘系统由布袋除尘器组、煤气加压机站、仪控室、输灰系统等设施组成。
1．2工艺流程荒煤气经过重力除尘器初步净化后进入布袋除尘器进行精除尘。
在滤袋连续不断净化煤气的过程中，滤袋内壁的灰尘逐渐加厚，当滤袋内外煤气压差达到指定值时开始反吹。
反吹采用煤气加压机加压反吹和事故放荒反吹两种方式。
捕集的灰依次经Ф300mm×450mm叶轮给料机、气动卸料球阀，中间仓和Ф300mm×450mm叶轮给料机卸入埋刮板输送机内，由埋刮板输送机经斗式提升机送至55m3灰仓中，最后经卸灰机加湿后卸入汽车内，由汽车送往选烧混料厂进行综合利用。
过滤后获得的净煤气进入净煤气管网。
1．3设计参数及技术特性（1）设计参数一座高炉煤气发生量：4.5～5万m3／h（标况）高炉炉顶的正常温度：325℃；最低温度：280℃；最高温度：413℃，炉顶煤气压力：0.015～0.020MPa；重力除尘器后荒煤气含尘量：5～12g／m3；重力除尘器后粉尘的堆比重：0.45g／cm3。
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Q0——标准状态煤气流量m3/hQ——工况状态煤气流量m3/hT0——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）MPaP0——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：Pη=P1.0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与压力关系炉顶压力MPa工况系数η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。
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一
誊 芑 ｉ
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节 能 技 术
尘 的效果 ， 因此必须大量消耗工业水。 梅钢公司原 ３ ＃
反 吹 方式 ， 除 布 袋外 壁 的积 灰 ， 灰 尘 吹落 至 筒 清 将 体 底部 预存 。 当除尘 器筒体 底部 灰积 到 一定 量 时 ， 打 开 筒体底 部输 灰 阀 门 ， 用气 力输 灰 系统将 筒体 采
关键词 ：高炉煤 气； 干法 布袋除 尘工 艺： 节能减排
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要生产 工序的 大型钢铁联 合企 业 ， 目前 已形成年 产 钢 ３ ０万 吨的能力 。 ５ 梅钢 公 司 目前拥 有 １ ８ ｍ３ ２ ０ 及 ３ ０ ｍ。 ２ ０ 高炉各 一座 。 为了进一步 降低生 产成本 、 增
强 在国 内外市场上 的竞争 能力 ， 梅钢公 司 大胆采 用
１ 传 统 高 炉 煤 气 湿 法 除 尘 工 艺
节 能 技 术
高炉煤气干法布袋 除尘工艺的 应用及其节水节 电效果
梅 山 钢 铁 公 司 初 明 杜 鹏
摘 要 ：介 绍梅 铜 新 建 ３ ０ ｍ 高 炉 使 用 先 进 的 高 炉 煤 气 除 尘 工 艺— — 干 法 布 袋 除 尘 工 艺 ， 论 述 了 ２０ 并 该 工 艺 与 传 统 湿 法 除 尘 工 艺 的 区 别 及 主 要 优 点 ， 过 该 技 术 的 运 用 ， 到 了节 能 减 排 的 目的 。 通 达
燃 烧 ，开 始 由空 气过 剩逐 渐转 变成 空 气 不足 的 燃 烧 ， 果产 生 了高 炉煤 气 ， 炉煤 气必 须 净化 除 尘 结 高
机、 水封阀后进入煤气管网。洗涤完煤气的污水排至 配套的煤气洗涤水处理 系统处理 ， 处理后 的水再供到
煤气洗涤塔洗涤煤气 ， 如此循环往复。该工艺是 通过
ｅｍｉｓｉ ｒ ｄＩ ｉ ｓ ｏｎ ｅ Ｊ ｏｎ ｃｔ
梅 钢公司位 于江苏 省南 京市 雨花 区境 内 ， 是一
才 能送给 用户使 用。 高炉 煤气 净化除尘 工艺主 要有 干 法除尘 和湿法 除尘两种 ， 目前 国内大型 高炉采 用 干 法除尘工 艺较少 。
家集炼 焦 、 烧结 、 炼铁 、 炼钢 、 铸 、 连 热轧及 冷轧 等主
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向一文脱水器大量喷水、 二文脱水器精细喷水达到除
【 者简 介 】初 明 （９５ ） 男，９ ８年 毕 业 于安 徽 华 东冶金 学院 ， 能 动 力 工程 师 ， 从 事 水 处理 生产 ａ ｇ 网运 行 管 理 工作 作 １７ － ， １９ 热 现 ．－
杜 鹏 （９５ ） 男 ，９６年 毕 业 于 南京 能 源 工程 学院 ， 能动 力 工程 师 ， 从事 设备 备 件 供 应 管理 工作 １６ 一 ， １８ 热 现
高炉煤气 沿下 降管经过 重 力除尘器 后 ， 后通 先 过一 文脱 水器 、二 文脱水器 、调压 阀组 、 Ｒ Ｔ Ｔ发 电
节能新技 术 ， 中有在 新 建的 ３ ０ ｍ。 其 ２ ０ 高炉 上采 用
了高炉煤 气干法布 袋除 尘工艺 。 高炉在 炼过 程 中 ， 台 由于焦 炭 中的碳在 炉缸 中