设备管理_热风炉设备和除尘设备简介

热风炉设备和除尘设备热风炉设备一 热风炉的作业冷空气加热热风 1100 热风围管风口高炉作用 为高炉提供热风 降低焦比 提高高炉效率 二 热风炉的工作原理工作原理 1 燃烧期 煤气和助燃空气在燃烧室燃烧 生成的高温烟气进入蓄热室将格子砖加热 停止燃烧 2 送风期 风机送来的冷风通过蓄热室 冷风被加热 通过热风围管送入高炉 3 焖炉期 送 燃 燃 送 三 热风炉的形式每t铁水1050 1100m3热风 风速220 280m3 s 先进国家寿命15 20年 我国8年 1 内燃式 改造式内燃式热风炉 优点 热损小 结构简单 占地面积小 投资省 热效率高 缺点 气流分布不均匀 隔墙易损坏 拱顶裂纹和掉砖 2 外燃式优点 气流分布合理 隔墙不易损坏 寿命长 缺点 结构复杂 占地面积大 投资高 热损大 2000m3以上基本上是外燃式 4000m3以上100 是外燃式 宝1号新日铁1200 1250 鞍7 10 新2 3 4 为外燃式 图为外燃式热风炉结构示意 3 顶燃式不设专门的燃烧室 拱顶空间作为燃烧室 四 热风炉的拱顶要求 有利于气流进入蓄热室时分布均匀 砌体结构稳定及散热损失小 按形状分1 半球形2 锥球形3 悬链形 热风炉本身是一个壳体装置 留有人孔在休风时进行检修和换砖 内部由于助燃空气及烟气 煤气 废气 的缘故 非常危险 同时内部也是高温条件 所以正常生产时 工作人员是进不去的 热风炉的操作主要靠阀门的计算机控制系统 在操控室完成 五 热风炉的燃烧器作用 用来混合高炉煤气和助燃空气 并把混合气体送入热风炉燃烧室燃烧金属燃烧器陶瓷燃烧器 三孔式 焦炉气套筒式栅格式矩形 广泛 工作原理 煤气从底部进入 空气则进入空气通道 使煤气和助燃空气在燃烧前通过特殊结构的气帽强迫混合 混合后的煤气和空气在炽热的耐火材料表面燃烧 陶瓷燃烧器的优点 1 避免隔墙的冲刷和烧损 2 混合好 燃烧完成 克服燃烧振动现象 3 煤气和助燃空气流量调节范围较大 在较低过剩系数下燃烧 提高40 80 陶瓷燃烧器1934年开始在化工上使用 1963年用于热风炉 西德的霍夫曼 六 提高风温的途径 1 设计结构合理的热风炉 1 多使用外燃式热风炉 2 锥形或悬链形 3 耐高温 性能好的耐材 2 提高煤气燃烧温度1 配入天然气 焦炉煤气 2 预热助燃空气和加热换热管 3 合理的燃烧器 3 合理的操作制度使拱顶尽快达到预定值四座 二烧一送一预热 热风炉阀类分类 1 调节阀 用来调节气体管路中的气体流量蝶阀式 蝶形阀 煤气流量调节阀混风调节阀特点 调节灵敏 准确 便于自动控制 2 切断阀 用来切断管路中的气流 起隔离作用 密封 闸板阀 少量做成角形盘式阀和球形阀 1 煤气调节阀试水检漏 确保密封试重太重 转不动 烧电机太轻 关不严 图为煤气调节阀 2 燃烧器隔离阀少用 一般采用插板阀 燃烧器与热风炉隔开 3 烟道阀安装在热风炉与烟道之间盘式烟道阀的优点 外部结构紧凑 阀体本身就是管道的弯曲部分 不需另设角形弯头 缺点 质量较大 阀盖工作时密封性较差 杠杆变形引起阀关不严 转轴不动 闸板式烟道阀 目前新建的高炉 尤其大型高炉都采用闸板式烟道阀 4 废气阀又叫旁通阀作用 在盘式烟道阀打开以前 首先将废气阀开启 待热风炉内与烟道压力平衡后再打开烟道阀 5 冷风阀燃烧期将冷风关闭 送风期将冷风打开6 放风阀安装在冷风总管道上 用来在不停止鼓风机工作的情况下 减少或完全停止向高炉供风 7 热风阀高温高压的气流中工作 热风氧化能力强 注意密封和水冷1300 以上 风压0 5MPa左右8 倒流休风阀热风主管的终端上 高炉休风时用 9 混风调节阀及混风闸板阀混风调节阀 俗称冷风调节阀 是用来调节和稳定高炉风温的 蝶阀 热风炉用耐火材料及特性 一 热风炉砌体破损机理 热震破损 烟气粉尘的化学侵蚀 机械荷载作用 二 热风炉用耐火材料的主要特性 耐火度 较高的耐火度和荷重软化温度 抗蠕变性 体积稳定性 导热性 热容量 抗压强度 三 热风炉用耐火材料 1 硅砖 SiO2含量在95 左右 特性 高温性能好 蠕变温度高且蠕变率低 体积密度小 蓄热能力差 用于拱顶 燃烧室和蓄热室炉衬的上部以及上部格子砖 2 高铝砖 用于高温区 如拱顶 中上部格子砖 燃烧室隔墙等 3 粘土砖用于热风炉中 低温区砖衬及中下层格子砖 4 隔热砖 包括硅藻土砖 轻质硅砖 轻质粘土砖 轻质高铝砖以及陶瓷纤维砖等 特性 气孔率大 密度小 导热性低 机械强度低 喷涂料 包括耐火 隔热及耐酸三种 耐火喷涂料 用于高温部位炉壳及热风管道内 隔热喷涂料 导热系数低 减少热损失 耐酸喷涂料 用于拱顶 燃烧室及蓄热室上部钢壳 5 不定形材料 通常下部采用粘土砖 中部采用高铝砖 上部高温区采用硅砖 低蠕变高铝砖等 热风炉 除尘设备高炉煤气的成分 CO2 15 20 CO 20 26 H2 N2 CH4一 煤气除尘设备按除尘方法为 1 干式除尘设备 如惯性重力除尘器 袋式除尘器 旋风式除尘器 2 湿式除尘设备 如洗涤器和文式管洗涤器等 3 电除尘设备 如板式电除尘器 按净化程度 1 精除尘设备 2 半精除尘设备 3 粗除尘设备 二 常见煤气除尘系统1 湿法除尘系统湿法除尘系统是指在除尘系统中至少使用洗涤塔 文式管等用水除尘的设备 除尘路径 从炉喉出来的煤气先经重力除尘器进行粗除尘 然后经一级溢流文式管作为半粗除尘设备 再进入文式管进行精除尘 除尘后的煤气 经过脱水器脱水后 进入净煤气总管 2 干法除尘系统优点 工艺简单 不消耗水 不存在水质污染问题 保护环境 除尘效果稳定 不受高炉煤气压力与流量波动的影响 净煤气含尘量能经常保持在10mg m3以下 三 除尘设备1 重力除尘器管直形重力除尘器特点 管端部的速度较大 出管口有较大的惯性力 多用于1513m3以上的高炉 重力除尘器的除尘特点 可除去30 m的大颗粒灰尘 除尘效率可达到80 85 出口煤气含尘量2 10g m3 作为高炉煤气的粗除尘 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 重力除尘器1 煤气下降管 2 除尘器 3 清灰口 4 中心导入管 5 塔前管 结构示意图 2 洗涤塔结构 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 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 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 影响除尘效率的主要因素 1 水的消耗量 2 水的雾化程度 3 煤气流速 3 文式管工作原理 利用高炉炉顶煤气所具有的一定压力 通过文式管喉口时形成高速气流 水被高速煤气流雾化 使水和煤气中的尘粒凝聚在一起 在扩张段因高速气流顿时减速 使尘粒在脱水器内与水分离沉降至集尘槽中 按有无溢流水膜溢流文式管 可调文式管 无溢流文式管 按有无调节装置可调文式管定径文式管4 电除尘器工作过程 粉尘被气态的离子式电子加以电荷后 带电的粉尘在电场的作用下使其移向集尘电极并失去电荷 利用撞击集尘电极用水冲刷集尘电极 将粉尘收集到集尘斗中 定期排放 管式电除尘分三种套筒式电除尘板式电除尘5 布袋除尘工作原理 含尘煤气通过滤器 煤气中的尘粒附着在织孔和袋壁上 并逐渐形成灰膜 当煤气通过布袋和灰膜时得到净化 无碱玻璃纤维滤袋 中小型高炉根据材质分合成纤维滤袋 大型高炉 布袋除尘器示意图1 布袋 2 反吹管 3 脉冲阀 4 脉冲气包 5 箱体 6 排灰口 6 旋风除尘器 1 工作原理