高炉能源回收利用与环境保护ppt课件

1、 为了回收高炉煤气的物理能，在高炉煤气系统设置透平发电机组(简称TRT)，与调压阀组并联，利用煤气的压力能和热能发电。普通情况下，高炉车间的余压发电能满足高炉车间本身用电量(高炉鼓风机电耗除外)。 高炉透平发电机有3种方式：轴流向心式、轴流激动式和轴流反动式。其中轴流反动式透平机质量小、效率高，宝钢1号高炉TRT采用此种方式。 从透平机的才干和对炉顶压力控制两方面思索，炉顶余压透平回收方式有3种：(1)部分回收方式。设计经过透平机的最大煤气量小于高炉产生的煤气量。高炉正常消费情况下，经过透平机的煤气量坚持不变，炉顶煤气压力由调压阀组控制。(2)全部回收方式。设计经过透平机的最大煤气量大于高炉产

2、生的煤气量，炉顶煤气压力由透平机调速阀或静叶自动调理控制。(3)平均回收方式。设计经过透平机的最大煤气量为高炉消费产生煤气量动摇幅度的平均值。炉顶煤气压力由调压阀组和透平机分别控制，这种回收方式发电才干较高，设备投资低，投资回收期最短，而且又能保证高炉炉顶压力的稳定。 宝钢1号高炉TRT采用平均回收方式。1透平；2发电机；3调速阀；4紧急迫断阀；5眼镜阀；6入口蝶阀；7NK阀；8除雾器；9减压阀组；10高炉煤气经过最大煤气量 670000m3/h台入口管交接点煤气压力 0.22Mpa (表压)出口管交接点煤气压力 0.13Mpa (表压)入口煤气温度 55高炉煤气相对湿度 100煤气中机械水含

3、量 小于7g/m3入口煤气含尘量 小于10 mg/m3出口煤气含尘量 小于3mg/m3额定发电才干 17440kW 高炉热风炉的烟气温度为250350，烟气量大，具有较多的余热。利用高炉热风炉废气的热量来预热助燃空气和煤气，能提高热风炉的实际熄灭温度，进而提高风温，是添加高炉喷煤量和降低燃料比的有效措施。煤气低 发热值，KJ/m3助燃空气预热温度，煤气预热温度，2010020030020100200300293111851208123712661185121912701322334912941319151294132531422376841421145614914142414691515表表1

4、0101 1 助燃空气温度与煤气温度对实际熄灭温度的影响助燃空气温度与煤气温度对实际熄灭温度的影响 1、热管式换热器、热管式换热器 图103 热管换热器任务原理 (1)整体式热管换热器1引风机；2煤气换热器；3助燃风机； 4空气换热器； 5热风炉；6烟囱图104 整体式热管换热器工艺流程图105 分别式热管换热器工艺流程 1-热媒体储存罐；2供应泵；3膨胀罐；4循环泵；5热风炉烟道废气；6助燃空气；7煤气；8氮气 热媒式换热器的工艺流程见图106，主要设备包括烟气换热器、助燃空气换热器、煤气换热器、循环泵、热媒体贮罐、膨胀罐、供应泵等。 热媒式换热器的任务原理是：热媒体在循环泵的强迫驱动下流入

5、烟气换热器中的钢管内而被热风炉烟道废气加热，冷却后的热风炉烟道废气经过烟囱排入大气，加热后的热媒体流入助燃空气换热器和煤气换热器的钢管内，将热量传送给助燃空气和煤气，加热后的助燃空气和煤气送入热风炉内熄灭，冷却后的热媒体经过循环泵再次送入烟气换热器内加热，如此循环。1烟囱；2烟气换热器；3循环泵；4热媒体贮罐；5供应泵； 6煤气换热器；7助燃风机；8助燃空气换热器；9膨胀罐； 10外燃式热风炉 热媒的种类很多，常用的有水、油、导热姆等，在运用时普通要思索热媒的平安性，如：有无毒性、能否和管壁反响分解、有无碳化堆积景象等。 热媒式换热器的优点是： 热媒体采用导热油，具有较高温度下的热稳定性，可长

6、期延续运用。 受热侧、放热侧分别设置，不会因漏气呵斥预热煤气不平安的问题，可同时预热空气和煤气。热效率高，气密性好，可以经过调理热媒体的流量来调理预热助燃空气和预热煤气之间的热量。 工艺可分分布置，顺应于热风炉区场地狭窄的技术改造。 换热器小而轻，便于安装和改换，维护简便。其缺陷主要是清灰较困难，应适当加大翅片和翅片管间距，以便清扫和减少阻力。对加压循环泵的要求比较高。 近来，用热风炉烟道废气作为枯燥介质来枯燥煤粉被大力推行。热风炉废气具有150350的温度和含氧量低1%，且量大，在质和量方面均能保证喷吹烟煤的消费需求和平安要求。运用热风炉废气可使高炉与喷吹同步，同时节省了能源。因此，采用熄灭

7、炉热风和热风炉废气一道作为枯燥介质是目前制粉枯燥用气的最正确的选择 图10-7 热烟气系统工艺流程1-调理阀；2-引风机；3-熄灭炉；4-烟囱阀；5-切断阀；6-烟气引风机 1、炼铁厂的粉尘来源及特性、炼铁厂的粉尘来源及特性高炉炼铁的粉尘主要来自于出铁场和原料系统。高炉炼铁的粉尘主要来自于出铁场和原料系统。 出铁场产生的污染物是高炉在出铁、出渣时产生的烟尘和高温铁水、熔渣接触其他可燃物产生的烟尘。 高炉每消费1t生铁，在出铁厂平均分发出2.5kg烟尘，其中正常出铁时，铁水沟、渣沟、撇渣器、摆动流嘴和铁水罐等各点产生的烟尘属于一次烟尘，占全部烟尘量的86。在开、堵铁口时产生的烟尘属于二次烟尘，占

8、14。国家环保要求1000m3级以上高炉的出铁厂应设置一次烟尘和二次烟尘的净化设备，而小于1000m3级的高炉应设置一次烟尘净化设备。 出铁场烟气温度较高，普通为70200，烟尘粒度普通在10um以下的占5060，烟尘中Fe2O369.4，SiO210.97，C1549，其它Al2O3、CaO、MgO等含量都很少，含C量较高是由于出铁过程中铁水冷却，从外表析出石墨碳之故。 高炉原料系统产生粉尘的地方主要有槽上的卸料、皮带机的转运和槽下筛分，原燃料装入料车、集料斗等，粉尘浓度大致为58g/m3。 国家规范要求矿槽上下都采用皮带机，一切转运站、槽上受料口及槽下筛分设备都应设有除尘净化安装，用皮带机

9、向炉顶上料时应设置单独的除尘安装。要求一切除尘后排放的气体含尘量小于100mg/m3，而任务环境空气中的含尘量降到10mg/m3。各产尘点产尘量的大小与物料的种类、原燃料中粉末含量多少有关，通常烧结矿的产尘量较大。粉尘成分主要为Fe2O3、C、SiO2、CaO和MgO等。 目前出铁场的一次烟尘捕集治理，主要采用在产生烟尘的部位出铁口、铁沟、渣沟、撇渣器、摆动流嘴和铁水罐设防尘罩，然后用风机抽走烟尘，烟尘经过除尘管道进入布袋除尘器或电除尘器进展净化，净化后气体的含尘量小于50mg/m3排入大气。 二次除尘系统是较困难的问题，如今有3种治理安装： 一是自然抽风气帘式，即把整个房顶看成一个通风罩，在

10、周围设有通风气帘抽风防尘，日本各厂大都采用这种方案； 二是垂幕式，由活动垂幕组成的抽风通道将粉尘抽走到除尘器除尘，宝钢1号高炉采用此方式； 三是在各出铁口产尘点分散设密封罩分散捕集，一致抽风除尘，鞍钢10号高炉采用这种方式。 原料系统的粉尘治理普通都采用抽风罩、密封罩或两者结合运用，将带粉尘的空气经管道抽到除尘器净化，净化后的空气经烟囱排入大气。 高炉消费是一个相当庞大而复杂的系统。它所运用的机械设备种类繁多，五花八门，并且在繁重的条件下任务，不仅要接受宏大的载荷，往往还伴随着高温、高压和多灰尘等不利要素，设备零件容易磨损和侵蚀。为了确保高炉消费的顺利进展，它对机械设备提出了越来越高的要求。(

11、1)满足消费工艺要求。工艺上的革新都是和设备的改良分不开的。例如炉顶装料设备不仅要把大量的原料燃料装入高炉，还要符合高炉布料和炉顶密封等工艺要求。 (2)要有高度的可靠性。高炉消费线上的机器普通是有固定的、单一的用途的。假设一台机器(不论是上料皮带机或炉顶装料设备或堵铁口的泥炮)发惹事故，就会引起整个高炉的休风甚至停炉。因此要求各种机械设备必需平安可靠，动作灵敏准确，有足够的强度、刚度和稳定性等。(3)要提高寿命并易于维修。冶金设备的许多零件往往不是由于强度不够，而是由于磨损而报废。特别是高炉消费，各种原燃料对金属的磨损作用很大，加上高温高压煤气的冲刷作用，零件的磨损和寿命问题更加突出。机械设备不仅要耐磨，并且损坏后要容易修缮，在平常要易于检查和维护。(4)要易于实现自动化。所设计的机器都要思索到易于自动化操作。例如整个上料系统，各种原料按照不同配比从料仓