煤气净化设备.课件

1、8 煤气净化设备高炉煤气为什么要进行除尘？1、首先要利用除尘后的高炉煤气作燃料。高炉中的煤气含有20%以上的一氧化碳，少量的氢和甲烷，发热值为3345-4182kJ/m3，可作为炼焦、热风炉、锅炉及其它冶金炉的燃料。2、要回收高炉炉尘。炉尘是随高炉上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。含有铁、碳，经除尘回收后可用作烧结矿。3、高炉煤气可透平发电。-利用高炉煤气物理能压力能和热能，进行能源回收。一、煤气净化主要设备1、除尘基本原理：就是借助外力的作用达到使尘粒和气体分离的目的。这些外力有： （1）惯性力当气流方向突然改变时，尘粒具有惯性力，使它继续前进而与气体分离开（2）加速变力:即靠尘粒具有比气体分

2、子更大的重力、离心力和静电引力而分离开.（3）束缚力:主要是机械阻力,比如用过滤和过筛的办法,挡住尘粒继续前进.2、除尘设备的分类 按除尘后煤气所能达到净化程度，除尘设备分三类：（1）粗除尘设备 一般尘粒粒度在10060m及其以上的颗粒除尘设备。重力除尘器、离心式除尘器等。除尘后煤气含尘量为1 6g/m3。（2）半精细除尘设备：粒度在6020 m。常用洗涤塔、一级文氏管、一次布袋除尘。除尘后煤气含尘量为0.05 1g/m3。（3）精细除尘设备：粒度小于20m。常用静电除尘器、二级文氏管、二次布袋除尘等。 按粗除尘和精除尘分有干法和湿法两种除尘系统： 湿法除尘系统：重力除尘器一离心除尘器一洗涤塔

3、一文氏管一电除尘器；干法除尘系统：重力除尘器一旋风除尘器 一布袋除尘器。 干法除尘系统：具有节约用水、节约投资等效益，正广泛受到重视。目前技术关键是布袋除尘器的布袋材质问题。 图82 大型高炉煤气除尘设备流程工艺流程工艺流程图8 -3 塔后文氏管系统图8-4 串联双级文氏管系统 一般采用高炉煤气干法除尘系统3、 煤气净化主要设备（1）重力除尘器（属于：粗除尘设备）工作原理：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。结构示意图特点： 结构简单；除尘效率可8085，出口含尘量为210g/m3；阻力损失较小，一般为0.1960.245kPa

4、。2. 洗涤塔 只适用于湿法半精细除尘设备。（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（向下）喷水，喷水量占总水量的60，下面两层则顺气流方向（向上）喷水.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给水管结构图（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，经冷却和洗涤后的半净煤气由塔顶导管排出 。 特点：结构简单、节约木材、投资小、建设速度快、不易堵塞、容易维修。除尘效率8090；压力损失78196Pa 3、文氏管 精

5、除尘设备。结构：由收缩管、喉口、扩张管三部分组成。种类：（1）按喉口有无溢流水膜可分 溢流文氏管 喉口有均匀水膜 文氏管 喉口无水膜（2）按喉口有无调节装置可以分 调径文氏管 喉口装有调节装置 定径文氏管 喉口无调节装置文氏管的工作原理：工作时溢流水箱的水不断沿溢流口流入收缩段，当水和煤气以极大的流速通过文氏管的收缩口时，水滴被高速煤气流雾化煤气中的灰尘被细小的水雾浸湿，灰粒和水滴凝聚在一起并随水排出。文氏管除尘特点：结构简单、重量轻，操作、维护和制造方便，而且省电、节水、除尘效率高。4. 静电除尘器 精除尘设备（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

6、阴离子的气体聚集在粉尘上，在电场力作用下向阳极运动，灰尘沉积在阳极上达到一定厚度后，断电失去电荷， 用振动（干式）或水冲（湿式）的办法使其脱离阳极排除。 负极为电晕极，正极为沉淀极。 （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；c套筒式 （ 3）. 特点（1）除尘效率高，煤气含尘量降至 10mg/m3以下；（2）除尘效果受高炉操作条件的影响小；（3）压力损失小，588784Pa；（4）耗电量少；（5）一次投资高。 干式除尘 干式除尘有三种： 布袋除尘器 颗粒层过滤装置 电除尘器， 其中最优越的是布袋除尘器，其工艺流程如图8-15所示。5、干式布袋除尘器（1）工作原理

7、： 含尘气体通过滤袋，煤气中的灰尘被截留在纤维体上， 并逐渐形成灰膜，而气体通过布袋继续运动，煤气通过布袋和灰膜时得到净化。灰膜随着过滤的进行不断增厚，阻力增加，达到一定数量时，必须进行反吹，将粉尘清落卸出，恢复正常的过滤。（2）结构布袋除尘器示意图1布袋；2反吹管；3脉冲阀；4脉冲气包；5箱体；6排灰口 布袋除尘器 1赃煤气管 2滤袋；3电动密闭蝶阀 4净煤气管 5放散管 6放灰阀7密闭碟阀 8操作平台（3）布袋除尘特点 除尘效率高煤气质量好且比较稳定。 二、煤气净化附属设备1、脱水器（1）、 工作原理：使水滴在本身重力或离心力的作用或直接碰撞使水滴失去动能而凝聚，与煤气分离。（2）、种类：

8、 挡板式脱水器 重力脱水器 旋风式脱水器工作原理： 煤气沿切线方向从入口进入，经曲折挡板回路上升，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。 1）、挡板式脱水器 结构示意图 入口煤气流速不小于12m/s； 筒体内速度为45m/s。 一般安装在高压调压阀组后 面。 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。2）重力式脱水器结构示意图重力式脱水器 煤气在重力脱水器流速为46m/s； 进口煤气流速1520m/s。3）旋风式脱水器工作原理：利用水滴在离心力作用下与器壁碰撞，使水滴失

9、去动能而与煤气分离。应用场合：多安装在文氏管之后，应用于中、下高炉。旋风式脱水器 设置在高炉炉顶煤气下降管与重力除尘器上部的圆管相交处，是一盘式阀。2. 结构示意图1. 位置：二、煤气遮断阀 高炉正常生产时处于常通状态，阀盘提到虚线位置，煤气入口与重力除尘器的中心导入管相通。 高炉休风时关闭，阀盘落下，将高炉与煤气除尘系统隔开。 设置在炉顶煤气上升管的顶端、除尘器的顶端和除尘系统煤气放散管的顶端。 2. 结构示意图 为常关阀，当高炉休风时打开放散阀。操作时应注意不同位置的放散阀不能同时打开。1. 位置：三、煤气放散阀结构示意图 调压阀组设置在煤气除尘系统二级文氏管之后。2. 作用 用来调节和控

10、制高炉炉顶压力和除尘（每个阀门前设喷水装置）。 1. 位置四、调压阀组3. 组成由四个调节阀和一个常通管道组成：3个750mm电动蝶式调节阀： 用于粗调或分档调节，以实现不同的炉顶压力和高压、常压之间的转换。 1个400mm自动控制蝶式调节阀： 用于细调 ，维持稳定的炉顶压力； 1个200mm常通管：起安全保护作用4. 结构示意图煤气调压阀组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 五、荒煤气管道1、概念（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： 精细除尘设备以后的煤气管道称为净煤气管道。 2. 高炉炉顶煤气管道示意图 均匀分布在炉头处。小型高炉设置两根导出管，大型高炉设四根导出管。 导出管总截面积大于炉喉截面积的40，煤气在导出管内流速为34m/s。 导出管倾角应大于50，一般为53 3. 煤气导出管：4. 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2535，上升管内煤气流速为57m/s。 5. 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69m/s，或按下降管总截面积为上升管总截面