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1、2500m2500m3 3高炉干湿法除尘方案比较高炉干湿法除尘方案比较 高炉煤气净化有湿法和干法两种工艺， 在调研的基础上对此两种 工艺在工艺过程、能源介质消耗、工程占地、投资及发电等方面做简 要比较。 1 1工艺流程对比工艺流程对比 1.11.1 干法煤气净化工艺干法煤气净化工艺 （1 1）设计条件及参数）设计条件及参数 高炉煤气发生量：420000Nm3/h，最大 460000Nm3/h。 高炉炉顶压力：正常 0.2MPa，设计 0.25MPa。 高炉炉顶温度：90250。 事故状态炉顶温度（最大）:550。 荒煤气含尘量：20g/Nm3 （2 2）煤气净化概述）煤气净化概述 高炉煤气净化
2、采用低压脉冲布袋除尘器，其工艺流程如下： 重力除尘器 阀门布袋除尘器 阀门 TRT 净煤气总管 气力输灰管道调压阀组 大灰仓 加湿机 经重力除尘器粗除尘的高炉煤气， 从布袋除尘器的进气管进入下 1 部箱体，经气流分布器进行机械分离后， 大颗粒粉尘被分离直接进入 灰斗，较细的粉尘均匀进入箱体中部而吸附在布袋外表面形成“尘 饼”，在“尘饼”及布袋的共同作用下，使煤气中的含尘浓度降到 5mg/Nm3以下，从箱体上部排入煤气出气管，进入 TRT 或调压阀组系 统。 煤气净化布袋除尘器主要有箱体、中间灰斗、进出风管、喷吹装 置、滤袋装置、防闭塞装置、泄爆装置、气力输灰系统等组成。 布袋脉冲清灰系统：每个
3、除尘器箱体配有 16 个脉冲阀，脉冲阀 的开关有 PLC 控制。箱体需清灰时，首先关闭箱体进、出口管上的电 动蝶阀、电动眼镜阀，由 PLC 控制 16 个脉冲阀的喷吹，喷氮时间为 0.10.2s（时间可调）,相邻两个脉冲阀喷氮时间间隔 6s（时间可 调），16 个脉冲阀依次喷吹完毕，打开进、出口管上的眼镜阀、蝶 阀，箱体重新进入正常状态。相邻两个箱体清灰时间间隔为10s（时 间可调），14 个箱体依次吹完。生产运行时由 PLC 控制自动清灰， 或由箱体进、出口总管煤气压差控制清灰（实际压差5kpa 即自动 清灰）。 卸输灰系统：采用气力输灰，卸输灰工艺流程为除尘器筒体 气动卸灰球阀 气力输灰装
4、置 大灰仓 加湿机 运灰 车。气力输灰装置采用正压浓相输送，输灰介质采用氮气，每个筒体 下设 1 个 0.5m3仓泵，氮气通过进气组件，渗透到仓泵内部与物料混 合， 使物料成流态化状态输送， 每个仓泵为 1 个输送单元 （共 14 个） ， 输送单元接入输灰总管组成流态化气力除灰系统， 将仓泵收集的飞灰 送至大灰仓，输灰系统间断运行，大灰仓容积 100m3，大灰仓顶部设 脉冲布袋除尘器，脉冲气源为氮气，储灰仓设置高、低料位检测及报 2 警，输灰氮气经布袋除尘后放散至大气中。为便于卸灰，大灰仓锥体 上设置氮气炮，并设仓壁振动器，每个氮气炮上设置两个脉冲阀。氮 气炮可在现场和控制室的 PLC 上控
5、制。输灰管道采用 20#无缝钢管， 弯头内衬耐磨陶瓷材料，管道弯曲半径不小于 10 倍管道直径，管道 具有防堵功能，同时输送管上设置事故排堵阀。 气力输灰系统能实现 自动、远操、就地控制。 温度控制系统：高炉正常运行时， 进入布袋除尘器的煤气温度为 90250。高炉非正常运行时，煤气温度能达到550或小于 90，煤气温度过高，进入除尘器时能烧坏布袋，温度过低时煤气可 能结露造成布袋除尘及清灰困难。 为防止煤气结露，除尘器箱体及中 间灰斗用硅酸铝纤维毡作保温层， 同时用蒸汽保温。当高炉煤气高于 250时，对高温煤气采用炉顶喷雾水的处理方式，使高炉的高温煤 气降至煤气净化系统可以处理的范围内。 当
6、高温煤气经喷雾降温处理 后仍不能满足除尘器的要求， 对高温煤气进行炉顶放散。 当高炉煤气 低于 90时，对低温煤气进行炉顶放散。 PLC 控制及仪表检测系统： 重力除尘器出口煤气温度、 压力检测， 温度低于 90及高于 250报警；净煤气出口总管温度、压力、流量 检测； 除尘器每个箱体的进出口压差检测； 氮气总管压力、 流量检测； 氮气减压阀后压力检测及调节；净煤气总、支管出口粉尘浓度检测； 压缩空气压力、流量检测；蒸汽压力、温度、流量检测；除尘器每个 箱体温度（在卸灰阀上部1.5 米处设温度计）检测；除尘器每个箱体 料位检测；仓泵料位检测，大灰仓高、低料位检测及报警；煤气净化 系统包括气力输
7、灰各运转设备（除电动葫芦、加湿机外）由PLC 集中 控制，另设现场手动操作箱。加湿机卸灰处各设 1 套固定式 CO 煤气 报警仪。要求以上各检测点远传至控制室显示。 3 布袋检漏系统：设有布袋破损检测，在净煤气总管上设有 1 台煤 气自动在线检漏仪， 在每个箱体出口管上分别设有煤气自动在线检漏 和人工取样检测点。 （3 3）主要设备选型）主要设备选型 A布袋除尘器（见下表） 序号 1 2 3 项目 设备名称 煤气发生量 过滤面积 过滤风速（压力按 4 0.2MPa ，流量按 460000Nm3/h，温度按 250） 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 进气温度
8、炉顶煤气压力 泄爆压力 荒煤气含尘量 净煤气含尘量 阻力损失 筒体直径 分室数量 滤袋数量 每室数量 滤袋规格 滤袋材质 脉冲阀数量 一室清灰一室检修时0.35m/min 技术参数 布袋除尘器 平均 420000Nm3/h，最大 460000Nm3/h 16247m2 正常过滤时 一室清灰时 0.3m/min 0.33m/min 正常 260（事故 320不超过 30 分钟） 0.2MPa ，设计 0.25MPa 0.3MPa 20g/Nm3 5mg/Nm3 1800Pa 5200mm 14 个 4620 条 330 1607000 氟美斯 9806 800g/m 2 224 个 4 序号 1
9、8 项目 清灰氮气压力、耗量 （间断使用） 技术参数 0.350.4MPa，9.612m3/min 19 （间断使用） 20 21 22 蒸气用量（间断使用） 压缩空气（间断使用） 设备数量 输灰氮气压力、耗量 0.3 MPa，8.5m3/min 1000Kg/h （最大） 0.6MPa ，5m3/min 1 套 B储罐 系统设 10m3氮气罐 2 个 C气力输灰装置 14 个仓泵，设计压力 0.7MPa，工作压力 0.3MPa（最高压力） ， 容积 V=0.5m3，内设料位计。 技术参数： 序号 1 2 3 4 5 6 7 参数名称 平均料气比（kg/kg） 一个仓泵系统设计出力（t/h）
10、输送压力（MPa） 输送起始速度（m/s） 输送末端速度（m/s） 尖峰耗气量（m3/min） 吨米气耗量（Nm3/t.m） 输送系统 40 10 0.3 7 12 8.5 0.005 一个仓泵系统运行时间如下： 输送出力输送罐容积 每次输送灰 每次输送时间 输送次数 （t/h）（m3）量（t）（min）（次/h） 单元100.51.257.58 单元 5 （4 4）主要技术经济指标）主要技术经济指标 序号 1 2 3 4 5 项目 处理煤气量 技术参数 平均 420000Nm3/h，最大 460000Nm3/h 荒煤气含尘量20g/ Nm3 净煤气含尘量5mg/ Nm3 输灰氮气耗量压力：0
11、.3MPa，最大 8.5m3/min， 清灰氮气耗量压力：0.350.4MPa，9.612 m /min 压缩空气耗量5Nm3/min，间断使用，压力：0.6MPa 蒸汽耗量 水耗量 1000Kg/h （最大） ，压力：0.4MPa，温度 170 加湿机：1020m3/h，间断使用，压力：0.30.6MPa 3 6 7 （5 5） 占地占地 除尘器本体 24m45.5m， 储灰仓 9m6.5m， 发电厂占地 4040m， 合计用地 2750m2。 6 煤气净化除尘器综合工程估算表（不包括基础） 序序 号号 一、主体部分 二、气力输灰系统 三、储灰仓 四、阀门系统 五、除尘器本体管路、系统钢结构
12、框架、支撑、爬梯、平台 六、电控系统 七、线缆、桥架 八、运费 九、安装费 合计 1 套 1 套 名名称称规规 格格 型型 号号总价（万元）总价（万元） 873 272 36 305 920 220 110 18 100 2854 备备注注 7 1.21.2 湿法除尘工艺湿法除尘工艺 （1 1）工艺流程）工艺流程 一般高炉湿法除尘工艺流程图如下： 高炉煤气 重力除尘器快速冷却塔 RD 型文式管 净煤气管网减压阀组灰泥补集器 脱水器 TRT 污水处理 1）快速冷却塔(蒸喷塔) 内部设有多层喷头，高炉煤气高进低出，与塔内各层喷头喷出的 细水滴相接触，捕集煤气中灰尘，冷却煤气。 2）RD 型文式管（
13、精除尘） 高炉煤气由蒸喷塔而下通过文式管收缩段及RD 可调喉口缝隙 时，流速增大形成湍流运动状态，与水箱喷入的水滴充分接触，达到 捕集灰尘的效果。 3）灰泥捕集器 4）排水处理系统 洗涤塔下部设置 2 支高低位连通管道，根据连通器原理，利用 PID 调节系统，控制排水蝶阀，保证洗涤塔液位高度封存煤气。 5）水处理 高炉煤气采用湿法除尘，需循环水量1050m3/h，供水压力 0.4Mpa，供水温度 35，回水温度 45。水处理工艺如下图示： 8 煤气洗涤水沉淀池热水池提升泵冷却塔 冷水池 污泥池 污泥脱水加压泵 用户 （2 2）湿法除尘工艺技术指标）湿法除尘工艺技术指标 以 2500m3高炉为例
14、，煤气发生量420000 m3/h，湿法除尘工艺主要 技术指标： 1）动力消耗： 循环水量：1050 m3/h，新水消耗量 8.4m3/h。 2）TRT 发电量： 2500m3高炉湿法除尘 TRT 发电量约 7500 kW/h，比干法少发电量 43%左右。 3）系统占地面积 包括煤气洗涤系统、TRT 发电系统占地面积 2500m2。 4）煤气质量 含尘量，mg/m3 含水量，g/m3 煤气温度 压力损失 KPa 10 25 4560 2035 5）投资估算 洗涤塔（包括填料、配套仪表等）约 300 万元。 钢制斜板沉淀池一座：25X10 米（240 万） 污泥脱水间一座：15X8 米（双层）3
15、0 万 9 污泥池一座：10 万 水泵房一座：9X24 米（22 万） 热水池一座：13X10 米（40 万） 冷水池一座：13X12 米（50 万） 提升泵 2 台： （12 万） 供水泵 2 台： （20 万） 污泥泵 2 台： （12 万） 污泥脱水机 2 台： （40 万） 玻璃钢冷却塔 1 台： （25 万） 5T 悬挂起重机：2 台（15 万） DN500 钢管 500 米（35 万） 阀门一宗（30 万） 电气仪表一宗（120 万） 综合投资估算：约 1000 万元 2 2综合比较综合比较 经对比，干法投资较高，工艺过程尚需氮气、蒸汽、压缩空气， 但除尘效果好，发电量比湿法高26
16、%；湿法投资较低，除尘效果不及 干法，发电量较低。 10 2500m3高炉煤气净化干、湿法综合比较表 处理煤气量 荒煤气含尘量 干法湿法备注 3 平均 420000Nm3/h， 平均 420000Nm /h， 3 最大 460000Nm3/h最大 460000Nm /h 20g/ Nm320g/ Nm3 净煤气含尘量 5mg/ Nm3； 温度 90105； 10 mg/ Nm3， 含水量 25g/m3； 温度 4560； 压力损失 2035KPa 输灰氮气耗量 压力：0.3MPa，最大 8.5m3/min， 压力：0.35 0.4MPa，9.612 m3/min 清灰氮气耗量 压缩空气耗量 5Nm3/min （间断使用） 压力：0.6MPa 1000Kg/h （最大） ， 压力：0.4MPa； 温度 170 蒸汽耗量 水耗量 发电量 占地 投资估算 加湿机： 1020m3/h， 循环水量： 1050 m3/h，间断使用； 3 压力：0.30.6MPa 新水消耗量 8.4m /h。 TRT 发电量约 10190TRT 发电量约 7500 kW/hkW/h 2750m2 2854 万元 2500m2 1000 万元可比项 11