1080m3高炉煤气净化系统技术方案

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1、io8om高炉煤气净化系统技术方案丄、八、-1. 前 言本方案为江西萍钢实业股份有限公司安源分公司炼铁厂 1080m3 高炉煤气净 化系统设计、供货、施工总承包工程投标技术方案，是根据贵公司发放的“煤气 布袋除尘器招标技术要求”所提供的资料，以及我公司实施的烟气治理工程的成 功经验制定的。 在方案制定过程中， 我专业技术人员本着贯彻国家环保治理政策、 除尘设备长期可靠运行、满足工艺操作和检修作业要求目的，同时考虑尽量减少 工程投资、降低运行成本，以满足萍钢对本工程的要求。我公司非常有信心做好本项目工程， 通过本项目的实施高炉煤气质量将有大 的提高，延长热风炉炉砖的使用寿命，区域环境和厂区周围环

2、境可望得到显著改 善，企业形象和社会效益将得到进一步提高。2. 项目概况2.1项目名称：江西萍钢实业股份有限公司安源分公司炼铁厂 1080m高炉煤 气净化系统设计、供货、施工总承包工程。2.2 项目建设地点：萍乡钢铁责任有限公司安源分公司炼铁厂区内。2.3 承包方式：设计、供货、施工总承包。2.4项目要求：满足国家和钢铁行业对环保的要求，净化后煤气含尘浓度w10mg/m3。3. 工程现状及要求江西萍钢实业股份有限公司安源分公司炼铁厂新建 1080用高炉，萍钢要求高 炉煤气净化采用干法，煤气除尘器为外滤式脉冲反吹布袋除尘器，反吹气源为氮 气，除尘箱体为双排布置。布袋反吹采用 PLC 控制，输灰系

3、统为操作室控制，粉 尘加湿为现场控制。除尘器支撑为钢结构框架，除尘器顶部设防雨棚。4. 高炉工艺参数炉容31080m炉顶煤气压力（高压）0.20.25MPa咼压率95%（常压）30 kPa炉顶煤气发生量（最大）250000Nm3/h（正常）220000Nm3/h炉顶煤气温度（正常）150280C重力除尘器出口煤气含尘量 （高压）6g/Nm（常压）12g/Nm5. 设计原则5.1符合国家有关政策、标准及规范，净化后煤气含尘浓度w 10mg/m。5.2系统设计合理、先进、经济、安全、运行可靠、操作和检修方便。5.3在采用先进、实用、可靠工艺技术和设备的基础上，节约工程投资；5.4根据项目的特点，总

4、图布置充分考虑合理用地，节约用地。本设计高炉煤 气除尘箱体为双排布置，总占地控制在 31.2m x 23.2m范围内。6. 高炉煤气净化系统设计方案6.1设计范围6.1.1高炉煤气净化系统全套设计，包括：煤气净化工艺设计、输灰系统设计、 氮气系统设计、除尘器支撑框架及平台设计、土建基础设计、电气及照明设计、 仪表及自控设计、配电室及控制室（土建）设计。6.1.2非标设备设计，包括：除尘器本体、中间灰仓、大灰仓、人孔。6.1.3设备分界点荒煤气：最外侧筒体外1米。净煤气：最外侧筒体外1米。氮气：氮气储罐入口氮气总管。供水总管：生产水接口为高位灰仓处；生活水接口为控制室外1米处。电：甲方供到乙方的

5、配电柜下端口。6.2设计方案6.2.1工艺流程简述本系统采用氮气脉冲喷吹、气力输灰方式，流程如下：脉冲氮气一TRT 系统 半净煤气|重力除尘器一高压脉冲布袋除尘器一调压阀组一消声器一净煤气管网高炉灰 一k气力输灰 大灰仓 加湿搅拌机外运荒煤气经重力除尘器后，半净煤气进入布袋除尘箱体。含尘气流经滤袋后， 灰尘被阻在滤袋外，滤袋内的净煤气由筒体顶部的净气支管进入到净煤气总管， 再经调压阀组减压、消声器降噪 （或经 TRT 余压发电系统） 并入高炉煤气管网供各 用户使用。附着在滤袋外壁的高炉灰，用脉冲氮气反吹，使其抖落，汇集在除尘器下部 锥体。沉积下来的高炉灰达到设定灰位后，打开排灰阀门，使其均匀下

6、落到输灰 管道内，采用浓相气力输送至灰仓集中，定期用加湿机加湿后由汽车运走。6.2.2 总图布置本系统共设除尘箱体 7个、一个大灰仓， 8 个箱体呈双排布置。除尘器支撑为 钢结构框架，框架顶部设防雨棚。氮气储罐布置在荒净煤气总管下方 0.000 平面。 大灰仓与除尘箱体布置在同一中心线上。 荒净煤气总管布置在靠近重力除尘器侧。7. 主要设备、设施7.1 除尘器本体布袋除尘箱体内径5600mm壁厚14mm Q235B钢板，上部采用椭圆形封头， 下部采用锥形漏斗。设计压力0.38MP&表压），设计温度300C,筒体按GB15钢 制压力容器进行设计、制造和验收。箱体由荒煤气室 （过滤室） 、净煤气室

7、、下灰斗、人孔、煤气进出口、煤气分流 装置、安全泄爆膜片、取样口、吹扫口、煤气放散口及支座等组成。煤气气流采用顶进顶出方式，荒煤气从筒体顶部中间自上而下，经过分配板 后，保证了气流分配均匀，避免了局部布袋底部磨擦破损。布袋骨架 156X 6900伽，采用20#钢，骨架为三节，制作工艺满足 HJ/T325-2006环境保护产品技术要求袋式除尘器滤袋框架的标准保证。布袋材质采用高炉煤气专用滤料-氟美斯,该滤料允许工作最高温度280C, 瞬间温度 350C （5min 内）。箱体内布322条布袋，布袋规格160X 7000mm单台箱体过滤面积1133吊， 总过滤面积7931吊。最大过滤负荷31.5m

8、3 /m2 h。具体参数见表7-1。花格板厚度S =12mm花板材质为Q235B下部设有支撑件和加强筋，防止承重变形除尘器设上、下两层人孔，下人孔处设有格栅板，便于布袋更换。除尘器灰斗设有仓壁振动器、空气炮、蒸汽盘管。箱体外设保温，保温材质为岩棉，厚度不小于100mm外包S =0.6mm1镀锌铁皮 煤气阀门均设置在除尘系统上部两侧，上部均设置有电动葫芦，解决设备平 时检修。同时管道煤气泄露时，能及时扩散，对安全生产有极大好处。氮气双侧脉冲喷吹清灰，合理地利用脉冲阀的喷吹能力，有效地保证良好的 清灰效果表7-1布袋除尘器参数1处理风量3Nrr/h2200002500002箱体数量个73过滤面积2

9、 m7X 1133=79313过滤负荷Nr m2 h27.7 31.56室过滤32.436.84滤袋材质氟美斯5滤袋规格mm160X 70006滤袋数量条322X7=22547清灰方式离线、脉冲定压、定时、手动8过滤方式外滤式7.2脉冲反吹设施反吹介质为氮气，氮气反吹系统包括：氮气包、脉冲阀、喷吹管、球阀等。 脉冲阀每个脉冲阀最多带17个布袋，每个滤袋上方设文氏管喷吹口，口径均按 流体分配设置，保证清灰效果。 喷嘴喷嘴安装在喷吹管上，每个布袋上方有一个喷嘴，喷嘴为超音速引射喷 嘴。 喷吹管喷吹管起连接喷吹气包和喷嘴的作用。每排滤袋的数量确定喷吹管的长度。 阀门系统需要更换滤袋、喷吹气包或附件需

10、要维护更换时，通过调整阀门，进 行各方面的工作。阀门采用密封性较好的球阀。 喷吹气包喷吹气包用于布袋清灰的气体储存，脉冲喷吹后气包内压降不超过原来储 存压力的20%气包底部安装排污阀。喷吹包上装有安全阀，以确保设备安全运 行。；7.3气力输灰装置本设计采用气力输灰方式输灰，相比传统的机械输灰方式，采用气力输灰有 效地避免了高炉灰输送过程中的污染，输灰方式干净、清洁，同时也减少了输灰 设备的检修工作量。气力输灰装置，位于除尘器下部。其主要参数见表7-2表7-2气力输灰设备性能表骨口. 序号项目名称数量设备规格性能1气动卸灰球阀7个DN300 PN0.25MPa2波纹补偿器7个DN300 PN0.

11、25MPa3气动钟形阀7个DN300 PN0.25MPa4气动耐磨闸阀7个DN80 PN0.25MPa5耐磨弯头1套内衬耐磨材料6输灰管道1套内衬耐磨材料7氮气罐1个20ml PN1.6MPa7.4大灰仓大灰仓为圆形筒状结构，上部为椭圆封头结构，下部采用锥形灰斗。箱体 材料为Q235-B,参考压力容器制作，贮灰能力按照 12小时的灰量考虑。大灰仓内设置过滤系统一套，过滤面积约160mi灰仓下设卸灰球阀、星形给料阀，灰仓设有检修人孔、氮气炮装置和仓壁振动器等。具体参数见表7-3。表7-3大灰仓设备性能表骨口. 序号项目名称数量设备规格性能1灰仓筒体1个内径4000mm材质 Q235-B,有效贮灰

12、量75t2滤料160条直径160mm长度2m氟美斯耐温达280C3骨架160条直径156mm长度2m，材质Q235镀锌处理4脉冲反吹装置1套含气包及10个3,全淹没式脉冲阀等5仓壁振动器2个激振力7kN6氮气炮1个7.5除尘器进出支管切断阀门除尘器进、出口支管上均装有煤气切断阀组，煤气切断阀组由气动金属硬密封耐磨煤气蝶阀、波纹补偿器和盲板阀组成。本套除尘系统主要配套阀门如下，其主要参数见表7-4表7-4主要配套阀门设备性能表骨口. 序号名称数量驱动方式压力等级公称直径1金属密封蝶阀14气动+手动0.25MPa8002盲板阀14电动+手动0.25MPa8003波纹补偿器140.6MPa800材质

13、:825耐酸性不锈钢；最高耐温350 C7.6框架及管路除尘器框架包括框架立柱、平台，扶梯、栏杆、管道支架，除尘器框架、平 台、扶梯，操作空间较大，符合煤气安全操作规程以及满足检修的要求。气力输灰管道三通和弯头采用耐磨管道。7.7 保温系统除尘器箱体、大灰仓直筒体和荒煤气管道采用超细玻璃棉毡作为保温材料 外部采用0.6mm镀锌铁皮进行保护，保温层厚度为不小于 100mm 7.8氮气及压缩空气设施干法除尘装置里设置氮气系统，设置i个20m氮气储罐，储气罐设有压力调 节系统。氮气储气罐均按照 GB150钢制压力容器设计制造，安装排污阀，安全 阀，就地压力表，人孔等。7.9供水系统水管道由工厂接入，

14、接口至除尘器框架外 1米处。7.10防雨棚、检修设备除尘系统顶部设置防雨棚，设置阀门等设备检修所需的电动葫芦。8. 系统控制8.1布袋清灰作业除尘箱体进、出口蝶阀和盲板阀均采用气动控制，布袋清灰为离线脉冲清灰， 反吹气源为氮气，布袋清灰反吹采用 PLC控制，具有定压（自动）、定时（自动）、 手动三种控制方式。定压控制：按设定压差进行控制，除尘器压差超过设定值，各箱体自动依次 清灰一遍。定时控制：按设定时间，每隔一个清灰周期，各箱体自动依次清灰一遍。 手动控制：在现场设机旁控制箱，对每个箱体单独清灰。布袋清灰程序为：-当荒、净煤气总管压差达到6KPa时，进行反吹。 布袋除尘器反吹为顺序反吹，既 N1, N2, N3,.N8。 气包电磁阀动作也为顺序动作，既 n1, n2, n3,.n8。-布袋反吹采用离线反吹，当荒、进煤气总管压差达到6KPa时，首先关闭除尘器进、出口 DN800气动蝶阀，然后进行反吹；反吹后打开进、出口蝶阀，使 该箱体恢复工作状态，然后进行下一箱体的反吹。 每个布袋每次反吹抖动次数为 2 次。 布袋反吹系统压差控制为主，预留定时反吹程序。8.2 输灰系统作业卸输