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1、 本科生毕业设计说明书题 目：包头地区原料条件下800M3 炉高炉煤气净化系统设计学生姓名: 袁坤宇学 号：0735145207专 业：稀土工程班 级：稀土07-2班指导教师：侯贵平包头地区原料条件下800M3 炉高炉煤气净化系统设计摘要高炉煤气净化系统是高炉的重要组成部分。本设计对炼铁工艺和高炉炉型进行了详细的计算，并对重力除尘器进行了设计。尤其本设计采用了先进的干法布袋除尘技术，详细阐述了布袋除尘器的分类、结构设计、清灰装置设计、温度控制装置设计、灰斗和卸灰装置的设计以及TRT的选择。关键词：高炉煤气；净化；干法；布袋除尘器Baotou material conditions 800M3
2、Blast furnace gas purification systemAbstractBlast furnace gas purification system is an important part. The design of blast furnace ironmaking process and a detailed calculation, and the gravity filter is designed. In particular, the design uses advanced technology for dry dust bag, bag filter desc
3、ribed in detail the classification, structural design, cleaning equipment design, temperature control device design, ash bucket and discharging device design and selection of TRT.显示对应的拉丁字符的拼音字典1. 名词 1. summary2. abstractKey words: blast furnace gas; purification; dry; bag filter摘要IABSTRACTII第一章 文献综述
4、11.1煤气除尘设备及原理11.1.1粗除尘设备11.1.2半精细除尘设备21.1.3精细除尘设备21.2高炉煤气净化工艺31.3高炉荒煤气的性质41.4布袋式除尘器51.4.1布袋除尘器概述51.4.2工作原理51.4.3干法布袋除尘系统工艺流程61.4.4决定布袋除尘器除尘效率和寿命的主要因素61.4.5运行维护管理71.5结构设计81.5.1筒体与中间灰斗的设计91.5.2花板91.5.3滤袋的组成和分类91.5.4脉冲喷吹系统101.5.5防爆装置、氮气清堵装置101.5.6除尘器的气流分布装置101.5.7 TRT技术111.6.脱水器11第二章 炼铁工艺计算122.1高炉物料平衡计
5、算122.1.1原料成分122.2 配料计算142.2.1吨铁矿石用量及生铁成分计算142.2.2石灰石用量及炉渣成分计算152.3.2鼓风量的计算172.3.3煤气组分及煤气量计算172.3.4煤气中的水量计算192.3.5考虑炉料的机械损伤，实际入炉量202.3.6列物料平衡表，计算物料平衡误差202.3 热平衡计算(按第一种全炉热平衡计算)212.3.1热收入212.3.2热支出22第三章 高炉炉型及重力除尘器设计263.1炉型计算263.2.重力除尘器的设计273.2.1由包钢粉尘的实际情况273.2.2 重力除尘器的截面积283.2.3重力除尘器的容积283.2.4除尘器的高度283
6、.2.5除尘器的宽度283.2.6除尘器的效率283.2.7经重力除尘器除尘后的尘量29第四章 布袋除尘器的设计304.1除尘器的分类及选择设计304.1.1按除尘器的结构形式分类304.1.2按清灰方式分类清灰方式314.2袋式除尘器的选择314.2.1滤袋及滤袋箱体设计314.2.2过滤速度324.2.3过滤面积344.2.4滤袋及箱体个数344.2.5除尘器平面布置354.3清灰装置设计364.3.1清灰方式的选择364.3.2喷吹气体及参数选择4.3.2.1喷吹气体374.4布袋除尘器附属装置设备394.5脉冲布袋式除尘器基本参数列表39第五章 煤气温度控制装置415.1煤气降温装置4
7、15.2煤气升温装置425.3设置煤气旁通管道425.4煤气温度控制系统工作状态及转换43第六章 箱体灰斗及卸灰装置446.1 灰斗及卸灰装置的选用原则446.2箱体灰斗的设计456.2.1除尘器出口粉尘浓度456.2.2布袋除尘器箱体的积灰量456.2.3灰斗的容积456.3卸灰系统及主要设备466.3.1卸灰系统的工艺流程为466.3.2主要设备466.4 总除尘效率47第七章 余压发电487.1概述487.2TRT工艺流程487.3TRT主要设备及系统487.4高炉煤气干法净化系统有明显的优越性507.5 国内TRT 技术正朝着干式方向转化50参考文献52第一章 文献综述高炉煤气是高炉炼
8、铁时的副煤气, 因含有CO、CH4、等可燃气体, 而被用来充当燃料, 其发热值一般为3. 2 J/ m, 属低热值煤气，主要供热风炉、焦炉加热或与焦炉煤气混合成混合气体, 供其他用户使用。但从高炉炉顶出来的煤气中含有大量的粉尘, 一般含尘量为1040 g/ m, 不能直接作为燃料使用, 必须净化降至10 g/ m 以下才能被用户使用, 与转炉煤气一样已成为钢铁企业重要的二次能源，如不治理与回收即污染环境、危害身心健康又浪费能源。 煤气除尘设备分为湿法和干法两种。常见的煤气除尘系统有塔文和电除尘系统、文氏管电除尘器系统、双文氏管串联清洗系统、环缝洗涤器清洗系统。1.1煤气除尘设备及原理1.1.1
9、粗除尘设备1.1.1.1重力除尘设备重力除尘器是高炉煤气除尘系统中应用最广泛的一种除尘设备，其除尘原理是煤气经中心导入管后由于气流突然转向，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。欲达到除尘的目的，煤气在除尘器内的流速必须小于灰尘的沉降速度与灰尘的颗粒有关。通常，重力除尘器除去粒度以大于30m的灰尘颗粒，除尘效率可达到80%出口煤气含尘可降到210g/ m，阻力损失较小，一般为50200Pa。1.1.1.2旋风除尘器旋风除尘器一般采用10mm左右的普通钢板焊制而成，上部为圆形，下部为圆锥形，顶部的中央为圆形出口。煤气由顶部一侧的矩形断面进气管引入。旋风除尘器可以除去
10、大于20m的粉尘颗粒，压力损失较大，为5001500Pa，因此，高压操作的高炉一般不用旋风除尘器，只是在常压高炉使用。旋风除尘器的工作原理是含尘煤气以1020m/s的标态流速从切线方向进入后，灰尘颗粒在离心力的作用下被抛向气壁集积，并向下运动进入积灰器。1.1.2半精细除尘设备半精细除尘设备在粗除尘设备之后，用来除去粗除尘设备不能沉降的细颗粒粉尘。主要有洗涤塔和溢流文氏管，一般可将煤气标态含尘量降至800mg/ m以下。1.1.2.1洗涤塔洗涤塔属于湿法除尘，洗涤塔的除尘效率可达80%85%，压力损失80200Pa，影响洗涤塔除尘效率的主要因素是谁的消耗量、水的雾化程度和煤气流速。一般是耗水量
11、越大，除尘效率越高，水的雾化程度应与煤气流速相适应，水滴过小，会影响除尘效率，甚至由于过高的煤气流速和过小的雾化水滴会使已捕集到的灰尘的水滴被吹出塔外，可以在洗涤塔上部设置挡水板，将在载尘水滴捕集下来。1.1.2.2溢流文氏管溢流文氏管由煤气入口管、溢流水箱、收缩管、喉口和扩张管组成。工作时溢流水箱的水不断沿溢流口流入收缩段，保持收缩段至喉口连续地存在一层水膜，当高速煤气溜通过喉口时与水激烈冲击，使水雾化，雾化水与煤气充分接触，使粉尘颗粒湿润聚合并随水排出，并起到降低煤气温度的作用。其排水机构与洗涤塔相同。1.1.3精细除尘设备高炉煤气经粗除尘和半精细除尘之后，尚含有少量粒度更精细的粉尘，需要
12、进一步精细除尘之后才可以使用，精细除尘的主要设备有文氏管、布袋除尘器和电除尘器等。1.1.3.1文氏管文氏管由收缩管、喉口、扩张管三部分组成，一般在收缩前设两层喷水管，在收缩管中心设一个喷嘴。文氏管除尘除尘原理与溢流文氏管相同，只是通过喉口部位的煤气流速更大，气体对水的冲击。更加激烈，水的雾化更加充分，可以使更细的粉尘颗粒得以湿润聚集与煤气分离。文氏管的除尘效率与喉口处煤气流速和耗水量有关，当耗水量一定时，喉口流速越高除尘效率越高，当喉口流速一定时，耗水量多，除尘效率也相应提高。由于文氏管压力损失较大，适用于高压高炉。1.1.3.2静电除尘器静电除尘器的工作原理是当气体通过两极间的高压电场时，
13、由于产生电晕现象二发生店里，带阴离子的气体聚集在粉尘上，在电场的作用下向阳极运动，在阳极上气体失去电荷向上运动并排出，灰尘沉积在阳极上，用振动或水冲的办法使其脱离阳极。静电除尘器电极形式有平板式和管式两种，煤气分配设备是为煤气能均匀地分配到沉淀极之间而设置的。用导向叶片和配气格栅装在煤气入口处。电除尘器是一种高效率除尘设备，可将煤气含尘量降至5mg/ m以下，除尘效果不受高炉操作条件的影响，压力损失小，但是一次投资高。1.2高炉煤气净化工艺高炉煤气净化系统主要由重力除尘装置、袋式除尘器、氮气喷吹装置、输灰装置等组成。从高炉出来的高温荒煤气进入重力除尘装置，由于气流速度降低故大粒粉尘首先被除掉，
14、荒煤气在这里有两个作用，其一去除部分大颗粒粉尘(往往带有火星)，降低了荒煤气中粉尘浓度又保护了后部滤袋的安全、其二降低了荒煤气温度。经过初步净化的粗煤气经过袋式除尘器净化后进入煤气柜，主要作为高炉热风炉燃料，剩余部分用于其它场合。当高炉荒煤气温度高于250时，高炉炉顶放散煤气或喷水降温，以保护滤袋安全。由于国内部分铁矿石中含有金属锌伴生矿(约30%)，而锌在高炉内蒸发变成气态锌，离开高炉冷却后又冷凝成微小颗粒，这些微小的锌颗粒遇到空气后马反应生成Z n O并放热燃烧。因此收集下来的粉尘在离开煤气净化系统前应与空气隔离，并用湿式排灰机将其成球后外排，以防在净化系统附近燃烧造成整个系统的安全等隐患。1.3高炉荒煤气的性质高炉荒煤气的产生是由于碳在高炉中还原铁及不完全然燃烧形成的，因此其主要可燃成分为CO，但由于空气中N2含量占主导地位，因此高炉荒煤气中主要成分是N2，其次是CO。煤气成分CO CO2 H2 CH4 N2 热值 %152022261203 55 6020003100煤气温度 100250（除尘器入口）炉顶荒煤气:正常：200300 瞬时：500煤气压力M
