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高爐煤氣布袋除塵器結(jié)構(gòu)以及工作原理

發(fā)布時間:2020-04-30 14:28:07

【摘要】 介紹了高爐煤氣布袋除塵器的工作原理,設(shè)備構(gòu)成。
【關(guān)鍵詞】布袋除塵器;高爐煤氣

高爐煤氣布袋除塵器

1 概述

電除塵的趨勢。高爐煤氣和一般煙氣相比具有高溫、高壓、易燃、易爆和劇毒的特點,因此高爐煤氣布袋除塵技術(shù)極具特色,到目前為止還不能說十分完善。盡管如此,由于它的優(yōu)點和效益突出還是得到了大力發(fā)展。
我國是應(yīng)用高爐煤氣布袋除塵技術(shù)較早的國家,已有20多年歷史。目前己在約50多座300m“高爐和上千座小高爐上使用煤氣布袋除塵器,取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。在國外布袋除塵器已用于1800一400。耐高爐上了。我國為了加快這一技術(shù)的發(fā)展,引進(jìn)了相關(guān)技術(shù)。不過已建成的幾套設(shè)備目前還沒能正常運轉(zhuǎn),還有這樣或那樣的問題,因此布袋除塵器如何應(yīng)用在大高爐上始終是大家共同關(guān)心的問題。本文就高爐煤氣布袋除塵技術(shù)幾個較重要的問題淺談一些看法,拋磚引玉,以期引出更多更好的意見,推動這項技術(shù)的發(fā)展。

2 工作原理

高爐煤氣布袋除塵器工作原理圖
高爐煤氣干法布袋除塵器系統(tǒng)主要由框架、平臺、爬體、筒體、中間灰斗、進(jìn)出風(fēng)管、濾袋組合及噴吹裝置、卸灰裝置、輸灰系統(tǒng)、電控部分、控制儀表、閥門系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)等組成。高爐煤氣經(jīng)重力除塵器后從除塵器的進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入各分室筒體,大顆粒的粉塵被分離,直接落入灰斗,而較細(xì)粉塵均勻地進(jìn)入筒體而吸附在濾袋的外表面上,凈煤氣透過濾袋進(jìn)入上筒體,并經(jīng)各閥門排入凈煤氣總管。隨著過濾工況的進(jìn)行和時間的增加,濾袋外表層的積灰層逐漸增多、增厚,當(dāng)設(shè)備阻力增至3000Pa(可調(diào))時,通過差壓變送器發(fā)出4~20mA信號至PLC控制柜,由PLC控制柜發(fā)出清灰信號,先關(guān)閉一單元筒體出口電動蝶閥后,脈沖清灰控制開始工作,由脈沖電磁閥依次對每列濾袋進(jìn)行噴射氮氣,使濾袋膨脹、振動,使粘附濾袋表面的塵層脫落,達(dá)到清灰目的,單室清灰結(jié)束后,開啟電動蝶閥,該單元筒體重新進(jìn)入過濾狀態(tài)。清灰過程是按一定的設(shè)定程序,對逐個單元依次輪流進(jìn)行,直至清灰全過程結(jié)束。當(dāng)單個筒體清灰時,其余單元筒體仍進(jìn)行過濾,互不干擾,實現(xiàn)長期連續(xù)作業(yè)。

3 布袋除塵器的優(yōu)點

①除塵效率高,煤氣質(zhì)量穩(wěn)定,而且不受煤氣流量和壓力波動的影響,含塵量一般均低于10mg/Nm,,有利于提高熱風(fēng)爐壽命。
②與濕式除塵比較,因為不用水清洗,既節(jié)省了龐大的污水處理設(shè)施及投資,又能從根本上避免對環(huán)境的污染。
③經(jīng)營費用低,基建投資省,比較容易在高爐技術(shù)改造中推廣。
④最主要的一條優(yōu)點是節(jié)能效果十分顯著。布袋除塵器不僅省水節(jié)電,還能降低煤氣含水量、提高煤氣溫度和發(fā)熱值,增加余壓發(fā)電透平的出力。

4.結(jié)構(gòu)設(shè)計

高爐煤氣布袋除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計圖
除塵器筒體是干法凈化高爐煤氣的主要設(shè)備,必須適應(yīng)與滿足高爐煤氣固有的易燃、易爆、高壓、高溫、劇毒的特性,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)充分考慮這些特性,以達(dá)到除塵設(shè)備在生產(chǎn)中的工況條件下,保證其正常的運轉(zhuǎn),現(xiàn)對設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計分述如下:
4.1筒體與中間灰斗的設(shè)計每個筒體由筒體、灰斗、花板、檢修人孔門、進(jìn)、出風(fēng)管接管、氣體導(dǎo)流板、安全泄爆閥、煤氣取樣口和吹掃口、煤氣放散閥和放散管、灰斗蒸氣加熱盤管等組成。除塵器筒體嚴(yán)格按照GB150的規(guī)定進(jìn)行制造、試壓及驗收,滿足GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)的要求。筒體是由鋼板卷制而成,頂部采用壓制封頭,灰斗上部壓制筒形裙邊,然后與中間圓筒體采用自動埋弧焊焊接而成(見左圖)確保了筒體部分的耐壓強(qiáng)度。焊接完成后按照GB150-1998的規(guī)定進(jìn)行無損探傷。中間灰斗的設(shè)計、制造同樣和除塵器筒體一樣嚴(yán)格按照GB150的規(guī)定進(jìn)行制造、試壓及驗收,滿足GB150-1998標(biāo)準(zhǔn)的要求,同時在灰斗錐體中下部設(shè)置蒸氣加熱盤管確保灰斗內(nèi)不產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。在喉管處設(shè)有氮氣炮、氮氣吹掃和壓縮空氣吹掃。
4.2花板花板(多孔板)是確保布袋除塵器技術(shù)性能的關(guān)鍵部件之一,花板是作為濾袋組件的安裝支撐架,將筒體分為過濾室和凈氣室,并可作為濾袋組件的檢修平臺?;ò逵赏搀w內(nèi)部的鋼構(gòu)件支架固定,并滿焊在筒體內(nèi)。
4.3濾袋的組成和分類
4.3.1濾袋組成:濾袋是布袋除塵器的核心部件。濾袋由濾布縫制的袋身和起輔助作用的支撐、卡箍、吊鏈、防癟環(huán)等配件組成。高爐煤氣由于溫度較高,一般采用氟美斯濾布,其允許工作最高溫度280℃,瞬間溫度300℃。
4.3.2濾袋框架:高爐煤氣脈沖布袋除塵一般采用外濾式結(jié)構(gòu),因而濾袋必須設(shè)有骨架,才能保證濾袋的形狀。分段插接式骨架設(shè)計的關(guān)鍵是要保證插接部位的結(jié)構(gòu),連接牢固,能承受一定荷載,又要保證分段骨架組裝成整條骨架后,能滿足骨架整體的技術(shù)尺寸、精度,因此對其的設(shè)計要求是很高的。
4.4脈沖噴吹系統(tǒng)脈沖噴吹系統(tǒng)由氮氣分氣包、電磁脈沖閥、球閥、噴吹管、安全閥等組成,每個筒體分別配置若干只脈沖閥和球閥,包括配管及氣包支架。噴吹管噴口采用奶嘴形式,并配置了誘導(dǎo)短管,同時在誘導(dǎo)短管上設(shè)計弧形誘導(dǎo)口,實現(xiàn)雙誘導(dǎo)氣流技術(shù),從而使該高效噴吹管力度大于其它傳統(tǒng)噴吹清灰裝置,這也是保證長袋的清灰效果。反吹介質(zhì)為氮氣,脈沖用氮氣壓力為0.3~0.4Mpa。脈沖閥的進(jìn)氣端與噴吹氣包連接,出氣端通過閥門(常開)與噴吹管連接。在脈沖清灰時,脈沖閥膜片開啟時間約為0.1S,在這一瞬間內(nèi)噴出的高壓氮氣,形成高速氣流,從周圍引入數(shù)倍于噴射氣量的凈煤氣沖進(jìn)濾袋,致使濾袋急劇膨脹,引起一次沖擊振動,同時,在瞬間產(chǎn)生由里及外的逆向氣流,由于沖擊和逆向氣流的作用,附著在濾袋外層的粉塵被抖落,濾袋重新投入使用。
4.5防爆裝置、氮氣清堵裝置
4.5.1防爆裝置:在干法布袋除塵裝置運行過程中,有可能出現(xiàn)超壓狀況。為保障除塵裝置運行安全,在每個除塵器筒體上設(shè)有一套超壓卸放裝置,采用自動復(fù)位式泄爆閥。
4.5.2清堵裝置:清堵裝置每個筒體的錐體位置上設(shè)置1個氮氣炮。氮氣清堵氮氣炮作用是安裝在筒體灰斗下部(尤其是接近喉徑處)產(chǎn)生塵灰結(jié)拱現(xiàn)象時,利用壓縮氮氣的瞬間壓力釋放,消除灰塵堵塞現(xiàn)象。
4.6除塵器的氣流分布裝置除塵器入口導(dǎo)流板的設(shè)計,對設(shè)備磨損及濾袋使用壽命至關(guān)重要,采用格柵結(jié)構(gòu)既便于落灰,又能使上升氣流均勻,保護(hù)濾袋。

5結(jié)語

高爐煤氣布袋除塵屬于發(fā)展中的技術(shù),需要研究的問題很多,例如:如果將它與污泥干燥設(shè)備進(jìn)行結(jié)合使用?本文僅對幾個較為重要的間題談?wù)効捶?有些屬于經(jīng)驗之談,有些是研究心得與建議。希望通過廣泛討論,取得更多更好的意見,推動這項技術(shù)的發(fā)展。相信不久之后,大中型高爐也能推廣普及這一技術(shù),就像目前小高爐如此普及一樣。

 


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