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2500m3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．工艺流程对比
1.1干法煤气净化工艺
（1）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：90℃～250℃。
事故状态炉顶温度（最大）:550℃。
荒煤气含尘量：≤20g/Nm3
（2）煤气净化概述
高炉煤气净化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 2
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0.1～0.2s（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 3
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90℃～250℃。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。 4
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）主要设备选型
A．布袋除尘器（见下表）
序号 项 目 技 术 参 数
1 设备名称 布袋除尘器
2 煤气发生量 平均420000Nm3/h，最大460000Nm3/h
3 过滤面积 16247m2
4 过滤风速（压力按0.2MPa，流量按460000Nm3/h，温度按250℃） 正常过滤时 0.3m/min
一室清灰时 0.33m/min
一室清灰一室检修时 0.35m/min
5 进气温度 正常＜260℃（事故＜320℃不超过30分钟）
6 炉顶煤气压力 0.2MPa，设计0.25MPa
7 泄爆压力 0.3MPa
8 荒煤气含尘量 ≤20g/Nm3
9 净煤气含尘量 ＜5mg/Nm3
10 阻力损失 ≤1800Pa
11 筒体直径 5200mm
12 分室数量 14个
13 滤袋数量 4620条
14 每室数量 330
15 滤袋规格 Ф160×7000
16 滤袋材质 氟美斯9806 800g/m2
17 脉冲阀数量 224个 5
序号 项 目 技 术 参 数
18 清灰氮气压力、耗量
（间断使用） 0.35～0.4MPa ，9.6～12m3/min
19 输灰氮气压力、耗量
（间断使用） 0.3 MPa ，8.5m3/min
20 蒸气用量（间断使用） 1000Kg/h（最大）
21 压缩空气（间断使用） 0.6MPa，5m3/min
22 设备数量 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 参数名称 输送系统
1 平均料气比（kg/kg） ＞40
2 一个仓泵系统设计出力（t/h） 10
3 输送压力（MPa） ≤0.3
4 输送起始速度（m/s） 7
5 输送末端速度（m/s）
12
6 尖峰耗气量（m3/min） 8.5
7 吨米气耗量（Nm3/t.m） 0.005
一个仓泵系统运行时间如下：
单元 输送出力（t/h） 输送罐容积（m3） 每次输送灰量（t） 每次输送时间（min） 输送次数（次/h）
单元 10 0.5 1.25 7.5 8
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（4）主要技术经济指标
序号 项 目 技术参数
1 处理煤气量 平均420000Nm3/h，最大460000Nm3/h
2 荒煤气含尘量 ≤20g/ Nm3
3 净煤气含尘量 ＜5mg/ Nm3
4 输灰氮气耗量 压力：0.3MPa，最大8.5m3/min，
清灰氮气耗量 压力：0.35～0.4MPa，9.6～12 m3/min
5 压缩空气耗量 5Nm3/min，间断使用，压力：0.6MPa
6 蒸汽耗量 1000Kg/h（最大），压力：0.4MPa，温度170℃
7 水耗量 加湿机：10～20m3/h，间断使用，压力：0.3～0.6MPa
（5） 占地
除尘器本体24m×45.5m，储灰仓9m×6.5m，发电厂占地40×40m，合计用地2750m2。
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煤气净化除尘器综合工程估算表（不包括基础）
序 号 名 称 规 格 型 号 总价（万元） 备 注
一、主体部分 873
二、气力输灰系统 272
三、储灰仓 36
四、阀门系统 305
五、除尘器本体管路、系统钢结构框架、支撑、爬梯、平台 920
六、 电控系统 1套 220
七、 线缆、桥架 1套 110
八、 运费 18
九、 安装费 100
合计 2854
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1.2湿法除尘工艺
（1）工艺流程
一般高炉湿法除尘工艺流程图如下：
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（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：
高炉煤气 重力除尘器 快速冷却塔 RD型文式管
灰泥补集器 减压阀组 脱水器 净煤气管网
TRT 污水处理 9
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）湿法除尘工艺技术指标
以2500m3高炉为例，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 ≤10
含水量，g/m3 25
煤气温度℃ 45~60
压力损失KPa 20~35
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）30万