高爐煤氣是鋼鐵企業(yè)重要的二次能源，但由于含塵量大，必須凈化后方可使用。傳統方法是用洗滌塔、文氏管等濕式除塵系統，但濕法一直存在：耗水量大、系統復雜、設備多、能耗高、煤氣含水多、熱值下降，污水二次污染等諸多不利因素。所以干法除塵一直是煉鐵界努力實(shí)現的目標。1974年在小高爐應用袋式除塵器凈化高爐煤氣試驗成功，20多年來(lái)已經(jīng)成為中、小高爐的主要除塵方法。長(cháng)袋低壓脈沖除塵技術(shù)于20世紀90年代應用于高爐煤氣凈化。10多年來(lái)，由于脈沖清灰、過(guò)濾材料、控制技術(shù)的不斷發(fā)展，使高爐煤氣凈化設備更趨完善，并已在該行業(yè)的中小高爐上得到廣泛應用，收到良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
袋式除塵用于高爐煤氣凈化，因其對象是具有高溫、高壓、高濕度、粉塵多、粘性大、易燃、易爆、溫度波動(dòng)大等特點(diǎn)，具有一定難度。但它畢竟工業(yè)和設備簡(jiǎn)單、投資少、不用水、能耗低，煤氣含塵量極低，因此得以迅速發(fā)展。根據高爐煤氣的特點(diǎn)，對除塵器應采取耐壓、防爆等必要的安全措施，同時(shí)對脈沖噴吹青灰氣源應作脫水、脫油等必要的處理。凈化后的高爐煤氣只要作為熱風(fēng)爐的燃料，其次用于其它燃氣設備。因此，除塵器在高爐煉鐵工藝中既是一種生產(chǎn)工藝設備，同時(shí)又是環(huán)保設備。
高爐煤氣與粉塵性質(zhì)：
⑴煤氣性質(zhì)及參數，見(jiàn)下表
一般高爐煤氣性質(zhì)
| 煤氣成分（%） |
CO CO2 H2 CH4 N2 熱值/(kJ/m3 ) 14～20 22～26 1～2 0.3～0.8 57～59 3300 |
|
煤氣發(fā)生量／ (m3/h) 煤氣溫度／℃ 壓力／Mpa 含塵量／ （g/m3） |
小高爐 <20000 中高爐 20000～100000 小高爐 100000～800000 100～250℃ （布袋入口） 0.02～0.25 （后者為大高爐） 凈化前 6～12 凈化后 <0.01 |
高爐煤氣粉塵性質(zhì)
| 成分（%） |
SiO2 CaO MgO AL2O3 Fe2O3 P S 燒熱 17.85 14.23 3.31 19.17 13.50 － － 16.20 |
|
容重／(t/m3) 顏色 粘性a 粉塵特性 |
涉縣13m3 淮南75m3 成鋼100m3 成鋼300m3 0.18 0.25 0.36 0.45 淺灰塵－－深灰色 大——小 含鐵量低，約30％干灰具有自燃性，從袋式除塵器排除后，接觸空氣從緩慢燃燒到強烈自燃均有，此現象與粉塵含有**金屬鋅粉有關(guān)。 |
XWT型高爐煤氣干法脈沖袋式除塵器是一種、清灰效果好、除塵效率高、運行可靠、維護方便、占地面積小的煤氣過(guò)濾設備。它適用于128-1000m3的高爐，其核心部分采用氮氣脈沖反吹技術(shù)及系統自動(dòng)控制技術(shù)，廣泛應用于冶金行業(yè)煉鋼高爐煤氣過(guò)濾、原料噴煤制備、碳黑、瀝青混凝土攪拌、鍋爐、煙氣除塵等行業(yè)的粉塵治理和物料回收。
二、工作原理
該除塵器主要由上箱體（凈氣室）、中箱體（過(guò)濾室）、灰斗、切向進(jìn)風(fēng)裝置、支架、濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。
含塵煤氣（荒煤氣）從除塵器的切向進(jìn)風(fēng)裝置進(jìn)入,在離心力的作用下,大顆?；蛴尚☆w粒凝聚成的大顆粒的粉塵被分離,直接落入灰斗,而較細粉塵均勻地進(jìn)入中部箱體而吸附在濾袋的外表面上,干凈的煤氣透過(guò)濾袋進(jìn)入上箱體,并經(jīng)排風(fēng)管進(jìn)入系統管網(wǎng)，隨著(zhù)過(guò)濾工況的進(jìn)行,濾袋上的粉塵越積越多,當設備阻力達到限定的阻力值(一般設定為1500Pa)時(shí),由清灰控制裝置時(shí)間設定值自動(dòng)按設定程序打開(kāi)電控脈沖閥,進(jìn)行噴吹,利用壓縮空氣（氮氣）瞬間噴吹使濾袋內壓力聚增,將濾袋上的粉塵進(jìn)行料落(即使粘、細粉塵也能較徹底地清灰)至灰斗中,由排灰機構排出.
三、除塵器主要結構、特點(diǎn)
1.具有時(shí)間設定程序清灰機構，技術(shù)**工作可靠，清灰徹底，除塵率高，可達99-99.9%
2.設計合理的切向進(jìn)風(fēng)裝置和灰斗導流技術(shù)避免了粉塵直接沖刷布袋，延長(cháng)了濾袋使用壽命。
3.煤氣質(zhì)量好，凈煤氣含塵量受臟煤氣含塵量波動(dòng)的影響較小，除塵后含塵量低于10mg/m3,通常在5mg/m3以下。
4.濾袋與花孔板采用漲圈結構型式形式,不但密封性能好,而且在維修更換布袋時(shí)快捷簡(jiǎn)單,實(shí)現機外換袋。濾料采用耐高溫、高強度濾料(可根據用戶(hù)需要選擇氟美斯等不同材質(zhì))。一般工作溫度為260℃，最高工作溫度可達350℃
5.在袋籠的制造和結構上有特殊、嚴格的要求。袋籠標準長(cháng)度為6.0M,如用戶(hù)場(chǎng)地有限.還可根據需要增長(cháng) 1-2M,從而在處理相同風(fēng)量時(shí),該設備較其它反吹風(fēng)除塵器和常規脈沖除塵器占地面積最小,可節省30-50%,設備重量亦能減少40%左右。
6. 電磁脈沖閥采用進(jìn)口澳大利亞GOYEN公司原體閥,其易損件膜片的使用壽命大于100萬(wàn)次。
7. 除塵器控制可采用**的PLC可編程序控制器，有定時(shí)、手動(dòng)兩種控制方式供用戶(hù)選擇；對除塵器離線(xiàn)閥(幾臺并聯(lián))、脈沖閥、卸灰閥等實(shí)現**系統控制,如有要求并可對本體上的傳感元器件如溫度、料位等進(jìn)行輔助報警控制。
8.節省能源，提高高爐生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，干法凈化裝置以高爐爐頂壓力為動(dòng)力。不需另耗能量，濾袋除塵的脈沖反吹，機械化除灰系統耗電量很小，又不連續運轉，一座380m3高爐每年可節約1 MkWh.。煤氣含水量少，降低了煤氣燃燒過(guò)程中本身所含水份的汽化熱損失，煤氣溫度高、燃燒效率高。采用干法凈化系統的熱風(fēng)溫度可提高約100℃，達1060℃；可使焦比降低，每年節省焦炭3-8噸左右，并延長(cháng)了熱風(fēng)爐壽命。
9.節約用水，如380m3高爐每年可節水：若不循環(huán)使用為~340萬(wàn)噸，若循環(huán)使用則需補充新水～35萬(wàn)噸。
10.改善環(huán)境，不存在環(huán)境二次污染。
11.投資及運行費用低，投資節約40%，運行費用僅為濕法凈化系統的50%。
四、工作原理及清灰過(guò)程
由荒煤氣主管來(lái)的荒煤氣，經(jīng)支管進(jìn)入袋式除塵器的下部箱體，進(jìn)行布袋過(guò)濾，微粒粉塵經(jīng)過(guò)過(guò)濾，附著(zhù)在濾袋外表面，過(guò)濾后的凈煤氣匯集到上箱體經(jīng)凈煤氣支管、主管進(jìn)入熱風(fēng)爐等使用。當過(guò)濾到一定時(shí)間后，濾袋表面的粉塵增加，除塵器阻止上升，當阻力上升到一定數值時(shí)，主機PLC控制系統發(fā)出清灰信號(也可由時(shí)間設定控制，10-120分鐘可調)，1#出口支管氣動(dòng)蝶閥和1#進(jìn)口支管氣動(dòng)蝶閥自動(dòng)關(guān)閉，然后1#箱體**只脈沖閥沖清灰開(kāi)始，氮氣經(jīng)噴吹管從袋口噴入，濾袋外表面的粉塵在脈沖氣流的沖擊振動(dòng)下抖落下來(lái)，落入下部錐形灰斗，間隔設定時(shí)間后(1-99秒可調)，第二只脈沖閥開(kāi)啟-循序漸進(jìn)直至1#箱體的n只脈沖閥全部動(dòng)作一遍(循環(huán)次數1-5次可調)，噴吹結束，間隔設定時(shí)間(1-300秒可調)即讓塵灰沉降后，打開(kāi)出口氣動(dòng)蝶閥，然后再打開(kāi)進(jìn)口氣動(dòng)蝶閥，這樣1#箱體清灰完成，恢復正常過(guò)濾運行。數秒鐘后(1-300秒可調)第2#箱體開(kāi)始清灰，依次循環(huán)直至全部箱體清灰完畢。經(jīng)設定時(shí)間后(1-120分可調)第二次清灰程序開(kāi)始。如因某種原因某個(gè)箱體處于檢修或事故狀態(tài)可將程序設置在手動(dòng)狀態(tài)，程序運行時(shí)將會(huì )跳過(guò)該箱體繼續工作。
當錐形灰斗的粉塵積到一定數量時(shí)由上料位檢測儀發(fā)出信號，主機PLC控制系統發(fā)出指令(也可由時(shí)間控制，在30分鐘至8個(gè)小時(shí)內可調)，1#倉下部氣動(dòng)球閥立即打開(kāi)，錐形灰斗內的粉塵在上部煤氣壓力作用下順利地落入中間灰斗(在此期間上灰倉松灰空氣炮每間隔5秒鐘噴吹一次，開(kāi)啟時(shí)間1秒)當錐形灰斗積灰至最小高度時(shí)(由下部料位儀控制，也可由時(shí)間控制。開(kāi)啟時(shí)間1-15分鐘可調)，氣動(dòng)球閥立即關(guān)閉，然后1#中間灰斗星形卸灰閥開(kāi)始運行(同時(shí)中間灰斗的放散閥也開(kāi)啟將中間灰斗中的有害氣體通過(guò)總放散管排放到高空大氣中)，3秒鐘后下部球閥打開(kāi)，將中間灰斗的粉塵排到埋刮板輸灰系統，再由埋刮板機輸送至高位料倉儲存。在1#中間灰倉量形卸灰閥運行5分鐘。把中間灰倉中的灰全部排完后(時(shí)間1-15分鐘可調，在此期間中間灰倉松灰空氣炮每間隔5秒鐘噴吹1次，開(kāi)啟時(shí)間1秒)，星形卸灰閥即停止運行，同時(shí)關(guān)閉放散閥。這樣**個(gè)箱體的卸灰過(guò)程完成。10秒鐘后(時(shí)間可調)第二只倉卸灰開(kāi)始——循次漸進(jìn)直至全部灰倉卸灰一次。
為安全起見(jiàn)，在這系統中截止球閥的上下位限位開(kāi)關(guān)不僅起位置指示作用而且參加程序運行，即在球閥根據指令運行到相應位置，位置行程開(kāi)關(guān)發(fā)出信號后，才能進(jìn)行下一步的卸灰程序。
埋刮板運輸機在**只灰倉卸灰開(kāi)始前3分鐘就啟動(dòng)運轉，并在卸灰結束后繼續運轉3分鐘，以保證卸灰的順利進(jìn)行。運行程序為先起動(dòng)提升機再起動(dòng)水平刮板機;停機時(shí)則先停水平埋刮板機再停提升機。以保證埋刮板機在停機后保持空載狀態(tài)(內部?jì)伊繛樽钚?。一般每個(gè)班保證一次正常卸灰程序即可。高位料倉的卸灰保證每天卸灰一次。
五、選型須知
1.型號規格標記示例說(shuō)明:XWT2700
X: 新型
W: 室外大型
T: 處理特種煙氣（煤氣）
2700:筒體內徑：2700mm
請在訂貨時(shí)注明全稱(chēng).
2.濾袋材質(zhì):
由于煤氣經(jīng)過(guò)降溫處理后溫度仍在200～220℃采用氟美斯針刺氈或Ryton等耐高溫濾料，具體根據工況條件選定。
3.壓縮空氣(氮氣)耗量計算L=
式中:n- 一分鐘所噴吹的脈沖閥數目
q- 一個(gè)脈沖閥噴吹一次的耗氮氣量約(150-250升)
T- 清灰周期(分),根據入口含塵濃度及粉塵性質(zhì)確定.
4.控制方式有多種：
- 清灰控制器
- 控制柜
5.單筒規格參數
| 筒體內徑(mm) | 脈沖閥 | 濾袋 | 過(guò)濾面積(㎡) | 處理風(fēng)量(m3/h) | ||
| 型號 | 數量 | 規格(mm) | 數量 | |||
| Ø2600 |
YA-3 (3") |
9 | Ø130×6000 | 99 | 243 | 11664 |
|
Ø2700 |
10 | 112 | 275 | 13200 | ||
| Ø2800 | 10 | 120 | 294 | 14112 | ||
| Ø2900 | 11 | 131 | 321 | 15408 | ||
| Ø3000 | 11 | 139 | 341 | 16368 | ||
| Ø3100 | 11 | 148 | 363 | 17424 | ||
| Ø3200 | 12 | 160 | 392 | 18816 | ||
| Ø3300 | 12 | 170 | 417 | 20016 | ||
| Ø3400 | 13 | 186 | 456 | 21888 | ||
2、濾袋數量可以根據需要適當減少。
六、安裝及調試
1.為便于運輸,設備均按火車(chē)發(fā)運條件進(jìn)行解體發(fā)運交貨(其結構只刷防銹漆,面漆(瀝青漆)由用戶(hù)負責委托安裝單位涂刷).需方收到設備后,先按設備清單,檢查是否缺件,然后檢查在運輸過(guò)程中是否有損壞,對運輸過(guò)程造成的損壞應及時(shí)修復,同時(shí)對到貨設備做好防損竊等保管工作.
2.對傳動(dòng)機構、裝置進(jìn)行專(zhuān)門(mén)檢查,開(kāi)始試轉前對轉動(dòng)或滑動(dòng)部分要涂以滑脂；減速機箱內要注入潤滑油,使機件正常動(dòng)作.
3.安裝設備前應對基礎進(jìn)行校對,合格后才能進(jìn)入安裝工作.安裝工作應嚴格按圖紙要求進(jìn)行,一般由下而上,先把下部的部件包括支架、灰斗等安裝妥當,支架、灰斗固定后再吊裝中箱體及上箱體,然后再安裝氣包及配管以及電氣信號系統。袋籠及濾袋必須在除塵器安裝質(zhì)量全部檢查合格后才能安裝,而且應在供方現場(chǎng)指導人員的指導下進(jìn)行安裝,確保安裝質(zhì)量。
4.安裝壓縮空氣(氮氣)管路時(shí),管道內要除去污物防止堵塞,安裝后要先清洗管路再進(jìn)行試壓,將減壓閥調至規定壓力。
5.按清灰程序控制器或控制柜的接線(xiàn)要求安裝電源及控制線(xiàn)路,然后進(jìn)行整機試車(chē).
6.由于技術(shù)的不斷進(jìn)步,所以本說(shuō)明書(shū)所注的尺寸如與實(shí)物可能稍有差別,恕不再別行說(shuō)明
七、維護和檢修
1.除塵器要設專(zhuān)人操作和檢修，**掌握除塵器的性能和構造,發(fā)現問(wèn)題及時(shí)處理，確保除塵系統正常運轉。
2.運轉部位定期注油。
3.發(fā)現有濾袋破漏,檢修時(shí),應先停風(fēng)機并關(guān)閉單臺除塵器的進(jìn)、出風(fēng)閥門(mén),然后打開(kāi)放散管閥門(mén),打開(kāi)灰斗,須更換或修補。
4.除塵器阻力一般在1100Pa-1500Pa,清灰周期可根據阻力情況用控制器的調節旋鈕進(jìn)行調整。
5.壓縮空氣(氮氣)系統的過(guò)濾器要定時(shí)排污,氣包的**點(diǎn)的排水閥要定期放水。
6.控制閥要由專(zhuān)業(yè)人員檢修,定期對提升閥氣缸的單電控電氣滑閥和電磁脈沖閥進(jìn)行檢查。
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